Contribution à la conception de lois de commande à caractère robuste pour une machine synchrone entraînant une charge élastique à inertie variable

Design of robust controllers for synchronous machine with inertia load variation

• Auteur / Autrice : Marcus Alexandre Ferreira de Sousa
• Direction : Maurice Fadel, Antonio Marcus Nogueira Lima
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulateurs PID

Machines synchrones

Commande robuste

Mots clés libres

Charge élastique

Observateur de couple résistant

Lqi

Variation paramétrique

Résumé

Le but de ce travail est de définir les règles de synthèse de différentes lois de commande afin de leur donner un caractère robuste. Nous étudions la problématique du contrôle d'un actionneur synchrone en présence d'une charge mécanique. Cette charge est entraînée par un accouplement élastique et présente une valeur d'inertie variable et bornée. La synthèse de correcteurs simples est présentée. Nous avons présenté dans ce travail les règles de synthèse d'un correcteur PID sur lequel nous avons ajouté une méthode itérative d'optimisation ainsi qu'un algorithme génétique. La synthèse de correcteurs dans l'espace d'état a ensuite été abordé en étudiant le meilleur placement de pôle en fonction de la variation d'inertie. La méthode de synthèse par optimisation d'un critère quadratique est réalisée. Toutes ces structures de contrôle ont été vérifiées en expérimentation à l'aide d'un banc d'essai constitué d'un onduleur MLI, d'une MS et d'une charge élastique variante.

The goal of this work is to define synthesis rules to follow with different controller structures to introduce robustness performances. The synchronous drive problem is studied with an elastic joint and a load with bounded parameters variations. Simple controller synthesis is applied and optimisation techniques and algorithms are added to found an optimal controller in the interval variation of inertia. We present here the rules to define a simple PID controller and we add in a first step an iterative method based on an expert knowledge on the system behaviour and in a second step a genetic algorithm. State space controllers are studied in a second part. An optimal pole placement is presented and the linear quadratic optimum control with integral action is conduced. All controllers are tested in simulation. They are also implemented in Dspace environment to control an experimental drive constituted with PWM inverter, self controlled synchronous machine and a mechanical load.