Dao11a

X-Q. Dao, C. Collewet. La commande basée vision : une nouvelle approche pour la commande en boucle fermée des écoulements fluides. GdR « Contrôle des décollements », 2011.

Abstract

Cette présentation traite de la commande en boucle fermée de l’écoulement plan de Poiseuille. Les approches présentes dans la littérature s'appuient sur des mesures issues d'un nombre limité de capteurs de frottement pariétal. Ces mesures sont ensuite utilisées pour reconstruire l'état de l'écoulement par le biais d’un observateur. Une loi de commande basée sur cet état estimé est ensuite construite, il s’agit le plus souvent la commande LQR. De telles approches souffrent principalement du nombre limité de mesures, du bruit de mesures et de devoir initialiser correctement l'observateur requis pour reconstruire l'état du système. Pour pallier ces problèmes, nous proposons une nouvelle approche basée sur l’utilisation d’informations visuelles. Elle relève de la commande « référencée capteur » dans le cas particulier où le capteur est un système de vision. Les raisonnements étant réalisés au niveau du capteur, l'état du système est obtenu directement par des mesures rendant inutile l’utilisation d'un observateur. Cette approche, largement utilisé en robotique, permet plus généralement de modifier l’état d’un système dynamique. Nous nous proposons d’élargir cette approche à la commande de l’écoulement de Poiseuille. Une première partie de cette présentation sera consacrée à montrer les bénéfices d’une telle approche dans le cas où une commande traditionnelle est utilisée (commande LQG). Nous montrerons en particulier que les approches présentes dans la littérature sont extrêmement sensibles au bruit de mesure et que l'énergie transitoire de l’écoulement subit une grande augmentation pouvant entraîner une transition vers la turbulence ; nous montrerons que notre approche est beaucoup plus apte à la réduire. Dans une seconde partie, l’utilisation d’un capteur de vision étant intrinsèquement validée, nous présenterons l’apport d’une technique avancée d’asservissement basé image dans le cadre de la réduction de la traînée de l’écoulement de Poiseuille. Plus précisément, en utilisant pleinement les degrés de liberté commandés, nous montrerons comment il est possible de minimiser simultanément la traînée et la densité d’énergie cinétique. Là encore, nous montrerons que cette approche est beaucoup plus efficace que les approches présentes dans la littérature, qui ne peuvent minimiser que l’une ou l’autre de ces deux grandeurs.

Contact

Xuan Quy Dao
Christophe Collewet

BibTex Reference

@Misc{Dao11a,
   Author = {Dao, X-Q. and Collewet, C.},
   Title = {La commande basée vision : une nouvelle approche pour la commande en boucle fermée des écoulements fluides},
   BookTitle = {GdR « Contrôle des décollements »},
   Year = {2011}
}

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