Participants : Claude Samson,
Pascal Morin, David Lizarraga-Navarro.
Mots clés : système non linéaire,
stabilisation par retour d'état, commande robuste .
Les mécaniques robotisées, ou «robotisables», étant
structurellement des systèmes non-linéaires qu'il s'agit en
pratique de commander de faÇon efficace et robuste,
le projet ICARE a naturellement une activité
dans le domaine de l'Automatique ayant trait à la théorie de
la commande des systèmes non-linéaires. Au niveau des
développements fondamentaux et méthodologiques réalisés de
par le monde dans ce domaine, l'étude des systèmes mécaniques
et de leur automatisation, constituant l'axe central du champ
multidisciplinaire qu'est la Robotique, a eu, et continue
d'avoir, un rÔle privilégié [Sam97]. Ceci s'inscrit d'ailleurs dans la
continuité historique, puisqu'on peut dire que l'Automatique,
en tant que science de l'ingénieur, a sa genèse dans la
régulation de systèmes mécaniques (depuis le régulateur
centrifuge de Watt au 18ème siècle, les pilotes automatiques
de navires de Minorsky en 1922, et les problèmes de guidage
et de stabilisation d'engins aériens ou spatiaux après la
seconde guerre mondiale). Plus récemment, les bras
manipulateurs ont servi de modèle pour illustrer l'intérêt de
la théorie de la linéarisation par retour d'état. Les études
de robustesse aux erreurs de modélisation (résultant
d'incertitudes sur les paramètres mécaniques, sur les
paramètres des capteurs extéroceptifs, ou sur l'environnement
observé par ces capteurs) ont permis d'affiner les analyses
de stabilité à base de fonctions de Lyapunov et d'illustrer
l'intérêt des approches utilisant les propriétés
structurelles de passivité associées aux systèmes
hamiltoniens. Plus récemment encore, l'étude de la commande
des robots mobiles non-holonÔmes a servi de point de départ
au développement de nouvelles approches, telles que la
caractérisation de la propriété différentielle de
platitude[RFLM93], utilisée pour résoudre des
problèmes de planification de trajectoires, ou encore les
techniques de commande par retour d'état continu
instationnaire[Cor92], utilisées pour résoudre le
problème de stabilisation asymptotique en un point.
Dans ce contexte, les travaux menés au sein du projet
ICARE sont principalement axés sur les aspects
de stabilisation par retour d'état. Dans le cas des bras
manipulateurs, ils ont abouti à l'approche dite par
fonctions de tâche [8] qui
représente aujourd'hui le cadre standard utilisé pour aborder
les problèmes de commande référencée capteurs. Nos études de
commande de robots mobiles [9] sont,
quant à elles, à l'origine de la théorie de la stabilisation
des systèmes non-linéaires par retour d'état continu
instationnaire et, plus récemment encore, d'une nouvelle
approche de stabilisation pratique des systèmes
``fortement'' non-linéaires [21,15,16].