Ce sujet de thèse s'inscrit dans la suite du projet GASVT (Génération Artificielle de Sensations Visuelles et Tactiles) portant sur le thème de l'interface homme/machine, mis en place par la société Ratier-Figeac au sein du Pôle de Compétitivité Aerospace Valley. L'objectif est alors de répondre à une demande d'équipementier aéronautique qui désire actuellement acquérir la technologie active pour les commandes de vol (manche de pilote), permettant au pilote d'avoir un ressenti visuel et tactile sur la trajectoire d'un aéronef.
Dans la chaîne cinématique, le retour d'effort est un point essentiel puisqu'il permet de fournir l'information nécessaire à la commande en couple du manche.
L'objectif de l'étude menée jusqu'alors a porté sur la réalisation d'un capteur piézoélectrique basé sur le principe d'un transducteur résonant où la variation d'effort est associée via la variation de l'impédance mécanique à une variation de la fréquence de résonance du transducteur.
Le principe validé dans cette étude préliminaire doit maintenant évoluer vers une structure de capteur dédiée aux applications aéronautiques (instrumentation biellette), garantissant une redondance de la mesure (capteur triplex). Le travail de thèse concerne alors la définition des structures de capteur permettant trois mesures d'efforts indépendantes, associée à l'électronique d'alimentation et de commande nécessaire à la transcription de la variation de fréquence de résonance de l'actionneur en un signal d'effort traduisant la traction et la compression. Les modes de contrôle commande seront également à prendre en compte dans cette approche mécatronique globale. |
This thesis is part of the research project GASVT (Artificial Generation of Visual and Tactile Sensations) on the theme of human / machine interface, implemented by the company Ratier-Figeac in the competitiveness cluster Aerospace Valley. The objective is then to answer to a request for aerospace supplier who wishes to acquire the technology currently active flight controls (joystick driver), allowing the pilot to have a visual and tactile feeling of the path of an aircraft .
In the driveline, the force feedback is essential since it allows to provide the information necessary for torque control of the handle.
The objective of the study was focused on the realization of a piezoelectric sensor based on the principle of a resonant transducer where the variation of stress is associated with changes on the resonant frequency of the transducer through the change of the mechanical impedance.
The principle validated in this preliminary study must be now developped into a sensor dedicated to aeronautical applications (rod instrumentation), ensuring redundancy (sensor triplex).
The thesis then concerns the definition of sensor structures for three measures of independent efforts, combined with the power electronics and control necessary for the transcription of the change in resonant frequency of the actuator into a signal effort reflecting the tension and compression. Command control modes will also be taken into account in the overall mechatronic approach. |