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Planification de mouvements dynamiques appliquée à la conception de la liaison au sol

Boyer, Fabrice (2007) Planification de mouvements dynamiques appliquée à la conception de la liaison au sol. (Motion planning for cav axle design.)

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4.02 Mo

Abstract

L’objectif de cette thèse est d’étendre l’utilisation des modèles de calcul de la dynamique du véhicule en proposant de nouvelles méthodologies inspirées du domaine de la planification de mouvements. Les modèles de dynamique du véhicule que nous considérons sont de nature industrielle : ils sont complexes, non linéaires et disponibles en règle générale sous forme de boîte noire uniquement. Ils sont utilisés traditionnellement avec des techniques de simulations qui partent d’une définition précise d’un état de départ et des sollicitations venant du conducteur. Les méthodes que nous proposons visent à prendre en compte une description plus "réelle" de la manoeuvre ou du test qu’effectue le véhicule : un certain domaine initial dont part le véhicule, un couloir à suivre sans sortir des limites, et un domaine d’arrivée. Outre la recherche d’une solution à ce problème de réalisation d’une certaine manoeuvre, on traite également les deux problèmes suivants : produire un échantillon représentatif de l’ensemble des manières de réaliser la manoeuvre ; trouver la valeur limite d’un paramètre (par exemple la vitesse initiale) au-delà de laquelle il n’y a plus de solution. Différentes techniques ont été mises en oeuvre avec succès, citons notamment : des méthodes exploratoires, un outil de contrôle optimal et un algorithme modifié de déformation de trajectoire. Ces outils génériques sont tous capables de s’adapter sans peine à toutes sortes de véhicules ou d’obstacles. Chacun présente cependant des avantages et des contraintes spécifiques. Ces méthodes ont été appliquées aux cas particuliers de manoeuvres standardisées de véhicules de tourisme. Les méthodes proposées permettent de déterminer de manière robuste et cohérente les limites physiques des véhicules sur ces tests. ABSTRACT: The main goal of this PhD is to extend the use of vehicle dynamics computation models by proposing new methodologies inspired from the motion planning area. The vehicle dynamics models which are being considered are industrial grade : they are complex, non linear and most of the time only available as a black box. They are traditionally used with simulation techniques requiring a precise initial state and inputs coming from a driver. The methods we are proposing take into account a more realistic description of the current test : an initial state the vehicle is starting from, a corridor to be followed and an arrival area. Additionally to solving the problem of finding such a solution maneuver, two other questions are being addressed : finding a representative set of the numerous solutions ; finding the limit of a parameter (for instance the initial speed) after which no solution is found. Several techniques have been successfully tested :global exploration methods, optimal control and a modified trajectory deformation algorithm. These generic tools are able to easily adapt to new vehicles or obstacles. Each one has specific pros and cons. These methods have been applied to the example of standardized drive maneuvers. The physical limits of a vehicle passing through these tests have been robustly discovered.

Department or laboratory:Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - LAAS (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Lamiraux, Florent
Uncontrolled Keywords:Planification de mouvements - Optimisation de trajectoire - Déformation de trajectoire - Méthodes exploratoires globales - Modèle dynamique de véhicule. KEYWORDS : Motion planning - Trajectory optimisation - Trajectory deformation - Global exploration methods - Vehicle dynamics model
Subjects:Computer science > Robotics and artificial intelligence
Applied mathematics
Computer science > Automation, industrial computing
Deposited On:08 April 2010

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