Contribution à la commande d’un moteur asynchrone destiné à la traction électrique

Contribution to induction motor control for electric traction

• Auteur / Autrice : Fateh Mehazzem
• Direction : Yskandar Hamam
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, Optronique et Systèmes
• Date : Soutenance le 06/12/2010
• Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Laboratoire de Mécanique (Mentouri (Algérie))
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes - Laboratoire Électronique, systèmes de communication et microsystèmes (ESYCOM)
• Jury : Président / Présidente : Salim Filali
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yskandar Hamam, Hocine Benalla
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maurice Fadel, Mohammed-Saïd Naït-Said

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande non linéaire

Commande en mode glissant

Analyse vectorielle

Moteurs asynchrones

Mots clés libres

Moteur asynchrone

Commande à flux orienté

Backstepping

Estimation paramétrique

Mras

Modes glissants

Commande sans capteur mécanique

Défluxage

Minimisation des pertes

Induction motor

Orientation field control

Backstepping

Parameters estimation

Mras

Sliding mode

Sensorless control

Field weakening

Losses minimization

Résumé

Le travail présenté dans cette thèse a pour objectif d'apporter une contribution aux méthodes de commande et d'observation des machines asynchrones destinées à la traction électrique. Dans ce contexte, plusieurs algorithmes ont été développés et implémentés. Après une présentation rapide de la commande vectorielle classique, de nouvelles approches de commande non linéaire sont proposées : il s'agit plus précisément de la commande backstepping classique et sa variante avec action intégrale. Une deuxième partie est consacrée à l'observation et à l'estimation des paramètres et des états de la machine, basée sur des structures MRAS-modes glissants d'une part et sur des structures de filtrage synchrone d'autre part. Une analyse détaillée du problème de fonctionnement à basse vitesse nous a conduit à proposer une solution originale dans le cadre d'une commande sans capteur mécanique. Le problème de la dégradation du couple en survitesse a été traité par un algorithme de défluxage basé sur la conception d'un contrôleur de tension. Enfin, nous avons proposé un algorithme d'optimisation afin de minimiser les pertes dans l'ensemble Onduleur-Machine

The work presented in this thesis aims to contribute to the control and observation of the induction machines for electric traction. Several algorithms have been developed and implemented. After a fast presentation of the classical vector control, new approaches of non-linear control are proposed : the classical backstepping and integral backstepping. A second part deals with the observation and the estimation of parameters and states of the machine, based on MRAS-Sliding Mode structures on one hand and on synchronous filtering structures on the other hand. A detailed analysis of the operation at low speed led us to propose an original solution for a Sensorless control. The torque degradation in field weakening zone was treated by a voltage regulation controller. Finally, we proposed losses minimization algorithm for the Inverter-Machine set