Conception et mise en oeuvre de la commande d'un moteur électrique pour une pompe de refroidissement à eau pour automobile

Design and implementation of electric motor drive for automotive cooling water pump

• Auteur / Autrice : Milad Akrami
• Direction : Vincent Frick, Ehsan Jamshidpour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Circuits et systèmes
• Date : Soutenance le 20/12/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Farid Meibody-Tabar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Pierfederici, Jean-Baptiste Kammerer, Babak Nahid-Mobarakeh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Teresa Orłowska-Kowalska, Fei Gao

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande électrique

Automobiles -- Moteurs -- Systèmes de refroidissement

Mots clés libres

Contrôle basée sur la platitude

Planification de la trajectoire

Optimisation

Commande de moteur

Machine synchrone à aimants permanents

Moteur sans balais

Flatness-based control

Trajectory planning

Optimization

Motor drive

Permanent magnet synchronous motors

BLDC motors

Résumé

Cette thèse propose une méthode de planification de trajectoire pour le contrôle basé sur la platitude des entraînements PMSM pour les pompes à eau des véhicules électriques. Cette approche vise principalement à garantir que le courant du moteur PMSM reste dans les limites permises grâce à un contrôle indirect basé sur la platitude, tout en conservant les avantages du contrôle en boucle unique. Une fonction de planification de trajectoire basée sur une fenêtre est utilisée pour l'entraînement PMSM dans cette méthode. La fonction de trajectoire est calculée à l'aide d'un algorithme d'optimisation prenant en compte les contraintes de dépassement de vitesse, de courant moteur et de tension de commutation. Contrairement à la planification conventionnelle de la trajectoire, qui est une fonction de second ordre, cette méthode prend en compte les limites du contrôleur tout en utilisant un contrôle basé sur la platitude en boucle unique.

A trajectory planning method for flatness-based control of PMSM drives for EV water pump application is proposed in this thesis. This approach is primarily intended to ensure PMSM motor current remains within permissible limits through indirect flatness-based control while still having the advantages of one-loop control. Furthermore, the constraint on switching voltage has been taken into account in the proposed trajectory planning method to maintain the proper operation of the PMSM drive system in steady-state mode as well as during transients. A window-based trajectory planning function is used for the PMSM drive in this method. The trajectory function is generated using an optimization algorithm considering the speed overshoot, motor current, and switching voltage constraints. Unlike conventional trajectory planning, which is a second-order function, this method takes controller limits into account while using one-loop flatness-based control.