T-S Fuzzy Observers to Design Actuator Fault-Tolerant Control for Automotive Vehicle Lateral Dynamics

Les observateurs flous T-S pour concevoir un contrôle tolérant aux pannes des actionneurs pour la dynamique latérale des véhicules automobiles

Naoufal El Youssfi (1, 2) , Rachid El Bachtiri (1)

1 USMBA - Université Sidi Mohamed Ben Abdellah
2 EST - Ecole Supérieure de Technologie de Fès

This article presents a fault-tolerant control (FTC) procedure for the automotive vehicle lateral dynamics (AVLD) described by the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy models. This approach focuses on actuator faults, which requires knowledge of the system parameters and the faults that are occurring. For this reason, T-S fuzzy observers are suitable for simultaneously estimating system states and actuator faults. The proposed control makes it possible to maintain vehicle stability even in the presence of faults. The design of fuzzy observers and fuzzy controllers is mainly based on the one-step method of Lyapunov, which is provided in the form of linear matrix inequalities (LMIs). The simulation results clearly illustrate the effectiveness of the applied controller strategy to maintain vehicle stability.

Cet article présente une procédure de contrôle à tolérance de pannes (FTC) pour la dynamique latérale des véhicules automobiles (AVLD) décrite par les modèles flous Takagi-Sugeno (T-S). Cette approche se concentre sur les défauts des actionneurs, ce qui nécessite la connaissance des paramètres du système et des défauts qui se produisent. Pour cette raison, les observateurs flous T-S sont adaptés pour estimer simultanément les états du système et les défauts des actionneurs. Le contrôle proposé permet de maintenir la stabilité du véhicule même en présence de défauts. La conception des observateurs flous et des contrôleurs flous est principalement basée sur la méthode en une étape de Lyapunov, qui est fournie sous la forme d'inégalités matricielles linéaires (IML). Les résultats de la simulation illustrent clairement l'efficacité de la stratégie de contrôle appliquée pour maintenir la stabilité du véhicule.

Mots clés: fault estimation (FE); automotive vehicle lateral dynamics (AVLD); linear matrix inequality (LMI); fault-tolerant control (FTC); continuous Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy models

Domaines: Automatique / Robotique; Science non linéaire [physics]; Sciences de l'ingénieur [physics]

Naoufal El Youssfi, Rachid El Bachtiri. T-S Fuzzy Observers to Design Actuator Fault-Tolerant Control for Automotive Vehicle Lateral Dynamics. Building Transportation, Traffic and Engineering Systems, IntechOpen, In press, ⟨10.5772/intechopen.92582⟩. ⟨hal-02644435⟩