Commande d’un missile par backstepping associée à un observateur non linéaire

Abstract

Ce travail a été réalisé chez SAAB Bofors Dynamics. Le but était de dériver une conception de contrôle robuste pour un missile non linéaire en utilisant le recul. Une question particulièrement intéressante était de voir comment les différents choix de conception affectent la robustesse. Backstepping est une méthode de conception relativement nouvelle pour les systèmes non linéaires qui conduit à stabiliser globalement les lois de contrôle. En prenant des décisions judicieuses dans la conception, la boucle fermée qui en résulte peut recevoir une robustesse significative. Le procédé permet également de bénéficier de forces et de moments aérodynamiques naturellement stabilisateurs. Il est basé sur la théorie de Lyapunov et les lois de contrôle et une fonction de Lyapunov sont dérivées simultanément. Cette fonction de Lyapunov est utilisée pour garantir la stabilité. Dans ce papier, les lois de contrôle du missile sont d'abord dérivées en recourant au recul. La dynamique des missiles est décrite avec des coefficients aérodynamiques avec des incertitudes correspondantes. La robustesse du design w.r.t. les incertitudes aérodynamiques sont ensuite étudiées plus en détail. Les lois de contrôle conçues sont évaluées par des simulations qui donnent des résultats satisfaisants. Nous proposons également dans ce travail une technique de synthèse pour un gain non linéaire d'observateur élevé pour le missile. Une démonstration de convergence est donnée en utilisant la théorie de Lyaponov.