Introduction
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Les vibrations des structures mécaniques sont souvent
sources de problèmes affectant le bon fonctionnement de nombreux
systèmes, c'est le cas des structures flexibles. La maitrise du
comportement dynamique d'une structure flexible lorsque celle-ci opère
près de ses fréquences de résonances, devient un
problème majeur auquel les constructeur sont confrontés.
Plusieurs études ont donc été
effectuées afin d'éliminer l'effet néfaste de ces
vibrations. Les premières solutions techniques adoptées furent
celles dites passives en adoptant la méthode dite de découplage,
ou isolation vibratoire, ce qui consiste à désorganiser la
propagation des vibrations en alternant des milieux d'impédances
mécaniques très contrastées, ou alors celle de
l'amortissement, qui consiste à dissiper en chaleur, du fait d'une forte
hystérésis du matériau, les ondes vibratoires qui le
sollicitent. Dans les deux cas, nous introduisons des dispositions
constructives pour minimiser l'effet des vibrations.
De nombreux travaux de recherche ont portés sur le
développement des techniques qui permettent de réduire
significativement voir éliminer les vibrations, l'idée
étant d'introduire des éléments de tel sorte à
éliminer ces vibrations cette méthode de contrôle est
appelées contrôle actif.
Le contrôle actif permet de repousser les limites de la
maitrise du comportement dynamique des structures flexibles au delà de
celles permises par le contrôle passif. Des critères
économiques (gain d'énergie, gain de matière, ...), de
confort, de sécurité, ...peuvent être introduits. Pour cela
la structure doit être équipée d'éléments
actifs qui assurent l'échange d'énergie avec le milieu
environnant. Les automobiles, comme toutes les structures mécaniques,
n'échappent pas aux vibrations et c'est pour cette raison que toutes les
automobiles sont munies de suspension. La suspension automobile a pour but de
réduire et ultimement d'éliminer ces vibrations qui sont
néfastes pour les passagers et pour le véhicule. Le but de ce
travail est de mieux comprendre la suspension active et plus
précisément de développer des stratégies de
contrôle permettant de satisfaire des spécifications face aux
perturbations de la route.
Le premier chapitre présente la modélisation du
système de suspension quart de véhicule à deux
degrés de liberté servant à l'application des commandes
ainsi que les entrées du système et les critères de
performances.
Le deuxième chapitre est consacré à l'outil
d'analyse des systèmes bouclés où nous définissons
la stabilité et l'aspect robustesse.
Le troisième chapitre est dédié à
la présentation et la comparaison des différentes
stratégies de contrôle linéaires quadratique qui sont la
commande LQR, la commande LQG et en fin la commande LQG/LTR. Un
contrôleur utilisant chaque stratégie est conçu pour un
modèle quart de véhicule. Le processus de synthèse et la
comparaison avec le modèle passif permettent de faire ressortir les
particularités associées à chaque type de
contrôle.
Dans le chapitre quatre, nous allons présenter la
synthèse 8 qui est une technique de commande robuste qui a fait
ces preuves parmi les techniques de commande les plus utilisées, cette
technique est basée sur la minimisation de la norme 8 d'un
critère de robustesse dans le domaine fréquentiel, c'est donc un
problème d'optimisation résolu selon deux approches que sont,
l'approche classique basée sur la transformation du problème
d'optimisation en deux équations de Riccati, la deuxième approche
plus récente est basée sur la solution d'un problème
d'optimisation sous forme d'inégalité matricielle (LMI) cette
dernière ne sera pas abordée . Une application au modèle
quart de véhicule est présentée en fin de chapitre.
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