Note ABES Optimisation conjointe de l'aérodynamique et de la commande d'un projectile guidé en soufflerie Concurrent optimization of guided projectile aerodynamics and control in wind tunnel Commande robuste Co-design Identification paramétrique Modélisation non-linéaire Essais en soufflerie Banc Hardware-in-the-loop Robust control Plant-controller optimization System identification Non-linear modeling Experimental aerodynamics Hardware-in-the-loop testing 629.8 Commande robuste Aérodynamique Projectiles Essais en soufflerie aérodynamique Les projectiles guidés offrent une portée et une précision accrue par rapport aux obus classiques. Certains nouveaux concepts nécessitent d’être commandés sur une plage d’incidence étendue malgré l’émergence de phénomènes non-linéaires dégradant l’efficacité des gouvernes. Dans le cadre de ces travaux, un environnement d’optimisation multidisciplinaire basé sur un banc Hardware-in-the-loop est développé afin d’améliorer la manœuvrabilité des projectiles guidés. Un jeu de modèles linéaires et non-linéaires de la dynamique en tangage du projectile permet de capturer la dépendance paramétrique à la position de l’empennage et l’effet du décrochage des canards afin d’optimiser conjointement la stabilité aérodynamique du projectile et des gains de son correcteur. Les résultats expérimentaux confirment la performance du projectile optimisé et la fidélité de son modèle non-linéaire. Cette nouvelle méthodologie de conception améliore significativement la manœuvrabilité du projectile guidé sans altérer le dimensionnement de ses actionneurs et ses gouvernes. Guided projectiles offer increased range and accuracy compared to classical artillery shells, but new concepts require control over a large range of angles of attack in spite of non-linear aerodynamic phenomena affecting their control surfaces. In this thesis, the issue of maneuverability improvement of guided projectiles is tackled with a multidisciplinary optimization framework supported by a Hardware-in-the-loop experimental setup. A set of linear and non-linear models of the projectile pitch dynamics has been developed to capture the parametric dependency to fins position and the effects of canard stall, enabling simultaneous optimization of the projectile aerodynamic stability and controller gains. Experimental results confirm the performance of the optimal projectile design and the fidelity of the non-linear model. This new design methodology allows to significantly improve guided projectile maneuverability without upsizing its control and actuation system. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 38015791 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04009582 application/pdf 37596189 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/RISS_Valentin_2022_ED269.pdf http://www.theses.fr/2022STRAD023/abes https://theses.hal.science/tel-04009582 https://theses.hal.science/tel-04009582 https://theses.hal.science/tel-04009582 Riss Valentin 1993-03-08 FR 268202567 1904010990N 21827067 4200046 https://theses.fr/2022STRAD023 2022STRAD023 https://doi.org/10.70675/209ceeb8z88e4z4842z8286zeca8ab5cf6a5 2022-09-29 Automatique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Laroche Edouard MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 168812339 Basset Michel MADS_PRESIDENT_DU_JURY 136676324 Laroche Edouard MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 168812339 Bara Gabriela Iuliana MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 060553049 Roussel Emmanuel MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 225337177 Strub Guillaume MADS_MEMBRE_DU_JURY_4 203012585 Alazard Daniel MADS_RAPPORTEUR_1 070150192 Moschetta Jean-Marc MADS_RAPPORTEUR_2 03504828X École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 269 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 260728 176969721 ddc:620 Laroche Edouard Basset Michel Laroche Edouard Bara Gabriela Iuliana Roussel Emmanuel Strub Guillaume Alazard Daniel Moschetta Jean-Marc École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 38015791