Contrôle actif de l'accélération latérale perçue d'un véhicule automobile étroit et inclinable

摘要

Les Véhicules Etroits et Inclinables (VEI) sont la convergence d une voiture et d un motocycle. Un mètre de largeur seulement suffit pour transporter une ou deux personnes en Tandem. Les VEI sont conçus dans le but de résoudre partiellement les problèmes de trafic routier, de minimiser la consommation énergétique et l émission de polluants. De par leurs dimensions(ratio hauteur/largeur), ces véhicules doivent s incliner en virage pour rester stable en compensant l effet de l accélération latérale. Cette inclinaison doit dans certains cas être automatique : elle peut être réalisée à l aide d un couple d inclinaison généré par un actionneur dédié (système DTC), soit encore en modulant l angle de braquage des roues (Système STC). Nous avons proposé dans ce mémoire une méthodologie de synthèse d un régulateur structuré minimisant la norme H2 d un problème bien posé au bénéfice d une régulation optimisée de l accélération latérale, considérant tour à tour les systèmes DTC et STC. Les régulateurs proposés sont paramétrés par la vitesse longitudinale et s avèrent performants et robustes, et les moyens de réglages proposés permettent d étudier l intérêt relatif d une solution DTC pure ou mixte DTC/STC, permettant de supporter les développements futurs sur le sujet. L originalité des solutions proposées en regard des études rencontrées dans la littérature porte en particulier sur le fait de choisir de réguler directement l accélération latérale perçue (plutôt que l angle d inclinaison), en anticipant la prise de virage par la prise en compte des angles et vitesse de braquage. L optimisation de la régulation permet de réduire de manière importante le couple d inclinaison requis, et l accélération latérale subie par les passagers est faible. Tous les développements proposés s appuient naturellement en amont sur un travail de modélisation (recherche du modèle juste nécessaire), et de bibliographie conséquent. Le modèle retenu comprend 5 degrés de libertés. Nous avons démontré qu il possédait la propriété intéressante d être plat, et avons utilisé cette propriété pour ouvrir des perspectives relatives à la conception d un régulateur non-linéaire robuste, susceptible apriori d accroître les performances dans le cas de grands mouvements . Au contraire de ce qui existe dans la littérature,le régulateur multivariable conçu pour le système SDTC permet le contrôle coordonné des actions sur les systèmes STC et DTC.