Contribution à la commande et à l'estimation des flux et constante de temps rotoriques de la machine asynchrone : les méthodes et techniques de l'Automatique avancée appliquées au Génie Electrique
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The dynamic model of the Induction Motor (IM) is non linear, multidimensional and complex where some parameters vary with temperature, skin effect or saturation. Facing this nonlinear dynamic behavior, we propose, in this work, a nonlinear control strategy in order to decouple the stator currents of the motor in a field-oriented (d, q) coordinate. On the other hand, to preserve and improve the reliability under parameters variation and noises injected by the inverter, a robust control approach has been made on the motor drives. This control algorithm uses Hα synthesis of current correctors in order to insure robust stability and dynamic performances of the inner current loop. To guarantee good performances in presence of parameters variations (more specifically the rotor time constant variation) and whereas advanced induction machine control strategies require knowledge of the instantaneous flux and rotor time constant, the technique based on the discrete-time extended full or reduced order sliding mode observer is proposed to estimate the flux and the rotor time constant. Finally, the proposed nonlinear control strategy and observer are validated and
Abstract FR:
Le moteur asynchrone constitue un sytème multivariable non linéaire et complexe où des paramètres varient avec la température ou l'état magnétique. Cette nature non linéaire nous a donc amené, dans ce travail, à proposer une stratégie de commande non linéaire afin de découpler les courants statoriques du moteur dans un repère (d, q) orienté selon le principe de la commande vectorielle. Le contexte naturellement bruité du moteur associé à un ondulateur ainsi que les variations paramétriques nous ont conduit à une démarche robuste. Ainsi nous avons réalisé la synthèse des correcteurs H∞ dans le but de maîtriser efficacement la dynamique des courants statoriques. La connaissance du flux et de la constante de temps rotoriques étant nécessaire pour établir les lois de commande et s'affranchir au mieux des variations paramétriques, en particulier celle de la constante de temps rotorique, nous avons mis en oeuvre des algorithmes d'observation par modes glissants discret étendu d'ordre complet et réduit réalisant une estimation en ligne des flux et constante de temps rotoriques. Dans la phase terminale la commande linéarisante et l'observateur sont validés puis confirmés par des simulations et une implantation en temps réel sur un banc moteur