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Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2023

02/06/2023 - Hugo FOURNIER

par Arnaud Lelevé, Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

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Hugo FOURNIER a soutenu sa thèse le 02/06/2023 (09h00)
Lieu : Amphitéâtre Emilie du Châtelet, Bibliothèque Marie Curie->https://www.openstreetmap.org/way/85041048], 69100 Villeurbanne

Modélisation aéroélastique d’ordre réduit et contrôle actif d’aéronefs flexibles

Jury :
Rapporteurs :
- M. Daniel ALAZARD, Professeur des Universités, ISAE Supaero
- M. Marco LOVERA, Professore Ordinario, Politecnico di Milano

Examinateurs :
- Mme Isabelle QUEINNEC, Directrice de Recherche, LAAS CNRS
- Mme Emmanuelle VIDAL SALLE, Professeure des Universités, INSA Lyon
- M. Rafael PALACIOS, Full Professor, Impérial college London

Encadrement à Ampère :
- M. Minh Tu PHAM, Maître de Conférences HdR, directeur de thèse
- M. Laurent BAKO, Maître de Conférences HdR
- M. Paolo MASSIONI, Maître de Conférences HdR

Résumé :
Cette thèse porte sur la modélisation aéroélastique d’un avion, et à son contrôle actif. En utilisant les surfaces de contrôle de l’avion de manière appropriée, il est possible de réduire les charges dues aux rafales de vents et à la turbulence. Cela permet de réduire la masse des structures responsables de maintenir l’intégrité de l’avion, et donc d’améliorer les performances du design global. L’utilisation d’un lidar, un senseur permettant de mesurer la vitesse du vent plusieurs dizaines de mètres à l’avant de l’avion, est envisagée pour améliorer les capacités de réduction de charges. De plus, les futurs avions devraient avoir des ailes plus allongées et flexibles, ce qui réduit la traînée mais crée des effets aéroélastique néfastes. Le flottement est une instabilité pouvant amener à une destruction de l’aile, à haute vitesse. Il peut être annulé ou au moins déplacé en dehors de l’enveloppe de vol grâce au contrôle actif des surfaces de contrôle.
Ces deux techniques ont été développées dans la thèse au moyen de diverses techniques de design de contrôleurs, principalement basées sur la synthèse robuste H-infini et ses variantes. Des techniques dédiées pour modéliser la dynamique aéroélastique de l’avion ont été développées. Pour obtenir des modèles d’états d’ordres réduits, avec des contraintes sur les pôles. Pour ce faire, une méthodologie basée directement sur la réponse fréquentielle aéroélastique de l’avion est employée, par opposition aux techniques classiques basées sur des équations mêlant l’aérodynamique et la dynamique structurelle, qui amènent en général à des modèles d’ordre importants, inutilisables par les techniques modernes de synthèse de contrôleurs.

Mots-clés : Identification, aéroelasticité, flutter, H-infini, robustesse



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