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Soutenance de MEDJEBOURI ALI

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 Août 1955- Skikda

Faculté De Technologie, Département De Génie Mécanique

 

Option: Mécanique De Construction

Thèse présentée par:  Mr MEDJEBOURI ALI, Pour L’obtention Du diplôme de Doctorat EN SCIENCES

Thème: Modélisation et Commande d’un Bras Manipulateur Application à La Robotique Industrielle

Soutenue publiquement le …/…/2017             

Jury Composé De:

METATLA ABDEREZAK

MEHENNAOUI LAMINE

RAMDANI MESSAOUD

 ARBAOUI FAYCAL

KOURD YAHIA

KELAIAIA REDHA 

 

MCA

MCA

Professeur

MCA

MCA

MCA

 

Président

Directeur de thèse

Examinateur

Examinateur

Examinateur

Examinateur

 

Université de Skikda

Université de Skikda

Université d’Annaba

Université d’Annaba

Université de Souk Ahras

Université de Skikda

 

 

 

 

 

 

 

 

RÉSUMÉ:

Les travaux présentés dans cette thèse s’insèrent dans le cadre de recherches sur la commande des robots manipulateurs. Deux thèmes sont abordés : Le premier thème traite les différents types de modèles permettant de décrire le fonctionnement de ces robots manipulateurs destinés pour des applications industrielles, avec une application détaillée sur le manipulateur industriel PUMA 560 à 6 D.D.L (degrés de liberté). L’obtention précise de ces modèles est d’une grande importance pour la synthèse des lois de commande. Le deuxième thème est relatif à l’étude et l’application de stratégies robustes pour la commande en mouvement dans l’espace libre de ces robots manipulateurs. Nous développons, dans un premier temps, plusieurs structures centralisées (multi variables) fondées sur des approches différentes, la commande linéarisante robuste (RNFC), la commande par rejet actif de perturbation (ADRC), la commande par modes glissants conventionnels (SMC), et la commande adaptative neuronale par modes de glissement (ANN SMC). Nous proposons, ensuite, une étude comparative en simulation permettant l’évaluation des performances des algorithmes élaborées à partir des approches citées, appliquées au manipulateur considéré dans ce travail. MOTS CLÉS : Robotique Industrielle, Modélisation géométrique, Modélisation dynamique, Commande, Robustesse.

 

ABSTRACT:

The work presented in this thesis addresses two major topics in the area of Industrial Robot Manipulators Control. The first one deals with the modeling of this type of robots with illustration of 6-DOF (degrees of freedom) PUMA 560 manipulator example. Note that it is of great importance to obtain the accurate models for control synthesis. The second topic concerns the study and the application of robust strategies for motion control of these robot manipulators in free space. First, we develop several centralized (multi variable) robust techniques based on different approaches which are, robust non linear feedback linearization (RNFC), active disturbance rejection control (ADRC), conventional sliding mode control (SMC), and adaptive neural sliding mode control (ANN SMC). Then, we propose a comparative study, in simulation, allowing the performances evaluation of the elaborated algorithms, applied for the control of the considered robot manipulator. KEY WORDS: Industrial Robotics, Geometric modeling, Dynamic modeling, Control, Robustness. Résumés

ملخص:

العمل المعروض في هذه الرسالة يتناول موضوعين رئيسيين في مجال التحكم اآللي في الروبوتات ذات التطبيقات الصناعية. المحور األول يتناول النمذجة الرياضية لألذرع الروبوتية في فضاء المهمة مع التركيز على الروبوت الصناعي 560 PUMA كمثال. إن الحصول بدقة على هذا النموذج الرياضي يحظى بأهمية بالغة جدا في تصميم أنظمة تحكم تضمن أداء عالي في التطبيقات التي تحتاج إلى دقة كبيرة. المحور الثاني يتعلق بدراسة وتطبيق استراتيجيات تحكم حديثة تمكن االستغالل الجيد لهذه الروبوتات الصناعية . لبلوغ هذا الهدف, قمنا أوال بتطوير عدة تقنيات تحكم متعددة المتغيرات ذات طبيعة متينة بمعنى أنها قادرة على إلغاء تأثيرات التأثير السلبي للمشوشات الخارجية و الداخلية, هذه التقنيات التي وضعناها تستند إلى نظريات مختلفة وهي: نظرية ردود الفعل غير الخطية المتينة )robuste linéarisante commande la )التي تمكن من تبسيط النظام الغير خطي إلى نظام خطي قادر على إلغاء تأثير المشوشات, نظرية التحكم والسيطرة عن طريق اإللغاء النشيط للمشوشات ) perturbation la modes de glissement ( االنزالق أنماط طريق عن الكالسيكي التحكم(, commande par rejet actif de conventionnelles ,)وأخيرا نظرية التحكم القابل للتكيف المرتكز على أنماط االنزالق المرتبطة بالشبكات العصبية لمختلف مقارنة دراسة بإجراء قمنا أخيرا(. commande adaptative neuronale par modes de glissement ( هذه االستراتيجيات, في المحاكاة, مما سمح لنا بتقييم أداء الخوارزميات المطورة في هذا البحث, والمطبقة للتحكم في الروبوت الصناعي المقترح 560 PUMA. الكلمات الرئيسية: الروبوتات الصناعية, النمذجة الهندسية, النمذجة الديناميكية, السيطرة, المتانة.

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