ing Salah Eddine Ghamri

REPUBLIQU E A LGERIE NN E DEMO C R A TIQUE ET
PO P U LAIR E
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université de Batna 2
Faculté de Technologie
Département d’Électronique
Mémoire
Présenté pour l’obtention du diplôme de
MAGISTER en Électronique
OPTION
Contrôle Industriel
Par
Salah Eddine Ghamri
Thème:
Commande Neuronale d’un Robot Mobile Non-
Holonome avec glissement des roues
Soutenu devant le jury composé de :
Pr. Saidi Lamir
Prof.
Université de Batna
Président
Pr. Foudil Abdessemed
Prof.
Université de Batna
Rapporteur
Pr. Benmahammed Khier
Prof.
Université de Sétif
Examinateur
Dr. Slimane Noureddine
M.C.A.
Université de Batna
Examinateur
Dr. Melaab Djamel
M.C.A.
Université de Batna
Examinateur
Dr. Ameddah Djamel
M.C.A.
Université de Batna
Invité

For my Father, and those who fought, and still fighting against tyranny and
aggression.

REMERCIEMENTS:
Je tiens tout d'abord à remercier Pr. Foudil Abdessemed professeur à l’université de
Batna pour avoir accepté de m’encadrer et diriger mon travail, je le remercie pour son aide
et ses conseils, j’ai été honoré de travailler avec lui.
Je remercie également :
Pr. Saidi Lamir ; Professeur à l’université de Batna pour l’honneur qu’il me fait en acceptant
de présider ce travail. Pr. Benmahammed Khier ; Professeur à l’université de Sétif, Dr.
Slimane Noureddine ; MCA à l’université de batna et Dr. Melaab Djamel ; MCA à
l’université de Batna pour avoir accepté d’examiner et de juger ce modeste travail.
En fin, je remercie tous ceux qui ont contribué à la réalisation de ce travail (Ma mère – mes
sœurs – mes frères).

3
TABLE DES MATIERES
Remerciements : ..................................................................................................................... 2
Introduction : .......................................................................................................................... 8
Etat de l’art: .......................................................................................................................... 11
Chapitre I : La modélisation mathématique d’un robot mobile .......................................... 12
I-1. Le Pioneer 3DX : ........................................................................................................ 13
I-2. La conduite différentielle : ......................................................................................... 14
I-3. La holonomie et non-holonomie : .............................................................................. 14
I-3-1. Les robots mobiles holonomes : .......................................................................... 14
I-3-2. Les robots mobiles non-holonomes : ................................................................... 15
I-4. Modélisation géométrique : ........................................................................................ 15
I-5. Modélisation cinématique : ........................................................................................ 17
I-5-1. Les contraintes cinématiques d’un robot à conduite différentielle : .................... 17
I-5-2. La cinématique du robot et du glissement : ......................................................... 20
I-6. Modélisation dynamique : .......................................................................................... 23
I-6-1. Modèle dynamique de Newton-Euler : ................................................................ 24
I-7. Modèle générale du robot : ......................................................................................... 27
Chapitre II : Interaction roue-chaussée ............................................................................. 31
II-1. Le taux de glissement et l’angle de dérive : .............................................................. 32
II-1-1. Le taux de glissement : ....................................................................................... 32
II-1-2. l’angle de dérive : ............................................................................................... 33
II-2. Les forces de tractions : ............................................................................................ 33
II-3. Modèle d’interaction roue-chaussée ......................................................................... 34
II-3-1. La formule magique : ......................................................................................... 35
Chapitre III : La commande ............................................................................................... 41
III-1.Introduction : ............................................................................................................ 42
III-1-1. Les taches de mouvement de base : .................................................................. 42
III-1-1-1. Suivi de chemin : ........................................................................................... 42
III-1-1-2. Poursuite de trajectoire : ................................................................................ 43

4
III-1-1-3. Stabilisation de configuration fixe :............................................................... 44
III-2. Commande de suivi non-linaire par backstepping: ................................................. 45
III-2-1. Contrôleur de poursuite cinématique non-linaire : ........................................... 47
III-2-2. Contrôleur de poursuit dynamique: .................................................................. 49
III-3. Commande adaptative neuronale : ........................................................................... 51
III-3-1. les réseaux de neurones artificiels : .................................................................. 51
Chapitre IV : simulation ..................................................................................................... 66
IV-1. Suivi de trajectoire par backstepping : .................................................................... 67
IV-1-1. trajectoire Ligne droite : ................................................................................... 67
IV-1-2. Trajectoire cercle : ............................................................................................ 74
IV-1-3. virage a 90° : ..................................................................................................... 80
IV-2. Suivi de trajectoire par commande neuronale : ....................................................... 85
IV-2-1. trajectoire Ligne droite : ................................................................................... 85
IV-2-2. Trajectoire cercle : ............................................................................................ 89
IV-2-3. virage a 90° : ..................................................................................................... 95
Conclusion : ........................................................................................................................ 100
Bibliographie : .................................................................................................................... 102