Modélisation et commande en poussée de moteurs à courants alternatifs en propulsion navale

• Auteur / Autrice : Cédric Guibert
• Direction : Luc Loron, Nadia Aït-Ahmed
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et génie électrique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pression hydrostatique

Kalman, Filtrage de

Propulsion électrique

Résumé

L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire concerne la commande en poussée de propulseurs électriques marins. Afin de simplifier le problème, l'étude se limite aux véhicules sous-marins autonomes (AUV) ou commandés à distance (ROV). La première partie de ce mémoire présente la modélisation des propulseurs ainsi que plusieurs commandes en poussée issues de la littérature. La majorité de ces commandes est basée sur l'inversion des modèles avec parfois une boucle de régulation intermédiaire. Dans une deuxième partie, une commande originale est proposée. Elle repose sur trois éléments~: l'observation du couple hydrodynamique, l'estimation de la poussée par modèle inverse et l'utilisation de correcteurs de type PID. Une étude comparative avec les commandes existantes est menée en simulation. Enfin, la dernière partie concerne la conception d'un banc d'essais. Ce banc d'essais permettra de valider les modèles et les lois de commande utilisés pour la commande en poussée des AUV et des ROV.

This work deals with the thrust control for marine electric thrusters. In order to simplify the problem, we consider the case of the thrusters which equip the Autonomous Underwater Vehicles (AUV) or Remotely Operated underwater Vehicles (ROV). The first part of this work presents the thruster modelling and several thrust controls find in the literature. The most of these controls are based on the inverse models, sometimes with a cascade regulation loop. In a second part an original control law is proposed. This one is based on three parts~: the observation of the hydrodynamic torque, the thrust estimation by the inverse model and the use of PID controllers. A comparative study with the existing control laws is undertaking in simulation. Finally, the last part relates to the design of a thruster test stand. This test will allow to validate the models and the control laws used for the thrust control of AUV and ROV.