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Yong, Julien. Contribution à l'étude d'un capteur de force piézoélectrique résonant à forte raideur pour interfaces haptiques aéronautiques

Yong, Julien (2013). Contribution à l'étude d'un capteur de force piézoélectrique résonant à forte raideur pour interfaces haptiques aéronautiques.

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Résumé en francais

Ce travail 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. Sur la base de ce principe de mesure, un capteur permettant une mesure des forces en traction et compression, a été étudié. Ce capteur doit répondre en outre à une raideur compatible avec la boucle à retour d'effort du système mécatronique et à des problématiques de micro coupures électriques du réseau de bord. Enfin, en vue de répondre aux spécifications de l'application, une structure de capteur dédiée aux applications aéronautiques (instrumentation biellette), garantissant une redondance de la mesure (capteur triplex) a été étudiée, réalisée et caractérisée. Le travail de thèse concerne principalement 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 sont également à prendre en compte dans cette approche mécatronique globale.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Rouchon, Jean-François
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Instrumentation aéronautique - Capteur de force - Piézoélectricité - Impédance électromécanique
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :26 Aug 2013 16:30