Méthodes de moyennisation et systemes dynamiques hybrides : application à un ensemble convertisseur-machine

par Ismaël Hamini

Thèse de doctorat en Automatique et traitement du signal

Sous la direction de Claude Iung.

Soutenue en 2003

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    La théorie de la moyennisation apporte une première solution aux problèmes de l'analyse des systèmes dynamiques hybrides. Ces méthodes appliquées sur des systèmes variants dans le temps fournissent des modèles invariants, et de ce fait des modèles simplifiés qui permettent l'analyse des propriétés de ces systèmes, et la synthèse d'une loi de commande. Les conditions d'applicabilité, les propriétés et les limites des modèles engendrés par ces méthodes ont globalement été définies au chapitre II de cette thèse. Leur domaine de validité, leur comportement asymptotique et les relations avec les régimes permanents des solutions exactes sont des propriétés importantes qui permettent de caractériser les systèmes étudiés. Les entraînements à vitesse variable s'inscrivent largement dans le contexte des systèmes complexes pour lesquels les approches classiques d'étude de l'automatique sont vite apparues limitées à cause de leur complexité (grande dimension, mauvais conditionnement nature hybride. . . ). De très nombreux travaux de recherche sur le plan théorique et méthodologique ont été entrepris depuis le début des années 1970 pour la modélisation, l'analyse et l'organisation de la commande de ces systèmes. L'application des méthodes de moyennisation au modèle de l'ensemble << onduleur de tension-machine asynchrone » dans le cas d'une alimentation en M. L. I a permis de donner une justification rigoureuse du modèle approximatif couramment utilisé résultant de l'hypothèse : onduleur parfait. En plus de l'obtention d'un modèle moyen, cette méthode donne des informations sur la précision de l'approximation en fonction de la vitesse de la machine et permet de calculer une estimation des ondulations autour de la solution du modèle moyen. -Nous avons calculé une fonction donnant une estimation des ondulations des variables d'état du système autour des solutions du modèle moyen du premier ordre. Le modèle approximatif résultant est très précis et permet une modélisation acceptable du comportement réel de la machine asynchrone alimentée par un onduleur en mode de fonctionnement M. L. I. La prise en compte de l'aspect deux échelles de temps est également discuté dans cette thèse.

  • Titre traduit

    Averaging methods and hybrid systems : application to a PMW asynchronous machine


  • Résumé

    The averaging theory gives a first solution to the problems of the analysis of hybrid systems. This approach applied to time varying systems leads to time invariant models that is simplified models which allow the analysis and control law design for these systems. The conditions of applicability, the properties and the limits of the models generated by these methods are defined in chapter JI of this thesis. Their field of validity, their asymptotic behavior and the relationships to steady operations of the exact solutions are important properties which make it possible to characterize the studied systems. The drives at variable speed fit largely in the context of the complex systems for which the traditional approaches quickly appeared limited because of their complexity (great dimension, bad conditioning. . . ). Many research tasks on the theoretical and methodological level were undertaken since the beginning of the years 1970 for modeling, analysis and synthesis of these systems. The application of averaging theory to PWM asynchronous machines, a typical hybrid system, is considered. A rigorous justification of the approximate modal usually used by engineers is given. Ln addition to provide an average modal, the proposed approach gives information on the precision of the approximation according to the speed of the machine and makes it possible to calculate an estimate of the variations around the solution of the average modal. A first order average modal is used to derive an estimate of these variations. This estimate is compared to the actual behavior and appears as a good approximation of the actual behavior of the PWM asynchronous machine. An extension of the proposed method to two time scale systems is also discussed.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (108 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 101-108.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2003 HAMINI I.
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