Commande boucle fermée multivariable pour le vol en ... - ISAE

5.5 Commutation entre correcteurs 227À titre de référence, le Tab. 5.19 montre les valeurs des limites des différents champs de vue.Table 5.19 – Limites des champs de vue des différents capteursCapteur Limite du Unitéchamp de vueCapteur latéral grossier 1 mCapteurs d’incidence du faisceau optique 10 asCapteur latéral fin 1 cmNous supposons que les capteurs qui ne sont pas mentionnés dans le Tab. 5.19 disposent d’unchamp de vue illimité. Par exemple, le capteur radiofréquence a un champ de vue de 4π sr (stérad).Il en va de même pour les senseurs stellaires.Initialisation et représentation du correcteurUne condition nécessaire afin de pouvoir effectuer des commutations entre différents correcteurs estde disposer d’une représentation adaptée de l’ensemble des correcteurs utilisés. Dans notre contexte,une représentation est considérée adaptée si elle permet d’initialiser le correcteur suivant après unecommutation. En d’autres termes, il faut pouvoir attribuer aux états du nouveau correcteur des valeursraisonnables. Si cette condition n’est pas remplie, on risque de créer un comportement transitoireindésirable.Une méthode afin de résoudre ce problème est de faire tourner plusieurs correcteurs simultanémentcomme dans la Réf. [176]. Cette approche est prohibitive du fait de l’intensité de calcul nécessaire. Lechemin que nous prenons est donc un autre. Le fait d’utiliser la synthèse H 2 (ou la synthèse LQG, bienentendu) nous munit d’un correcteur dont les états sont des estimés des états du système, cf. Fig. 5.8(page 211). En outre, de par le choix des états dans la modélisation, ils possèdent une significationphysique. Par conséquent, une initialisation du correcteur suivant proprement dite devient inutile. Eneffet, les états finaux du correcteur précédent peuvent servir afin d’initialiser le correcteur suivant.Un deuxième problème est le nombre de mesures qui change en fonction du mode opérationnel. Enparcourant les modes, nous utilisons de plus en plus de capteurs, cf. Tab. 5.18. Même si ceci n’est pasforcément le cas dans d’autres applications, nous risquons tout de même un changement du nombrede sorties. Il en est de même pour le nombre d’entrées. Ici, nous ne changeons en rien les actionneursutilisés, mais ceci peut être le cas ailleurs.Le problème lié au changement du nombre d’entrées ou de sorties est le changement des dimensionsdes gains de retour d’état K c et de Kalman K f . Un changement de leurs dimensions est indésirabledu point de vue de l’implantation sur un ordinateur de bord. En effet, il est souhaitable de pouvoirgarder une taille identique de ces matrices.Nous avons résolu ce problème grâce à une astuce relativement simple. Les matrices concernéespossèdent toujours la dimension maximale, c’est-à-dire celle nécessaire pour l’ensemble de tous lesactionneurs et capteurs envisageables. Dans la synthèse des correcteurs pour les différents modes, tousles actionneurs et capteurs sont pris en compte. Il suffit de mettre une valeur excessivement élevé pourle bruit de mesure d’un capteur qui ne doit pas être utilisé, par exemple 10 6 , pour que la colonnecorrespondante dans le gain de Kalman K f devienne pratiquement nulle. Il en va de même pour lesactionneurs et les lignes du gain de retour d’état K c . Pour l’implantation à bord, les composantes desmatrices concernées, qui sont déjà proches de zéro, sont forcées à zéro.Commande boucle fermée multivariable pour le vol en formation de vaisseaux spatiaux