Commande par linéarisation entrée-sortie d'un drone de type quadcopter à l'aide de la Kinect One

Résumé

Le sujet de ce mémoire se porte sur l’implémentation d’un contrôleur pour un quadcopter. Deux types de drones seront utilisés : Le Crazyflie v2.0 ainsi qu’un drone basé sur un châssis S500. Une modélisation du drone sera faite dans un premier temps. Deux contrôleurs par linearization entrée-sortie seront développés : un contrôleur d’attitude permettant le contrôle de l’orientation ainsi qu’un contrôleur de position. Une loi d’adaptation sera introduite dans le contrôleur de la position permettant de contrer des perturbations extérieures. La Kinect One sera utilisée pour récupérer la position actuelle du drone. On utilisera une soustraction de l’arrière-plan comme algorithme. Deux filtres seront présentés afin d’estimer la vitesse du drone : un filtre passe-bas du premier ordre ainsi qu’un filtre de Kalman. Deux méthodes seront traitées pour obtenir les moments d’inertie du drone. La première méthode se base sur l’approximation du drone en objet simple (cylindres et tiges) permettant de facilement récupérer les moments d’inertie. La deuxième méthode se basera sur le pendule tri filaire. Les deux méthodes permettent d’obtenir des résultats similaires. Le contrôleur sera implémenté à l’aide du micrologiciel Crazyflie Firmware pour le Crazyflie et avec le micrologiciel PX4 pour le drone S500. Le drone S500 sera muni d’un Pixhawk suivi d’un Odroid pour effectuer les expérimentations. Avec ces configurations, les drones suivent alors une trajectoire en cercle d’un rayon de 40 cm et de période de 40 secondes avec une erreur de position de moins de 10 cm pour le Crazyflie et une erreur de moins de 6 cm pour le drone S500 en régime permanent.

Date	11 oct. 2017
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Maarouf Saad (Directeur(-trice))