Intégration d’un contrôleur flou de type II dans le contrôle d’un système de suspension magnéto rhéologique de véhicule

Abstract

L'un des principaux défis dans la conception des systèmes de logique floue type-1 est la forme de la fonction d'appartenance utilisée. Dans ce but, a été introduite la logique floue type-2 mais elle n'est pas encore intégrée dans le logiciel Matlab/Simulink sous la forme d'une boîte à outils simple d'utilisation. De ce fait, sa programmation reste encore compliquée.

Dans notre travail, un contrôleur flou type-2 à intervalle (IT2FLC) est proposé pour résoudre les problèmes de contrôle non linéaires du système de suspension semi-active. Des boîtes à outils open-source déjà existantes liées à la logique floue de type-2 ont été actuellement répertoriées. La T2FL Toolbox a été utilisée par la suite étant donnée qu'elle est la seule qui permet l'exploitation des résultats sous Simulink en incluant l'inférence de type Mamdani. Le contrôleur flou a permis de calculer le coefficient d'amortissement variable (Csemi) dans les systèmes de suspension semi-active d'un quart de véhicule. Les performances du système basé sur l'IT2FLC en termes de déplacement de la masse suspendue, de la déflexion de la suspension et de la déflexion des pneus ont été comparées aux résultats obtenus par un contrôleur homologue flou de type-1 (T1FLC) et à ceux relatifs à un contrôleur flou type-2 utilisant la T2FL Toolbox, et d'un système de suspension passive, utilisant le logiciel de simulation et de conception des contrôleurs Matlab/Simulink. Les résultats des simulations montrent que les performances de la suspension semi-active basée sur IT2FLC donnent meilleurs résultats que ceux relatifs à T1FLC et la T2FL Toolbox, et ceux obtenue avec un système de suspension passive. Ils montrent aussi une amélioration majeure du signal de commande, c'est-à-dire que le contrôleur IT2FLC génère un coefficient d'amortissement inférieur à celui du contrôleur T1FLC, et une réduction remarquable de l'énergie du signal avec IT2FLC par rapport au même système de suspension semi-active doté de T1FLC.

L'étude est complétée par la modélisation d'un système de suspension de véhicule semi-actif muni d'un amortisseur magnéto-rhéologique dont le courant à l'entrée a été optimisé par un contrôle flou type-2 en vue de l'optimisation de ses performances. Une comparaison aux résultats obtenus avec des suspensions passives et semi-active MR munies d'un contrôle flou type-1 montre, en général, une nette amélioration des performances apportées par la loi de contrôle flou type-2.