MISE AU POINT D'UNE METHODOLOGIE POUR LA GENERATION AUTOMATIQUE DE MODELES DE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE VEHICULE POUR SIMULATEUR DE CONDUITE PDF Download
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Author: THIERRY.. SERRE
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Languages : fr
Pages : 291
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Book Description
POUVOIR DISPOSER D'UN OUTIL CAPABLE DE GENERER DES MODELES DE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE DIFFERENTS VEHICULES ROUTIERS (VL, PL) EST UN ATOUT IMPORTANT POUR DEVELOPPER LES ACTIVITES DE RECHERCHE EN DYNAMIQUE DES VEHICULES. L'OBJECTIF DE CETTE THESE ETAIT L'ELABORATION D'UNE METHODOLOGIE DE CONCEPTION D'UN GENERATEUR AUTOMATIQUE, PERMETTANT L'ASSEMBLAGE DE MODELES DE VEHICULES A PARTIR DE MODULES REPRESENTANT LES SOUS-SYSTEMES COMPOSANT LE VEHICULE. CE GENERATEUR REPOSE SUR DES METHODES DE TRAITEMENT ORIENTE OBJET AUSSI BIEN DANS SA PARTIE ANALYSE (UTILISATION DE LA METHODE OMT) QUE POUR SA REALISATION (LANGAGE C++). CE LOGICIEL PERMET, A PARTIR DE LA MODELISATION D'UN VEHICULE, DE GENERER AUTOMATIQUEMENT LES EQUATIONS QUI REGISSENT SON MOUVEMENT ET LE CODE INFORMATIQUE CAPABLE DE LA SIMULER. EN CE QUI CONCERNE LA GENERATION DES EQUATIONS DU MOUVEMENT, NOUS NOUS SOMMES BASES SUR LES TRAVAUX DEJA REALISES A L'INRETS SUR LA GENERATION SYMBOLIQUE DES EQUATIONS DE LA MECANIQUE MULTICORPS A L'AIDE DE LA THEORIE DES GROUPES DE LIE (LOGICIEL MORGAN'S). POUR LA GENERATION DES PROGRAMMES DE SIMULATION NOUS AVONS DEVELOPPE UN COMPILATEUR QUI S'APPUIE SUR LA THEORIE DU LANGAGE ET PERMET EN OUTRE L'OPTIMISATION DES EQUATIONS AFIN D'ASSURER LE FONCTIONNEMENT DE L'ENSEMBLE EN TEMPS REEL. DANS LE BUT DE VALIDER CE PROCESSUS, DIFFERENTS MODELES DE VEHICULES PLUS OU MOINS COMPLEXES ONT ETE REALISES. L'UN D'EUX POSSEDE DIX DEGRES DE LIBERTE ET S'APPUIE SUR LA DESCRIPTION DU MODELE DE RECETTE DU SIMULATEUR SARA (PROJET MENE EN PARTENARIAT AVEC L'INRETS ; PSA ET RENAULT SUR LA REALISATION D'UN SIMULATEUR AVANCE DE RECHERCHE AUTOMOBILE).
Author: THIERRY.. SERRE
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Languages : fr
Pages : 291
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Book Description
POUVOIR DISPOSER D'UN OUTIL CAPABLE DE GENERER DES MODELES DE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE DIFFERENTS VEHICULES ROUTIERS (VL, PL) EST UN ATOUT IMPORTANT POUR DEVELOPPER LES ACTIVITES DE RECHERCHE EN DYNAMIQUE DES VEHICULES. L'OBJECTIF DE CETTE THESE ETAIT L'ELABORATION D'UNE METHODOLOGIE DE CONCEPTION D'UN GENERATEUR AUTOMATIQUE, PERMETTANT L'ASSEMBLAGE DE MODELES DE VEHICULES A PARTIR DE MODULES REPRESENTANT LES SOUS-SYSTEMES COMPOSANT LE VEHICULE. CE GENERATEUR REPOSE SUR DES METHODES DE TRAITEMENT ORIENTE OBJET AUSSI BIEN DANS SA PARTIE ANALYSE (UTILISATION DE LA METHODE OMT) QUE POUR SA REALISATION (LANGAGE C++). CE LOGICIEL PERMET, A PARTIR DE LA MODELISATION D'UN VEHICULE, DE GENERER AUTOMATIQUEMENT LES EQUATIONS QUI REGISSENT SON MOUVEMENT ET LE CODE INFORMATIQUE CAPABLE DE LA SIMULER. EN CE QUI CONCERNE LA GENERATION DES EQUATIONS DU MOUVEMENT, NOUS NOUS SOMMES BASES SUR LES TRAVAUX DEJA REALISES A L'INRETS SUR LA GENERATION SYMBOLIQUE DES EQUATIONS DE LA MECANIQUE MULTICORPS A L'AIDE DE LA THEORIE DES GROUPES DE LIE (LOGICIEL MORGAN'S). POUR LA GENERATION DES PROGRAMMES DE SIMULATION NOUS AVONS DEVELOPPE UN COMPILATEUR QUI S'APPUIE SUR LA THEORIE DU LANGAGE ET PERMET EN OUTRE L'OPTIMISATION DES EQUATIONS AFIN D'ASSURER LE FONCTIONNEMENT DE L'ENSEMBLE EN TEMPS REEL. DANS LE BUT DE VALIDER CE PROCESSUS, DIFFERENTS MODELES DE VEHICULES PLUS OU MOINS COMPLEXES ONT ETE REALISES. L'UN D'EUX POSSEDE DIX DEGRES DE LIBERTE ET S'APPUIE SUR LA DESCRIPTION DU MODELE DE RECETTE DU SIMULATEUR SARA (PROJET MENE EN PARTENARIAT AVEC L'INRETS ; PSA ET RENAULT SUR LA REALISATION D'UN SIMULATEUR AVANCE DE RECHERCHE AUTOMOBILE).
Author: Olivier Wilk
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Languages : fr
Pages : 175
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Book Description
La recherche de la connaissance et de la compréhension du comportement dynamique d'une automobile n'est sans doute pas à ces débuts. Depuis que le véhicule automobile existe, l'amélioration de ces capacités, de la sécurité de ces passagers, et de son confort a permis à celui-ci une évolution ininterrompue. Auparavant, il n'était pas simple de gérer globalement toute cette connaissance. Les améliorations récentes du secteur informatique permettent actuellement de le faire en développant, entre autres, des logiciels de simulation du comportement dynamique d'une automobile. L'évolution des ordinateurs étant tellement importante, il devient maintenant possible de développer ces logiciels pour les utiliser en temps réel de manière interactive. Cette étude a consisté à tenir compte de cette nouvelle possibilité pour développer un programme permettant de simuler le comportement dynamique d'un véhicule avec couplage aérodynamique à l'aide d'un modèle mécanique relativement complet. Pour simuler correctement l'évolution d'un véhicule automobile tout au long de sa trajectoire, il était important de mieux cibler l'étude. Nous avons choisi d'étudier le comportement dynamique d'un véhicule de course. Nous devons donc déterminer ses meilleures performances possibles sur une trajectoire connue. L'utilisation du contrôle optimal sur un modèle simplifié nous a permis de le faire.
Author: Renaud Deborne
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Languages : fr
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Lorsqu'un conducteur prend en main un nouveau véhicule, celui-ci risque de présenter un comportement routier différent. Pour autant cela ne nécessite pas d'apprentissage particulier de la part du conducteur et il sera très rapidement capable de maîtriser ce véhicule. Cet acte anodin révèle une capacité propre aux systèmes biologiques qui s'étend pour l'être humain, bien au-delà du champ spécifique de la conduite automobile. En effet, nous sommes dans nos gestes quotidiens confrontés continuellement à un environnement changeant. Nos capacités d'apprendre confèrent à nos connaissances sur le monde et sur notre interaction avec celui-ci une plasticité qui se révèle essentielle. Mais ces capacités ne sont pas infinies et la détermination de leurs limites présente un réel défi pour les constructeurs automobiles qui proposent de plus en plus fréquemment des systèmes embarqués pouvant modifier le comportement dynamique du véhicule. Par ailleurs, l'étude de l'adaptation d'un conducteur à un comportement imprévisible du véhicule ou d'un de ses systèmes d'aide à la conduite peut se révéler complexe à mettre en place, coûteuse en instrumentation voire dangereuse. L'avènement des outils de simulation et de réalité virtuelle permet aujourd'hui de contourner certaines de ces limitations. Toutefois, la conduite d'expérimentations exhaustives quant aux types d'évènements possibles avec un nombre de sujets suffisamment important pour être pertinent en regard de la diversité des profils de conducteurs est impossible. L'utilisation de modèles, de comportement du conducteur est donc nécessaire. Cependant de tels modèles dotés de capacités adaptatives sont encore trop peu nombreux. De ce constat nous nous proposons dans cette étude d'établir un modèle de conducteur ayant la propriété de pouvoir intégrer des modifications de l'environnement. Plusieurs hypothèses existent sur la manière dont le système nerveux central peut réagir à de tels évènements. Nous identifions en particulier la stratégie de mise à jour de modèle interne et celle de modulation de l'impédance des membres. Nous intégrons au sein de notre modèle ces deux stratégies afin de lui conférer une certaine cohérence physiologique mais aussi pour en étudier les performances propres. Nous proposons alors une méthodologie pour l'étude de l'adaptation sensorimotrice des conducteurs que nous appliquons au cas de la conduite en virage. Nous établissons ainsi un nouveau modèle adaptatif de la tâche de conduite pour le contrôle latéral. Nous proposons également une calibration des différents paramètres de ce modèle. Nous réalisons alors deux expérimentations mettant en lumière les capacités d'adaptation des conducteurs. Puis, nous montrons de quelle manière notre modèle permet d'apporter des éléments de réponse sur les mécanismes responsables de cette adaptation. Enfin nous suggérons une application de aux études de sûreté de fonctionnement.
Author: Jean-Pierre Brossard
Publisher: EPFL Press
ISBN: 2880746442
Category : Automobiles
Languages : fr
Pages : 733
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Cet ouvrage est le premier en langue française traitant de la dynamique du véhicule et de sa modélisation. Le comportement d'un véhicule routier est le résultat de l'interaction entre le véhicule, le pilote et l'environnement. L'objectif de la dynamique du véhicule est d'établir des lois de ce comportement dans le but de déterminer, au niveau de l'avant-projet, l'architecture du véhicule, d'interpréter les essais de manière objective et d'utiliser rationnellement les résultats d'essai pour améliorer l'adéquation avec le projet. Ce livre réussit le tour de force de traiter le domaine de la dynamique du véhicule de manière générale tout en prenant en compte les inventions techniques qui ont marqué l'histoire de l'automobile. Cet ouvrage offre par ailleurs de nombreux exemples de modélisation de systèmes complexes, à l'usage des praticiens en cinématique, dynamique et simulation. [Source : 4e de couv.]
Author: Daniel Lechner
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Languages : fr
Pages : 926
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Cette thèse a pour objectif de montrer comment la connaissance du comportement dynamique d'un véhicule routier peut contribuer à une amélioration de la sécurité primaire du système conducteur-véhicule-infrastructure. Après avoir présenté les outils de modélisation retenus, notamment le logiciel MORGAN'S, qui utilise le formalisme des Groupes de Lie, on se propose de concevoir une gamme de modèles de comportement dynamique d'un véhicule léger, puis d'établir leurs domaines de validité à travers la confrontation des résultats de simulations avec les données recueillies lors d'essais, réalisés sur piste avec un véhicule instrumenté piloté par un essayeur professionnel, sur un ensemble de manoeuvres très complet. L'intérêt de modèles simples dans leur conception, ne possédant que 3 degrés de liberté, mais paramétrés avec soin, est mis en évidence, notamment pour l'application au domaine de l'accidentologie. Le modèle présentant le meilleur compromis (simplicité du paramétrage / facilité de mise en oeuvre / validité des simulations) est ensuite complété pour émuler l'intervention de systèmes de contrôle de stabilité avec des dispositifs à 4-roues directrices ou un contrôle du moment de lacet par freinage différentiel. Leur potentiel apparaît très prometteur pour permettre une amélioration significative en matière de sécurité primaire. En parallèle, un modèle dynamique spécifique a été développé pour être embarqué sur un véhicule instrumenté et tourner conjointement au système d'acquisition. Ainsi est née l'élaboration d'un "diagnostic de sécurité primaire temps réel", à travers l'établissement de différents points de fonctionnement caractérisant le comportement du couple conducteur-véhicule. Ce dispositif pourrait notamment être développé pour identifier des critères objectifs de déclenchement de systèmes actifs de contrôle de stabilité. Outre les modèles créés, le produit concret de cette thèse est un véhicule démonstrateur de ce concept de diagnostic de sécurité primaire
Author: Nolwenn Monot
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse s'inscrit dans le développement et la conception de fonctions d'aide à la conduite pour les véhicules autonomes de niveau 3 et plus en milieu urbain ou péri urbain. Du fait d'un environnement plus complexe et de trajectoires possibles plus nombreuses et sinueuses, les algorithmes des véhicules autonomes développés pour l'autoroute ne sont pas adaptés pour le milieu urbain. L'objectif de la thèse est de mettre à disposition des méthodes et des réalisations pour permettre au véhicule autonome d'évoluer en milieu urbain. Cette thèse se focalise sur la proposition de solutions pour améliorer le guidage latéral des véhicules autonomes en milieu urbain à travers l'étude de la planification de trajectoire en situation complexe, l'analyse du comportement des usagers et l'amélioration du suivi de ces trajectoires complexes à faibles vitesses. Les solutions proposées doivent fonctionner en temps réel dans les calculateurs des prototypes pour pouvoir ensuite être appliquées sur route ouverte. L'apport de cette thèse est donc autant théorique que pratique.Après une synthèse des fonctions d'aide à la conduite présentes à bord des véhicules et une présentation des moyens d'essais mis à disposition pour la validation des algorithmes proposés, une analyse complète de la dynamique latérale est effectuée dans les domaines temporel et fréquentiel. Cette analyse permet alors la mise en place d'observateurs de la dynamique latérale pour estimer des signaux nécessaires aux fonctions de guidage latéral et dont les grandeurs ne sont pas toujours mesurables, fortement dégradées ou bruitées. La régulation latérale du véhicule autonome se base sur les conclusions apportées par l'analyse de cette dynamique pour proposer une solution de type multirégulateur capable de générer une consigne en angle volant pour suivre une trajectoire latérale quelle que soit la vitesse. La solution est validée tant en simulation que sur prototype pour plusieurs vitesses sur des trajectoires de changement de voie. La suite de la thèse s'intéresse à la génération d'une trajectoire en milieu urbain tenant compte non seulement de l'infrastructure complexe (intersection/rond-point) mais également des comportements des véhicules autour. C'est pourquoi, une analyse des véhicules de l'environnement est menée afin de déterminer leur comportement et leur trajectoire. Cette analyse est essentielle pour la méthode de génération de trajectoire développée dans cette thèse. Cette méthode, basée sur l'algorithme A* et enrichie pour respecter les contraintes géométriques et dynamiques du véhicule, se focalise d'abord dans un environnement statique complexe de type parking ou rond-point. Des points de passage sont intégrés à la méthode afin de générer des trajectoires conformes au code de la route et d'améliorer le temps de calcul. La méthode est ensuite adaptée pour un environnement dynamique où le véhicule est alors capable, sur une route à double sens de circulation, de dépasser un véhicule avec un véhicule arrivant en sens inverse.
Author: DANIEL.. COGOLUENHES
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Languages : fr
Pages : 187
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Book Description
LE COMPORTEMENT ROUTIER DES VEHICULES INDUSTRIELS EST UN FACTEUR IMPORTANT DE SECURITE ACTIVE. LES INTERACTIONS ENTRE LE CONDUCTEUR, LE VEHICULE ET L'ENVIRONNEMENT SONT COMPLEXES. L'ETUDE OBJECTIVE DES PROPRIETES DES VEHICULES DOIT ETRE MENEE DANS DES CONDITIONS REPRODUCTIBLES, C'EST A DIRE SANS LES ACTIONS DU CONDUCTEUR, SOLLICITEES PAR L'ENVIRONNEMENT. UNE FORMULATION ANALYTIUQE DES EQUATIONS DE LA TRAJECTOIRE (VITESSE DE LACET ET ANGLE DE DERIVE) COUPLEES AVEC LE ROULIS (A PLUSIEURS DEGRES DE LIBERTE) EST PROPOSEE POUR LES VEHICULES SOLOS ET EN CONVOIS. UN LOGICIEL DE SIMULATION, BASE SUR CES EQUATIONS, A ETE DEVELOPPE POUR ETUDIER LES PROPRIETES DU COMPORTEMENT ROUTIER, DETERMINER DES CRITERES DE CONCEPTION ET CONTRIBUER A LA MISE AU POINT FINALE DES VEHICULES. EN PARALLELE, LES ASPECTS EXPERIMENTAUX SONT DECRITS. ILS CONCERNENT, D'UNE PART, LA MESURE SUR BANCS D'ESSAI DE DONNEES NECESSAIRES A LA SIMULATION (HAUTEURS DE CENTRE DE GRAVITE, LOIS DE FONCTIONNEMENT DES SUSPENSION, COMPORTEMENT DES PNEUMATIQUES). ILS INCLUENT, D'AUTRE PART, LA MESURE SUR PISTE DES CARACTERISTIQUES DE TENUE DE ROUTE ET DE COMPORTEMENT DYNAMIQUE. FINALEMENT, LA CORRELATION ENTRE LES RESULTATS D'ESSAIS ET LES RESULTATS DE CALCUL EST REALISEE
Author: Virginie Dagonneau
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les environnements virtuels, et en particulier les simulateurs de conduite à plate-forme dynamique, posent la délicate question de la restitution multisensorielle en vue de générer la bonne "illusion" pour leurs utilisateurs. Si la réalité virtuelle est reconnue pour la limitation des coûts, le gain temporel et la contrôlabilité et reproductibilité des situations étudiées, la problématique de la validité de ces outils de recherche (ou de formation) est cruciale pour la transférabilité des connaissances produites.Constituant une première étape dans le processus de validation du simulateur IFSTTAR, ce travail s'appuie sur une démarche originale reposant sur une double évaluation, par élément et globale. Il s'agit (i) de configurer de manière optimale les caractéristiques immersives et interactives du simulateur liées au mouvement de roulis afin de produire une illusion d'inclinaison crédible et acceptée, et (ii) d'évaluer, de manière globale, différentes configurations du simulateur (modèles dynamiques de véhicule) au moyen de mesures objectives (temps de familiarisation) et subjectives (présence, mal du simulateur).Prises dans leur ensemble, les sept études menées durant cette thèse ont permis de valider une plage de restitution du mouvement de roulis pertinente pour produire une sensation d'inclinaison sans entraîner de déséquilibre critique ou de sensation de chute. Un angle d'inclinaison du simulateur au-delà de 11,4 degrés est ainsi déconseillé pour éviter toute sensation de chute, néanmoins cette valeur est susceptible d'être influencée par divers facteurs (e.g., présence d'informations visuelles, positionnement de l'axe de roulis). Ces études ont également permis d'identifier, en conduite passive, les paramètres nécessaires ainsi que les contributions relatives des informations visuelle et inertielle pour la production d'une sensation d'inclinaison crédible. En conduite active, l'évaluation du degré de contrôle des participants en fonction du modèle dynamique de véhicule (virtuel) a permis de pointer les faiblesses actuelles du simulateur IFSTTAR afin de proposer plusieurs pistes de développement.
Author: Lamri Nehaoua
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Book Description
Le sujet de thèse concerne la réalisation et la caractérisation d’un simulateur dynamique de véhicule deux-roues. La thèse est organisée en plusieurs parties essentielles. D’abord, une étude bibliographique est menée pour cerner la problématique de la simulation de conduite d’une manière générale en se focalisant sur les simulateurs de point de vue conception. Dans cette partie, on a pris connaissance des différentes architectures mécaniques utilisées auparavant ainsi que les problèmes liés. Le choix de l'architecture du simulateur est guidé par les besoins nécessaires d'avoir une perception suffisante au cours de la simulation de conduite. Notre objectif est de reproduire les effets inertiels (accélération, effort,..) les plus pertinents perçus dans une conduite réelle. Le second chapitre aborde la dynamique des véhicules et compare celle des deux-roues contre les automobiles. Des adaptations pour des modèles dynamiques de moto ont été présentées pour répondre à nos besoins en termes de rendus privilégiés. Le troisième chapitre présente les aspects conception, réalisation, caractérisation et identification du simulateur de moto mis au point dans le cadre de cette thèse. Il constitue la principale contribution de ces travaux de recherche. Les deux derniers chapitres sont dédiés aux algorithmes de contrôle/commande ainsi qu’essais expérimentaux sur la plateforme. Ces tests ont été réalisés en vue de la caractérisation et la validation de performances de toute la chaîne de simulation.
Author: Philippe Boitard
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Languages : fr
Pages : 275
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Book Description
Dans un contexte de raccourcissement des temps de développement, il devient indispensable pour les constructeurs automobiles, d'utiliser la simulation informatique comme outil de prédiction et de mise au point. Afin d'étudier le comportement des véhicules lourds, une modélisation a été mise au point. Une traduction mathématique du modèle a été réalisée grâce à un programme informatique de mise en équations semi-assistée, spécialement développé pour cette application. Cet outil est basé sur un logiciel de calcul formel : Maple. Un environnement informatique de simulation a été conçu. Il utilise la modularité de l'environnement Matlab. D'un point de vue expérimental, une méthode d'identification paramétrique est présentée. Celle-ci est utilisée pour paramétrer et pour aider à la corrélation des modèles. Une comparaison entre le calcul et la mesure est effectuée sur un véhicule de type Renault Midliner. Un exemple d'utilisation de la simulation est présenté dans le cas du freinage en courbe et du renversement.
