National Conference Papers with Proceedings

Abstract:Cet article vise à optimiser la navigation des robots mobiles en combinant une commande frugale avec des techniques d'intelligence artificielle. Ce travail est basé sur une approche de commande événementielle linéaire quadratique à temps discret, qui possède un paramètre de réglage constant pour définir le compromis entre l'utilisation des ressources, les performances en boucle fermée et l'effort de commande. Des méthodes d'apprentissage automatique (régression linéaire et réseau neuronal) sont explorées pour rendre ce paramètre dynamiquement adaptatif afin de permettre un suivi de trajectoire meilleur alors que les mises à jour sont moins fréquentes. Les résultats de simulation sur un jumeau numérique et les résultats expérimentaux sur un vrai robot à deux roues montrent que la combinaison de la commande événementielle et des techniques d'apprentissage automatique peut améliorer efficacement la navigation du robot, en offrant des solutions adaptatives et robustes dans diverses configurations.

Abstract:By merging digital twin strategies with cooperative multirotor drone systems for load transportation, we are expanding the boundaries of autonomous logistics. This paper delves into the intricacies of modeling and controlling multiple drones in a collaborative setting, with the ultimate goal of developing digital twins that can facilitate comprehensive simulation, analysis, and optimization of drone operations. The paper introduces a well-known control strategy to demonstrate how n agents can transport a point mass load or a rigid body load, considering the center of mass of the load. The i-th agent is assumed to have knowledge of the states of neighboring j-th agents. Newton’s formalism with quaternion parameterization has been used to model the agents along with the load.

Abstract:This paper proposes a new dynamic consensus algorithm for the attitude estimation of a rigid body using n Measurement Units (MUs) spatially distributed on the body. The MUs are considered as agents in a sensor network, which is modeled using graph theory. It is assumed that the nth MU shares attitude information only with its neighbor agents. Then, a dynamic consensus algorithm is developed to obtain an average quaternion that describes the general attitude of the rigid body. The objective is to get a more accurate and reliable estimation of the attitude, further providing a fault-tolerant system in the event of failure sensors. This new dynamic consensus algorithm is validated in simulation using three MUs in the network. Results show a better precision and demonstrate that the proposed algorithm provides a good estimation of attitude even in the scenario of possible failure of any of the sensors.

Abstract:Le système de stockage d’énergie possède un rôle crucial dans les applications des véhicules électriques et hybrides. Les sources d’énergie hybrides combinent deux ou plusieurs sources d’énergie ayant des caractéristiques différentes. Dans la source hybride, la source primaire agit comme une source d’alimentation principale, tandis que la source secondaire sert de tampon en puissance pour les demandes rapides. Cet article présente la modélisation de la batterie Lithium-ion, ainsi que l’identification des paramètres en utilisant plusieurs algorithmes proposés par la toolbox Optimisation de Matlab. Les résultats obtenus montrent la bonne performance du modèle dynamique développé par rapport aux résultats expérimentaux issus du banc d’essai du laboratoire.

Abstract:La batterie Li-ion est le maillon faible des voitures électriques. Elle est la principale raison du manque d’autonomie. Cela peut s’expliquer en partie par les profils de puissance demandés par les véhicules routiers qui ne sont pas adaptés aux batteries utilisées. Une des idées pour résoudre ce problème est l’utilisation d’une deuxième source d’énergie : les supercondensateurs. Ainsi l’apport d’une deuxième source d’énergie permet d’assister la batterie en puissance et d’en améliorer sa durée de vie. Ce papier présente une plateforme de dimensionnement d’une source hybride batterie li-ion / supercondensateurs. Un exemple de dimensionnement est donné pour une Renault Zoé en utilisant le cycle de conduite WLTC.

Abstract: El artículo presenta resultados obtenidos del diseño y desarrollo de una estrategia de control disparado por eventos para aportar una solución al problema de consenso y formación bajo un esquema líder-seguidor; aplicado a un grupo de VANT tipo VTOL. En este trabajo, los vehículos transmiten información entre sus vecinos inmediatos a través de una red representada por un grafo dirigido y conectado. El intercambio de información entre vehículos es activado mediante un control descentralizado, permitiendo a cada VANT decidir el momento de transmitir su estado a sus vecinos. Tanto la estabilidad del sistema completo como la convergencia asintótica al consenso y formación deseada son mostrados mediante simulaciones númericas.

Abstract:Este artículo presenta la síntesis de una estrategia de control distribuido que resuelve el problema de consenso líder-seguidor para una red de robots móviles tipo péndulo invertido (RMPI). Para ello, se presenta el modelo matemático no lineal de los RMPI que incluye la dinámica de los actuadores, así como el modelo alrededor de un punto de funcionamiento. De ahí, mediante un adecuado cambio de coordenadas basado en planitud diferencial se parametriza el sistema en función de la salida plana. Entonces, asumiendo que la red de vehículos se forma mediante un grafo no dirigido y fuertemente conectado, se diseña una ley de control distribuido y se desarrolla un algoritmo disparado por eventos, donde la función de evento indica el instante en el que el vehículo i debe transmitir su información (estado) a sus vecinos. El análisis de estabilidad del sistema completo es llevado a cabo en el sentido ISS (Input-to-State Stability). Los resultados en simulación numérica muestran las ventajas en términos de intercambio de información entre RMPI, así como el buen desempeño en la estabilización de la postura de cada RMPI y del consenso del sistema multi-RMPI.

Abstract:The self-triggered control paradigm allows to considerably reduce the frequency of events, even in the case of noise since it operates in open loop between two updates (and hence does not detect a variation of the system dynamics). However, the robustness is highly concerned due to this open-loop setup. In this paper, we propose an original alternative for the stabilization of a disturbed linear system in presence of noise: i) a self-triggered control strategy computes and updates the control signal using a copy of the undisturbed model and ii) an event-based corrector updates this copy when it deviates from the real measurement (that is when a disturbance occurs). Such a technique operates in closed loop and can immediately react in case of a perturbation. Therefore, combining together a self-triggered control with such an even-based correction yields a robust framework. The different proposals are tested in simulation and compared in terms of updates, robustness and frequency of events in presence of noise.