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MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSIT

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DR. YAHIA FARES DE MEDEA FACULTE DE LA TECHNOLOGIE DÉPARTEMENTDUGÉNIEDELAMÉCANIQUE Mémoire de Fin d’Etudes Présenté pour l’obtention du Diplôme Master en Génie Mécanique Option : Mécatronique Proposé et dirigé par : Prof. Abudura Salam Co-promoteur : Dr. Belhadj Abdelmonaim Préparé et Présenté Par : Mr. Saadoudi Abdelmadjid Mr.Benrami youcef Année Universitaire : 2016/2017 Dédicace Je dédis ce mémoire a ma mère qui ma encouragé a aller de l’avant et qui m’a donné tout son amour pour reprendre mes études. A la mémoire de mon père qui nous a quittés voilà vingt ans. A mon grand père A mon frère : Walid et ma Sour et son enfants : Abdou. A toutes ma familleBenRami et Moussaoui. A mon meilleur ami : larbi Mohamed et toutes mes chers amis qui j’ai partagé des moments des plus agréable. A tout ceux qui sont chères, proche mon cœur, et a tout ceux qui m’aiment et qui aurait voulu partager ma joie…. Dédicace Je dédis ce mémoire a ma mère qui ma encouragé à aller de l’avant et qui m’a donné tout son amour pour reprendre mes études. Et mon père qui ma pousser de faire plus de plus pour mon carrière qui me support dans tout ma route Àma famille Saadoudi À mon frère Imed et mes sœurs A mes meilleurs amis et collègues : Hadji, Krimo, Farouk, Izo, Yasser, et mon binôme Youcef A tous ceux qui sont chères, proche à mon cœur, ettous ceux qui m’aiment et qui aurait voulu partager ma joie…. Remerciements A mon encadrement Mr ABODORA SALEM J’ai en le privilège de profiter de vous vastes connaissance, ansai que votre profond savoir faire, j’ai aussi apprécié vos qualités humaines et professionnelles qui ont suscité mon administration. Croyezmonsieur, à mon profond respect a ma gratitude et mes sentiments de haute estimer. A mon membre de jury. Je tiens a remercie le chef de département de géniemécanique Mr ZIRARI MONIR, pour ses précieux conseils durant ces cinq années de formation. Je terminerai en remerciant toute les enseignent se département science et technologieet surtout les professeurs de spécialité mécatronique, pour cette formation de qualité. Merci et merci et mille mercis i ιΧϠϣ ϡΎυϧΔΟϟΎόϣϭϥϳΗϠΟϋϰϠϋϥί΍ϭΗϣϟ΍ΕϭΑϭέϟ΍Δγ΍έΩϲϓϝΛϣΗϳϡΩϘϣϟ΍ϲϣϠόϟ΍ΙΣΑϟ΍ωϭέηϣ ϊϳρΗγϧΏϼΗΎϣϠϟΔϳϣϭγέϟ΍ΔϬΟ΍ϭϟ΍ΓΩϋΎγϣΑϭΕϭΑϭέϟ΍ϲϓϲϟΎΛϣϟ΍ϡϛΣΗϟ΍ϥϣΎϧϧϛϣϳϱΫϟ΍ϙϳϧϭέΗΎϛϳϣϟ΍ ˯΍ΩϷ΍ΔόΑΎΗϣ . ϑΗ΍ϭϬϟ΍ϰϠϋΩϳϭέΩϧϷ΍ϖϳΑρΗωϭέηϣϟ΍΍ΫϫϲϓΡέΗϘϧϭ ϲϓϡϛΣΗϟ΍ΔϳϠϣόϟΔϠϘϧϟ΍ ΡέΗϘϣϟ΍΍ΫϫϭϱΎϔϳ΍ϭϟ΍ϖϳέρϥϋϲϛϠγϼϟ΍ϝλ΍ϭΗϟ΍ϥϣωϭϧϭϫϪγέΩϧϱΫϟ΍ϡϛΣΗϟ΍ωϭϧϭˬΕϭΑϭέϟ΍ ˬϝλ΍ϭΗϠϟΔϘϳέρϊοϭϡΗϙϟ΍ΫΑϭΩόΑϥϋϡΎυϧϟΎΑϡϛΣΗϟ΍ϲϓΎϧϟ΢ϣγϳΎϣϣΩϳϭέΩϧϷ΍ϖϳΑρΗϰϠϋΩϣΗόϳ ϭϧϳϭΩέϷ΍ΔόρϗϰϠϋΩϣΗόϳ΍Ϋϫϝϛϭ ϱΎϔϳ΍ϭϟ΍ϭ ϣϛϣϟ΍ ϝ ΎϬϟ ϥϋϡϛΣΗϟ΍ϊϣϥί΍ϭΗϲϓ˯ΎϘΑϠϟϥϳΗϠΟόϟ΍ϭΫϝϭϣΣϣϟ΍ΏϭϠϘϣϟ΍ϝϭΩϧΑϟ΍ϥϣϑϟ΄ΗϳϙϳϧϭέΗΎϛϳϣϟ΍ϡΎυϧ΍Ϋϫ ϪΗϬΟϭϲϓΩόΑ . 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Ce ci proposée est basée sur une application Android Afin de pouvoir commander à distance des montages mécatroniques, une architecture de communication a été mise en place, Et avec l'appareil Arduino et son complément wifi, notre communication sera réalisée pour contrôler le robot. Ce système mécatronique consistant en un Pendule inversé mobile à deux roues a été conçu pour rester en état équilibre générée à distance par des command de control sa destination. La conception du robot équilibriste présente plusieurs défis dont le fait que celui-ci est un système Instable et requiert donc un correcteur pour le stabiliser en le maintenant en équilibre. Afin de pouvoir concevoir ce contrôleur, la dynamique du robot a d’abord été analysée et un modèle mathématique de celle-ci a été développé sous la forme de modèles d’états linéaires. Des algorithmes de filtrage permettant d’obtenir de bons estimés des états malgré la présence de bruits dans les signaux. - Mots clés :robot équilibriste, interface graphique, application Android, WI-FI, command à distance, modèles d’états linéaires, Arduino, iii ABSTRAC The research project presented in this paper studies the balancing robot and treats the mechatronic systems that generate perfectly the robot, and using a graphical interface under Matlabe. Its objective is to follow the performance of this mechatronic system, and propose an Android application to control the robot remotely; this type of control that has been studied is an example of communication via Wi-Fi. This one proposed is based on an Android application In order to be able to remotely control mechatronic assemblies, a communication architecture has been set up, and with the Arduino device and its Wi-Fi complement, our communication will be carried out to control the robot. This mechatronic system consisting of a two-wheeled reversed mobile pendulum was designed to remain in equilibrium state generated remotely by controllers to control its destination. The designed balancing robot presents several challenges, the fact that it is an unstable system and therefore requires a corrector to stabilize it by keeping it in equilibrium. In order to design this controller, the dynamics of the robot were first analyzed and a mathematical model of the latter was developed in the form of linear state models. Filtering algorithms for obtaining good state estimates despite the presence of noise in the sensor signals have also been implemented. - KEY WORD : balancing robot, mechatronic, graphical interface, Android application, remote control, Wi-Fi, linear state models, Arduino iv TABLE DES MATIÈRES ιΧϠϣ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IRÉSUMÉ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II ABSTRAC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . III TABLE DES MATIÈRES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV LISTE DES TABLEAUX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VIII LISTE DES FIGURES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IX LISTE DES NOTATIONS ET DES SYMBOLES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .XI LISTE DES ACRONYMES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII INTRODUCTION GÉNÉRALE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIV CHAPITRE 1 DÉFINITION DU PROBLÈME 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1 Robot équilibriste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.1.1 uploads/Geographie/ m117251-pdf.pdf