Contribution à la génération de trajectoires optimales pour les systèmes differentiellement plats application au cas d’un Quadri-rotor

Dans cette these nous nous sommes interesses a la navigation autonome des systemes robotiques et particulierement pour les systemes UAV, cas d’un quadri-rotor. Nous nous sommes focalises sur les problemes lies a la generation des trajectoires optimales et la conception des commandes robustes assurant la poursuite.Dans une premiere partie de la these, une nouvelle methode de generation de trajectoires a ete proposee. Cette methode est basee sur la technique de collocation directe, la platitude differentielle et les courbes de Bezier. La platitude differentielle a ete utilisee pour reduire le nombre de parametres du probleme d’optimisation. Les courbes de Bezier sont utilisees pour approximer les sorties plates. La methode de collocation directe permet de transformer le probleme d’optimisation infinie en un probleme de programmation non lineaire de dimension finie. La methodologie proposee permet de resoudre des problemes complexes de calcul des trajectoires optimales d’une maniere rapide, simple et efficace, puisque le nombre de parametres sera reduit d’une facon considerable qui depasse un taux de reduction de 60 %. Dans la seconde partie de la these, nous avons propose une commande robuste par platitude qui assure le suivi de la trajectoire proposee en presence d’incertitude parametrique et de perturbation externe. En utilisant la platitude, le systeme non lineaire est transforme en un systeme lineaire commandable sous la forme de Brunovsky, pour lequel il est plus facile de trouver un bouclage de retroaction. Pour tenir compte des incertitudes parametriques et des perturbations externes affectant le systeme, nous avons propose un algorithme qui utilise le mode glissant et le controle actif par rejet des perturbations. Les resultats de simulation ont prouve que l’approche consideree permet d’eliminer l’effet des perturbations et de reduire l’effet de broutement tout en assurant le degre de robustesse demande.Pour le cas des perturbations inconnues a variations significatives affectant aussi bien le systeme que les mesures, nous nous sommes interesses dans la derniere partie de la these a developper une nouvelle commande par platitude basee sur l’observateur par intervalle.