Modélisation et analyse de la dynamique du système véhicule/pilote en présence de perturbations aérodynamiques : une nouvelle approche utilisant les théories de contrôle optimal avec temps de retard

Abstract

Afin d'étudier le comportement routier d'un véhicule de tourisme soumis à des perturbations extérieures données, un modèle mathématique décrivant le système véhicule/pilote est proposé. Celui-ci, utilisant les théories de contrôle optimal avec temps de retard, permet de représenter le caractère adaptatif du pilote et de déterminer les coefficients inconnus du modèle de façon à minimiser un critère de performance fixé à l'avance. Le modèle est simplifié dans le cas des mouvements à basse fréquence et permet alors d'obtenir des résultats nouveaux concernant la contrôlabilité des véhicules. Ainsi, une vitesse critique de stabilité dépendant uniquement des paramètres du véhicule ainsi que du temps de réponse du pilote est déterminée en fonction de la visibilité longitudinale du conducteur. Le modèle développé est ensuite utilisé afin de simuler le comportement de véhicules lors du dépassement d'un camion semi-remorque. Les forces et le moment aérodynamiques sont déterminés dynamiquement en soufflerie pour quatre types de véhicules, deux modèles de camions, trois types de dispositifs de réduction de traînée, trois écartements latéraux et enfin, cinq conditions de vent latéral. Les résultats des simulations sont discutés puis comparés, permettant ainsi de mettre en évidence les paramètres influençant la sécurité des manoeuvres de dépassement.