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Languages: French
Types: Article
Subjects: Hinfini, SOTAS, Second ordre, Fonction de sensibilité, Sensibilité en accélération, Rentrée atmosphérique, Pilotage, RLV, 629.132
Cette thèse se situe dans la continuité de la collaboration entre le CNES et l’ONERA DCSD sur le pilotage des lanceurs et concerne plus particulièrement le développement de méthodologies propres au pilotage des lanceurs réutilisables (RLV), en particulier dans leur phase de rentrée atmosphérique. Une première étape concerne la modélisation du lanceur adaptée au pilotage en phase de rentrée. Cette étape doit s'appuyer sur l'analyse des besoins, spécificités et objectifs de la commande en phase de rentrée d'un RLV et déboucher sur un modèle générique de complexité compatible avec le développement de lois de pilotage. Cette étape de modélisation répond aux questions telles que l'importance et la localisation des non-linéarités, des incertitudes sur les paramètres lanceur et atmosphériques, du domaine de variation des paramètres au cours du vol et de l'importance des couplages entre les 3 axes. La seconde partie de la thèse, qui constitue la contribution principale de ces travaux, porte sur le développement de méthodologies adaptées au pilotage de cette phase du vol du lanceur. Cette méthodologie s'appuie notamment sur des problèmes de synthèse Hinfini par sensibilité en accélération (Hinfini-SOTAS). Ces formes standard SOTAS sont des solutions du problème inverse Hinfini associé à un système du second ordre généralisé et à un contrôleur par placement de structures propres découplant. Diverses extensions de ces formes standards sont proposées afin de permettre la prise en compte de critères additionnels pendant la synthèse. La méthodologie proposée et ses propriétés sont illustrées par des exemples académiques et de la dynamique latérale d'un avion de transport. Elle est finalement validée par l'application à un véhicule de rentrée atmosphérique réalisée au cours de la thèse. This PhD thesis is part of the partnership between the CNES and the Department of Systems Control and Flight Dynamics (DCSD) of the ONERA on launchers control and more precisely deals on developing control design methods peculiar to Reusable Launch Vehicle (RLV) during atmospheric re-entry. First a model of the launcher suitable for re-entry phase control has to be built. This model must be generic and simple enough to allow development of flight control laws. This step is based on the analysis of needs, specificities and, control objectives during RLV atmospheric re-entry phase. This modelling phase answers to questions such as significance and localization of nonlinearities and uncertainties on launcher and atmospheric parameters, size of in-flight parameters variation domain and, significance of couplings between the 3 axes. The second part of the thesis is the main contribution of this work and deals with the development of methodologies suitable for launcher control during atmospheric re-entry phase. This methodology is based on acceleration sensitivity Hinfinity control design problems (Hinfinity-SOTAS). These SOTAS standard forms are solutions of the inverse Hinfinity problem associated with a generalized second order system and an eigenstructure assignment decoupling controller. Various extensions of these standard forms are proposed in order to take other criteria into account during control design step. Proposed methodology and its properties are illustrated by means of academic examples and the example of lateral dynamic of a transport aircraft as well. Effectiveness of proposed methodology is finally showed onto an application to a Reusable Launch Vehicle during re-entry.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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