Commande robuste sans capteur mécanique de l'actionneur synchrone à pôles saillants

par Mohamed Assaad Hamida

Thèse de doctorat en Automatique, productique et robotique; Génie électrique

Sous la direction de Alain Glumineau.


  • Résumé

    Grace à ses avantages, la machine synchrone est de plus en plus utilisée dans de nombreux domaines (avionique, automobile,. . . ). Cette thèse traite le problème de la commande robuste non linéaire sans capteur de la machine synchrone à pôles saillants. Dans un premier temps, deux types d’observateurs non linéaires ont été élaborés pour reconstruire les grandeurs mécaniques afin de remplacer les capteurs matériels d’un part et pour estimer certains paramètres et perturbation d’autre part. Le but est de rendre les lois de commande sans capteur robustes vis-à-vis des variations paramétriques et des perturbations externes. Un observateur adaptatif et un observateur par modes glissants d’ordre supérieur ont été conçus en utilisant la technique des observateurs interconnectés. La deuxième contribution de nos travaux derecherche est de concevoir des lois de commande non linéaires performantes pour la machine synchrone à pôles saillants. Tout d’abord, une commande non linéaire de type backstepping a été améliorée par l’ajout d’actions intégrales à chaque étape de son algorithme de conception. Une commande par modes glissants d’ordre supérieur à trajectoires pré-calculées et une commande par modes glissants quasi-continue ont été conçues par la suite. L’association des lois de commande aux observateurs élaborés dans nos travaux permet de remplacer les capteurs mécaniques et d’améliorer la robustesse par rapport aux variations paramétriques et au couple de charge. La stabilité de chaque loi de commande sans capteur est prouvée. Les performances des lois de commande sans capteur proposées sont testées à travers des simulations et des expérimentations sur les trajectoires du benchmark “Commande sans capteur mécanique”. Des tests spécifiques montrent les performances et la robustesse des lois de commandes proposées.

  • Titre traduit

    Robust sensorless control of saillent poles synchronous machines


  • Résumé

    Thanks to its advantages, the permanent magnet synchronous machines become more usual in many fields (avionics, automotive). This thesis deals with the permanent magnet synchronous machine sensorless control design. Two kinds of nonlinear observers were developed, firstly to reconstruct the rotor position and the rotor speed in order to replace the mechanical sensor and secondly to estimate some parameter and disturbance in order to improve the robustness of the sensorless control laws. An adaptive observer and a high order sliding modes observer have been designed using the interconnected observers theory. The second contribution of our research work is to design efficient nonlinear control laws for the salient pole permanent magnet synchronous machine. For this purpose, three control laws have been designed. First,the classical backsteppingcontrol is improved by adding integral actions at each step of its design algorithm. Then, two kind of sliding mode controllers have been designed. Each control law is associated with an observer allowing to replace the mechanical sensors and to improve the robustness with respect to the parameter uncertainties and the load torque. The stability of both controller and observer is proven. The performance of the proposed sensorless control laws are tested through simulations and experiments on specific industrial benchmarks. Significant robustness tests are tested to illustrate the efficiency and the robustness of the proposed methods.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (x-130 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. [117]-129

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th. 2427
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