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Commande par platitude d’un drone convertible de type « corps basculant »

Type de recrutement
Stage
Durée
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ENAC
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Mots clés : Commande par platitude, drone à corps basculant, robustesse et précision des lois de pilotage, transition équilibrée.

Date de début : février-mars 2023. Durée : 5 à 6 mois.

Lieux du stage : ENAC (Ecole Nationale de l'Aviation Civile), 7 Av. Edouard Belin, 31400 Toulouse.

* Contexte :
Au cours des différents projets réalisés par l’ENAC et le CRAN de Nancy, est apparue la nécessité de réfléchir à l’élaboration de lois de pilotage robustes pour drone dit à « corps basculant ». Cette structure de drone propose la possibilité́ d’atterrir et de décoller verticalement mais aussi de faire une transition vers un vol de longue durée, à très haute vitesse, ce qu’aucune configuration standard de drone, qu’elle soit à voilure fixe ou quadrirotor, ne permet de faire à l’heure actuelle. Les drones convertibles de type « corps basculant »(tilt-body) offrent l’avantage de ne pas recourir à des parties articulées à bord, sources de poids et de fragilité́. La conception optimale de drones à corps basculant, pose toutefois deux difficultés majeures. La première est celle des performances aérodynamiques de l’engin qui résultent d’un compromis entre deux phases de vol très différentes : les phases stationnaires et d’avancement. On doit soigneusement dimensionner le drone pour trouver le meilleur compromis entre ces deux phases. Le second défi est d’assurer une transition sûre et maitrisée entre les deux phases de vol. Ce dernier point, que nous traiterons durant le stage, nécessite d’étudier de très près les qualités de robustesse et de précision des lois de pilotage. En effet, il ne suffit pas de passer d’un mode vertical au mode horizontal comme on franchit un ruisseau, le plus vite possible. Il faut être en mesure de rester en équilibre stable dans les phases intermédiaires en raison du fait que le drone doit pouvoir voler en conditions de vent latéral. C’est le concept de « transition équilibrée » qui n’est possible que grâce l’utilisation de lois de commande sophistiquées.

* Descriptif du stage : L’objectif de ce stage sera d’évaluer en simulation les performances d’une commande dite par platitude pour un drone convertible de type « corps basculant». Ainsi, après une étape de recherche bibliographique, le travail se focalisera d’une part sur la prise en main d’un modèle de drone convertible codé en Matlab/Simulink ; et d’autre part sur l’implémentation et l’évaluation des performances d’une commande par platitude permettant de faire naviguer le drone.


* Profil recherché : La personne recherchée est élève ingénieur(e) en 5ème année ou étudiant(e) en master 2, dans une formation orientée en automatique.
Des connaissances complémentaires dans l’un des domaines suivants seraient un plus : mécanique du vol, robotique,

* Candidature :
Le dossier de candidature devra comporter :
- un CV avec les coordonnées de personnes référentes en stage et/ou en projet,
- une lettre de motivation.
Un portfolio présentant les projets et réalisations du candidat serait un plus.

Le dossier est à envoyer par courrier électronique à :
jean-philippe.condomines@enac.fr et cedric.join@univ-lorraine.fr