Commande non-linéaire d'une machine asynchrone à double alimentation

Non-linear control of a doubly fed induction machine

• Auteur / Autrice : Paul-Etienne Vidal
• Direction : Maria Pietrzak-David
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande linéaire

Commande en mode glissant

Modèles mathématiques

Machines asynchrones

Mots clés libres

Modélisation en flux

Résumé

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.

This study deals with linear and non-linear control strategies applied to the rotation speed feedback of a doubly fed induction machine (DFIM), whose stator and rotor windings are connected to two Pulse Width Modulation voltage source inverters. We choose to distribute the active powers between the stator and the rotor following a certain proportionality ratio. This leads to guarantee, in steady state operation, a stator and rotor angular frequencies sharing. This distribution is initially assured by two shared angular frequencies controllers, and in a second time by the means of the Park transformation angles directly. Two models are established : the first express the currents, and the second is linked with the fluxes. The simulations results of the linear control (field oriented control), and non-linear control (sliding mode control), show a good independence between the main flux and the torque. An experimental validation is also presented. The results presented show the satisfactory DFIM flux control. Special attention is paid to the active power dispatching.