Techniques de commande prédictive et floue pour les systèmes électroniques de puissance : application aux redresseurs MLI

par Abdelouahab Bouafia

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Fateh Krim, Laurent Rambault et de Jean-Paul Gaubert.


  • Résumé

    Cette thèse s'inscrit dans les travaux de recherche menés sur les moyens modernes, à base de l'électronique de puissance, de dépollution harmonique du réseau de distribution de l'énergie électrique. Cette pollution constitue actuellement un problème majeur surtout dans l'industrie. Elle est causée principalement par les charges non linéaires, prélevant sur le réseau des courants non sinusoïdaux. Les convertisseurs statiques, surtout les redresseurs à diodes et à thyristors, sont de nature non linéaire et représentent la principale source d'injection de courants harmoniques. Ils requièrent donc une attention particulière afin de réduire leurs taux d'harmonique en courant. Dans ce contexte, les solutions modernes préventives adoptées, en plus du filtrage actif qui représente une solution curative, consiste à remplacer les redresseurs classiques par de nouvelles structures de convertisseurs AC/DC non polluants, dont le comportement vis-à-vis du réseau est de nature résistive. Ce travail apporte une contribution à la commande du redresseur de tension à MLI à absorption de courant sinusoïdal. En effet, différentes stratégies de commande ont été développées, simulées et validées sur un banc d'essai expérimental dont le but commun est d'obtenir un réglage performant de la tension du bus continu et un prélèvement de courants sinusoïdaux. Ces stratégies sont basées soit sur le contrôle direct des courants absorbés soit sur le contrôle direct des puissances instantanées (DPC). De plus, elles sont combinées avec des commandes dites avancées, comme les approches floue et prédictive appliquées aux deux techniques de contrôle énoncées précédemment. La simulation de ces méthodes a été mise en oeuvre à l'aide du logiciel Matlab/SimulinkTM et l'implantation en temps réel a été élaborée grâce à une carte contrôleur du système dSPACE 1104.

  • Titre traduit

    Predictive and fuzzy logic control techniques for power electronics systems, application to PWM (Pulse Width modulation) rectifiers


  • Résumé

    This work deals with harmonic elimination in electrical energy distribution networks. In fact, harmonic pollution has become a major field of concern in modern industry. It is usually caused by non linear loads, which draw non sinusoidal current from the network. Current harmonics are mainly caused by static converters, especially diode and thyristor rectifiers, because they have a non linear behaviour and represent the main source of currents harmonics injection. Therefore, some measures must be taken in order to reduce current harmonic distortion caused by this equipment. In this field, the advanced preventive solutions adopted, other than active filters which are curative method, is to substitute the conventional rectifiers with new structures of AC / DC non-polluting converters, which have resistive behaviour towards the network. This research work contributes to the control of PWM rectifier with sinusoidal current absorption. That is why, various control strategies have been developed for this converter in order to obtain an efficient control of the DC bus voltage and nearly sinusoidal input current waveforms. These strategies are based either on direct control of input currents or direct power control (DPC). Moreover, they are combined with advanced controls like approaches with fuzzy logic and predictive control applied to the two preceding methods. Simulations presented in this work are performed with Matlab/SimulinkTM tools, and practical implementation in real time has been done through a system controller board dSPACE 1104.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IV-173-[XIX] p.)
  • Annexes : Bibliogr. 154 réf.

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