Commande à haute performance et sans capteur mécanique du moteur synchrone à aimants permanents

High-performance control and sensorless permanent magnets synchronous motor

• Auteur / Autrice : Zedong Zheng
• Direction : Maurice Fadel, Yong-Dong Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT en cotutelle avec Université de Tsinghua, Pékin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs -- Injection électronique

Moteurs à aimants permanents

Kalman, Filtrage de

Mots clés libres

Démarrage du moteur

Observateur de couple

Régulateur de position

Basse vitesse

Résumé

Cette thèse porte sur la commande à hautes performances du moteur synchrone à aimants permanents. La première partie traite de la commande avec capteur mécanique pour des performances dynamiques élevées. La deuxième partie s'intéresse à la commande sans capteur mécanique. Une méthode pour estimer la position et la vitesse du rotor, basée sur le filtre de Kalman étendu est présentée, compatible avec toutes les structures de machine. Le couple de charge est observé par filtre de Kalman étendu. Les courants issus du filtre sont utilisés à la place des courants mesurés. Une méthode générale de démarrage du moteur synchrone à aimants permanents est proposée, elle conduit à éviter les points d'équilibre non souhaités. Le moteur peut ainsi toujours démarrer. Pour la basse vitesse, une méthode d'injection d'un signal haute fréquence associée à un filtre de Kalman est enfin proposée. De nombreuses expérimentations sont conduites afin de valider les performances obtenues en simulation.

This PhD deals with the control to high performances of the permanent magnets synchronous motor. The first part concerns the control with mechanical sensor for improves dynamic performances. The second part is interested in the sensorless control. A method to estimate the position and the speed of the rotor, based on the extended Kalman filter is presented, compatible with all structures of machine. The load torque is observed by extended Kalman filter. The output currents of the filter are used instead measured currents. A general method of starting of the permanent magnets synchronous motor is proposed, it drives to avoid the non wished breakeven points. The motor can start thus always. For the low speed, a method of injection of a signal associated high frequency to a filter of Kalman is finally proposed. Numerous experimentations are driven in order to validate the performances gotten in simulation.