Commande non-linéaire d'une machine asynchrone à double alimentation PDF Download
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Cette étude présente des stratégies linéaires et non-linéaires de contrôle appliquées à l'asservissement en vitesse d'une Machine Asynchrone à Double Alimentation (MADA) dont les enroulements statoriques et rotoriques sont reliés à des onduleurs de tensions à Modulation de Largeur d'Impulsion indépendants. Nous avons choisi de répartir les puissances actives entre le stator et le rotor suivant un certain rapport de proportionnalité. Cela nous conduit à garantir, en régime permanent, une répartition des pulsations statoriques et rotoriques. Cette répartition est assurée dans un premier temps par deux régulateurs de pulsations réparties, et dans un deuxième temps par le biais des angles de transformation directement. Nous développons ensuite deux modèles analytiques de la MADA : le premier exprime les courants, et le second les flux. Les simulations des stratégies de contrôle linéaire (contrôle vectoriel), et non-linéaire (contrôle par mode de glissement), démontrent un bon découplage entre l'axe magnétisant et l'axe du couple. Une validation expérimentale est présentée. Les premiers résultats expérimentaux montrent le bon contrôle de l'état magnétique de la machine, ainsi que la répartition des puissances désirées à travers les pulsations.
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Cette étude présente des stratégies linéaires et non-linéaires de contrôle appliquées à l'asservissement en vitesse d'une Machine Asynchrone à Double Alimentation (MADA) dont les enroulements statoriques et rotoriques sont reliés à des onduleurs de tensions à Modulation de Largeur d'Impulsion indépendants. Nous avons choisi de répartir les puissances actives entre le stator et le rotor suivant un certain rapport de proportionnalité. Cela nous conduit à garantir, en régime permanent, une répartition des pulsations statoriques et rotoriques. Cette répartition est assurée dans un premier temps par deux régulateurs de pulsations réparties, et dans un deuxième temps par le biais des angles de transformation directement. Nous développons ensuite deux modèles analytiques de la MADA : le premier exprime les courants, et le second les flux. Les simulations des stratégies de contrôle linéaire (contrôle vectoriel), et non-linéaire (contrôle par mode de glissement), démontrent un bon découplage entre l'axe magnétisant et l'axe du couple. Une validation expérimentale est présentée. Les premiers résultats expérimentaux montrent le bon contrôle de l'état magnétique de la machine, ainsi que la répartition des puissances désirées à travers les pulsations.
Author: Eckart Graf von Westerholt Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 200
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DANS CE TRAVAIL, L'AUTEUR MET AU POINT UNE STRATEGIE DE CONTROLE DE VITESSE D'UNE MACHINE ASYNCHRONE. L'OBJECTIF POURSUIVI EST DE S'AFFRANCHIR DE CERTAINES HYPOTHESES EMISES DANS LES COMMANDES CLASSIQUES DE TELS PROCESSUS: UTILISATION D'UN CAPTEUR MECANIQUE, SEPARATION DES MODES ELECTRIQUES ET MECANIQUES, ET FLUX STATIONNAIRE. LA PRISE EN COMPTE DU COUPLAGE DES MODES CONDUIT ALORS A UNE MODELISATION NON LINEAIRE DU PROCESSUS. L'ABSENCE DE CAPTEUR DE VITESSE NECESSITE L'OBSERVATION DE CELLE-CI ET DU COUPLE DE CHARGE. DANS CE CONTEXTE, LA DEFINITION DE LA STRATEGIE DE COMMANDE A DEMANDE AU PREALABLE UNE ETUDE DES REPERES DE MODELISATION, UNE COMPARAISON DES METHODES D'OBSERVATION DETERMINISTES ET STOCHASTIQUES, AINSI QU'UNE ANALYSE DETAILLEE DE L'OBSERVABILITE. LA COMMANDE PROPOSEE EST CONSTITUEE D'UN FILTRE DE KALMAN ETENDU ET D'UNE REGULATION NON LINEAIRE BASEE SUR LA METHODE DU DECOUPLAGE ENTREE-SORTIE. LE FILTRE ETENDU PERMET L'ESTIMATION ROBUSTE DES COURANTS, DES FLUX, DE LA VITESSE ET DU COUPLE DE CHARGE POUR UN FONCTIONNEMENT AVEC OU SANS CAPTEUR DE VITESSE. LA REGULATION NON LINEAIRE GARANTIT UNE COMMANDE PRECISE DE LA VITESSE EN PRESENCE D'UN FLUX VARIABLE. CES ETUDES ONT ABOUTI A LA REALISATION D'UN VARIATEUR ASYNCHRONE, DONT LA COMMANDE A ETE IMPLANTEE SUR UN MICROPROCESSEUR A STRUCTURE RISC (DSP32C). LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT DE TRES BONNES PERFORMANCES STATIQUES ET DYNAMIQUES DU VARIATEUR ET CONFIRMENT LA ROBUSTESSE DE LA COMMANDE SUR TOUTE LA PLAGE DE VITESSE MEME EN L'ABSENCE D'UN CAPTEUR DE VITESSE
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Durant ce travail des lois de commande sans capteur mécanique de la machine asynchrone ont été élaborées et validées expérimentalement sur un benchmark industriel. L'étude de l'observabilité montre que la machine asynchrone est inobservable à très basse vitesse lorsque la mesure de la vitesse n'est disponible. D'une part un observateur interconnecté a été conçu pour reconstruire les variables mécaniques (vitesse, couple de charge) et les variables magnétiques (flux). D'autre part un observateur adaptatif interconnecté a été synthétisé pour estimer en plus des variables mécaniques et magnétiques, la résistance statorique. La conception de commandes non linéaires pour la machine asynchrone constitue la contribution majeure de nos travaux en démontrant la stabilité globale de l'ensemble "Commande+Observateur" et avec validation expérimentale sur le benchmark industriel. Plusieurs lois de commande ont été conçues et comparées: type PI avec termes non linéaires, types modes glissants d'ordre un, puis d'ordre supérieur et enfin une loi de type backstepping. Les résultats ont été comparés positivement à ceux d'un variateur industriel sur le benchmark.
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CE TRAVAIL ABORDE LA COMMANDE NON LINEAIRE DE MOTEUR ASYNCHRONE PAR LINEARISATION ENTREE - SORTIE CE TYPE D'ACTIONNEUR ELECTRIQUE CONSTITUE UN PROCEDE NON LINEAIRE, MULTIVARIABLE DONT CERTAINS PARAMETRES SONT VARIANTS DANS LE TEMPS. EN OUTRE, CERTAINS ETATS TELS QUE LE FLUX ET PARFOIS LA VITESSE NE SONT PAS MESURES. L'AUTEUR ETUDIE LA MISE EN UVRE D'OBSERVATEURS DES ETATS ELECTRIQUES (COURANTS STATORIQUES ET FLUX ROTORIQUES) ET S'INTERESSE PARTICULIEREMENT AUX CHOIX D'UNE STRUCTURE D'OBSERVATEUR PERMETTANT D'OBTENIR DE BONNES PERFORMANCES DANS TOUTE LA GAMME DE VITESSE. UNE ETUDE D'OBSERVATION SANS CAPTEUR DE VITESSE EST EGALEMENT PROPOSEE. COMPTE-TENU DU CARACTERE NON LINEAIRE DU PROCEDE, L'ETUDE DU COUPLAGE OBSERVATION COMMANDE NECESSITE UNE ETUDE PARTICULIERE. UNE LOI DE COMMANDE ET D'OBSERVATION EST ICI PROPOSEE A PARTIR D'UNE ETUDE DE STABILITE GLOBALE DE L'ENSEMBLE PROCEDE-OBSERVATEUR-COMMANDE. CE TYPE DE COMMANDE EST COMPARE EXPERIMENTALEMENT AVEC DES LOIS DE TYPE VECTORIEL AVEC ET SANS OBSERVATEUR. LES EFFETS RESPECTIFS DU DEVELOPPEMENT D'OBSERVATEURS PERFORMANTS ET DE LA PRISE EN COMPTE DU COUPLAGE OBSERVATION-COMMANDE SONT AINSI ETUDIES. LES DIFFERENTES LOIS DE COMMANDE ET D'OBSERVATION ONT ETE TESTEES SUR UNE PLATE-FORME EXPERIMENTALE QUE L'AUTEUR A CONTRIBUE A DEVELOPPER. CETTE PLATE-FORME MET EN JEU UN MOTEUR ASYNCHRONE DE 7 KW COMMANDE AVEC UNE FREQUENCE DE MODULATION DE LARGEUR D'IMPULSION DE 1 KHZ. LES PROBLEMES DE MISE EN UVRE SPECIFIQUES A LA COMMANDE DE MOTEURS ASYNCHRONES DANS CE CONTEXTE SONT ETUDIES.
Author: THOMAS.. VON RAUMER Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 160
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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE EST CONSACRE A LA COMMANDE ADAPTATIVE NON LINEAIRE DE MACHINES ASYNCHRONES. CES MACHINES SONT DES PROCEDES MULTIVARIABLES NON LINEAIRES FORTEMENT COUPLES A DYNAMIQUE RAPIDE ET A PARAMETRES VARIANT DANS LE TEMPS. SUR LE PLAN THEORIQUE DES LOIS DE COMMANDE NON LINEAIRES ADAPTATIVES PAR LINEARISATION ENTREE-SORTIE SONT DEVELOPPEES. CES LOIS DE COMMANDE PERMETTENT DE CONTROLER INDEPENDAMMENT LE COUPLE ET LE FLUX DANS LA MACHINE EN IMPOSANT UNE LIMITATION DE COURANT. DE NOUVEAUX TYPES D'OBSERVATEURS NON LINEAIRES ASSURANT LA STABILITE EN BOUCLE FERMEE DE L'ENSEMBLE COMMANDE ET OBSERVATEUR NON LINEAIRE SONT EGALEMENT SYNTHETISES. SUR LE PLAN EXPERIMENTAL L'APPLICATION DE L'UNE DES LOIS DE COMMANDE NON LINEAIRE DEVELOPPEES SUR UN BANC D'ESSAI INDUSTRIEL UTILISANT UN PROCESSEUR DE SIGNAL MONTRE LA FAISABILITE DE L'APPROCHE. DE NOMBREUX PROBLEMES DE MISE EN UVRE CONCERNANT L'IMPLANTATION DISCRETE DE LA LOI NON LINEAIRE, LA PRISE EN COMPTE DES IMPERFECTIONS DE L'ONDULEUR, L'OBSERVATION DU FLUX ET L'IMPLANTATION TEMPS REEL SONT RESOLUS
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LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE EST CONSACRE A LA COMMANDE NON LINEAIRE ASSOCIEE A LA COMMANDE PREDICTIVE POLYNOMIALE POUR LES MACHINES ASYNCHRONES. CES MACHINES SONT DES PROCEDES MULTIVARIABLES NON LINEAIRES FORTEMENT COUPLES A DYNAMIQUE RAPIDE ET A PARAMETRES VARIANT DANS LE TEMPS. SUR LE PLAN THEORIQUE, NOUS AVONS PROPOSE DEUX APPROCHES POUR AMELIORER LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES DE LA MACHINE ASYNCHRONE : _ DEVELOPPEMENT D'UNE COMMANDE DE REFERENCE NON LINEAIRE EN TENSION (C.R.N.L.T.) POUR LE SUIVI DE TRAJECTOIRES EN VITESSE OU POSITION ET EN FLUX. _ DEVELOPPEMENT D'UNE COMMANDE DE REFERENCE NON LINEAIRE EN COURANT (C.R.N.L.C.) POUR LE SUIVI DE TRAJECTOIRES EN VITESSE OU POSITION ET EN FLUX. ELABORATION DE CETTE COMMANDE EN COURANT PAR LA PLATITUDE DIFFERENTIELLE. NOUS PROPOSONS, DE PLUS, UNE NOUVELLE LOI DE COMMANDE NON LINEAIRE PERMETTANT D'ASSOCIER LA PLATITUDE DIFFERENTIELLE POUR LE SUIVI DE TRAJECTOIRES EN BOUCLE OUVERTE AVEC LA COMMANDE PREDICTIVE SOUS FORME RST POUR LA STRATEGIE DE STABILISATION AUTOUR DES TRAJECTOIRES. LA GENERALISATION DE LA BOUCLE FERMEE (SYNTHESE DES CORRECTEURS) EST MISE EN EVIDENCE A TRAVERS DIFFERENTES CLASSES DE REGULATEURS, ICI UNE STRUCTURE AVEC CORRECTEURS PI ET PID EST EGALEMENT PROPOSEE. CECI PERMETTANT LA MISE AU POINT DE QUATRE ALGORITHMES ORIGINAUX : - PID/VSRC (C.R.N.L.T. + REGULATEURS P.I + ESTIMATEUR DE FLUX), - GPC/VSRC (C.R.N.L.T. + STRUCTURE PREDICTIVE RST + ESTIMATEUR DE FLUX), - PID/CSRC (C.R.N.L.C. + REGULATEURS P.I + ESTIMATEUR DE FLUX), - GPC/CSRC (C.R.N.L.C. + STRUCTURE PREDICTIVE RST + ESTIMATEUR DE FLUX). SUR LE PLAN EXPERIMENTAL, L'APPLICATION DES CES LOIS DE COMMANDES NON LINEAIRES SUR BANC D'ESSAI INDUSTRIEL DE MACHINE ASYNCHRONE MONTRE LA FAISABILITE ET L'ORIGINALITE DE L'APPROCHE, APPLICABLE DE MANIERE GENERALE, DANS TOUTE ACTION PRIVILEGIANT LA POURSUITE DE TRAJECTOIRES.
Author: Ricardo Alvarez Salas Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Ce travail s'inscrit dans le cadre général de l'observation et de la commande non linéaire de machine asynchrone. Ce mémoire comporte cinq volets. La première partie donne les éléments de modélisation de la machine asynchrone ainsi que sa représentation dans différentes repères de coordonnées. La deuxième partie est dédiée aux observateurs de flux et de couple de charge pour machine asynchrone en vue de bonnes performances dans toute la gamme de vitesse. Nous présentons deux méthodes de synthèse d'observateurs différentes : modes glissants et grand gain de type cascade. La troisième partie est consacrée à la commande; nous nous intéressons plus particulièrement à la commande par modes glissants que nous appliquons au modèle de la machine asynchrone. Dans la quatrième partie, nous effectuons une analyse comparative de quelques lois de commande non linéaires dans le cadre d'un "benchmark" sur un modèle de machine de asynchrone, proposé à la communauté internationale. Nous présentons des résultats de simlation réalistes à l'aide d'un environnement de simulation spécialisé. Le dernier point concerne la partie expérimentale de l'étude. Nous présentons le banc d'essai du Laboratoire d'Automatique de Grenoble, plate-forme semi-industrielle de machine asynchrone. Nous détaillons ensuite l'évaluation expérimentale des observateurs et de certaines lois de commandes proposées, en vue d'une analyse comparative de leurs performances respectives.
Author: Ki-Chul Kim Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 190
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Il s'agit de l'analyse et la mise en oeuvre pratique de lois de commande non linéaire sur machines asynchrones. On s'est intéressé, en particulier, à la commande basée sur la passivité (PBC) dont l'idée de base est de tenir compte, dans l'élaboration du contrôleur, des propriétés physiques du procédé en utilisant la nature de systèmes d'Euler-Lagrange. Elle se résume par un façonnement de l'énergie totale du système en boucle fermée plus une injection d'amortissement faisant appel aux propriétés de dissipation d'énergie de système. On a collaboré avec deux équipes et on a utilisé deux plates-formes différentes, pour valider les résultats pratiques: 1) la mise en oeuvre de la commande en courant a été effectuée, en collaboration avec la division électromécanique de l'UTC, en utilisant le banc d'essai constitué de os9 et M68000, on a implanté deux contrôleurs d'une commande en courant (PBC et celle basée sur la linéarisation exacte) et la comparaison entre ces deux méthodes a confirmé les bonnes performances de la PBC ; 2) une version, concernant la commande en tension, de la PBC a été testé sur le benchmark du GDR d'automatique au LAN, et on a utilisé le banc d'essai équipe d'un matériel complètement différent (Simulink, Dspace).
Author: Adel El-Shahat Publisher: BoD – Books on Demand ISBN: 1837695776 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 224
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The induction motor is one of the most significant innovations in contemporary history and it officially kicked off the Second Industrial Revolution by significantly enhancing energy generation efficiency. Induction motors are utilized in a wide variety of applications in the modern industrial world. Motivated by the importance of recent advances, new perspectives, and applications of induction motors, this book presents research from distinguished experts in the field. It addresses recent advances in induction motors, optimal solutions in field-oriented control, the association of converters to induction motors, dynamic analysis, optimized design of synergetic control, fault-tolerant control, mathematical modeling, an adaptive system scheme for a sensorless drive, modeling, and simulation of a system with inter-turn faults, sensorless speed observer for industrial drives, and induction motor applications in electric vehicles. This book is useful for undergraduates, graduate students, researchers, professors, and field engineers due to its combination of both theoretical coverage and real-world application concepts.
Author: Paul-Etienne Vidal
Author: Paul-Etienne Vidal
Author: Eckart Graf von Westerholt
Author: Dramane Traore
Author: Denis Lubineau 19..-.....
Author: THOMAS.. VON RAUMER
Author: Adel Merabet
Author: MALHOUD.. MAAZIZ
Author: Ricardo Alvarez Salas
Author: Ki-Chul Kim
Author: Adel El-Shahat