Abstract FR:

Pour faire face à l'évolution du marché aéronautique vers des avions de plus en plus flexibles, nous présentons dans ce mémoire de thèse une méthodologie pour déterminer les lois de commande d'un avion souple. Après avoir construit un modèle réaliste, nous avons développé une méthode permettant de choisir les gouvernes et les capteurs, en fonction des objectifs recherchés. Nous montrons ensuite que les techniques directes de placement de structure propre, utilisées pour l'avion rigide, ne sont plus adaptées à l'avion souple, et nous proposons trois nouvelles méthodologies de synthèse. La première consiste à tirer partie des techniques modales et optimales à travers un problème d'optimisation (Commande Mixte). Les deux suivantes sont basées sur la commande linéaire quadratique avec retour de sortie : dans un premier cas on obtient un correcteur statique, tandis que dans l'autre le retour de sortie est dynamique. La loi de commande finale est complétée par une précommande dynamique calculée pour limiter les couplages entre le pilote et les vibrations de la structure. Nous présentons également des outils d'analyse de la robustesse en stabilité vis-à-vis d'incertitudes fréquentielles ou paramétriques, et nous définissons plusieurs algorithmes d'optimisation permettant d'améliorer localement la robustesse des lois de commande. Enfin nous appliquons ces techniques sur plusieurs modèles d'avion souple. Les résultats obtenus valident les techniques présentées, et montrent que la commande de l'avion souple est d'autant plus facile à calculer et à implanter, que la configuration gouvernes/capteurs est favorable.