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.

Ce mémoire présente différents outilset approchespour dériver les lois de commande de la machine asynchrone à double alimentation en régime permanent sur toute la plage de vitesse, en mode moteur et générateur. Le but est de dériver les lois de commande de la MADA en termes de tension et angle rotorique (puissance active et réactive) pour différentes stratégies de commande. Le premier outila été évoqué dans un processus d'optimisation non-linéaire. Puis une approche analytique basée sur le circuit équivalent de la MADAa été étudiéedans le but de contourner les problèmes liés au processus d'optimisation non-linéaire. Un autre outil de simulation développé dans l'environnement MATLAB/Simulink a été mis au point afin de valider les résultats.

The book offers a snapshot of the theories and applications of soft computing in the area of complex systems modeling and control. It presents the most important findings discussed during the 5th International Conference on Modelling, Identification and Control, held in Cairo, from August 31-September 2, 2013. The book consists of twenty-nine selected contributions, which have been thoroughly reviewed and extended before their inclusion in the volume. The different chapters, written by active researchers in the field, report on both current theories and important applications of soft-computing. Besides providing the readers with soft-computing fundamentals, and soft-computing based inductive methodologies/algorithms, the book also discusses key industrial soft-computing applications, as well as multidisciplinary solutions developed for a variety of purposes, like windup control, waste management, security issues, biomedical applications and many others. It is a perfect reference guide for graduate students, researchers and practitioners in the area of soft computing, systems modeling and control.

L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE ET LA VALIDATION EXPERIMENTALE DE DEUX STRATEGIES DE COMMANDE NUMERIQUE DE LA MACHINE ASYNCHRONE : LA COMMANDE LINEAIRE ET LA COMMANDE PAR RETOUR D'ETAT NON LINEAIRE. LA METHODE LINEAIRE, SE BASANT SUR L'HYPOTHESE DE LA SEPARATION DES MODES ELECTRIQUE (RAPIDE) ET MECANIQUE (LENT), OFFRE DES RESULTATS SATISFAISANTS TANT QUE CETTE HYPOTHESE EST JUSTIFIEE. D'AUTRE PART, LA VARIATION DES PARAMETRES, TELS QUE LES RESISTANCES STATORIQUE ET ROTORIQUE DE LA MACHINE, NECESSITE, EN PLUS DE LEUR IDENTIFICATION EN TEMPS REEL, LA MISE AU POINT D'UNE COMMANDE ADAPTATIVE AFIN DE MAINTENIR LES PERFORMANCES PREDEFINIES POUR LE SYSTEME. DANS LE CAS DE LA COMMANDE NON LINEAIRE OU LES DYNAMIQUES MECANIQUE ET ELECTRIQUE SONT EGALEMENT CONSIDEREES, DEUX BOUCLES DE REGULATION SONT UTILISEES : UNE BOUCLE DE VITESSE ET UNE BOUCLE DE FLUX. AVEC CETTE NOUVELLE APPROCHE, LE PROBLEME DE LA LIMITATION DU COURANT ALIMENTANT L'ENSEMBLE CONVERTISSEUR-MACHINE EST RECONSIDERE. PAR AILLEURS, LA COMMANDE NON LINEAIRE DANS LE REPERE FIXE DU STATOR MONTRE UNE MEILLEURE ROBUSTESSE VIS-A-VIS DE LA VARIATION DE LA CONSTANTE DE TEMPS ROTORIQUE T R EN COMPARAISON AVEC LES COMMANDES LINEAIRE ET NON LINEAIRE DANS LE REPERE DU CHAMP TOURNANT. DE PLUS, MEME SI LA COMMANDE NON LINEAIRE NECESSITE AUSSI UNE IDENTIFICATION DE T R, CELLE-CI PERMET DE SE PASSER DE LA COMMANDE ADAPTATIVE PUISQUE LA CONNAISSANCE DE CE PARAMETRE SUFFIT POUR ASSURER UN DECOUPLAGE PARFAIT DES BOUCLES DE VITESSE ET DE FLUX. EN EFFET, UNE FOIS DECOUPLEES, LES BOUCLES DEVIENNENT INDEPENDANTES DE T R GRACE A UN CHOIX ADEQUAT DES CORRECTEURS. CE CHOIX AMELIORE EGALEMENT LA ROBUSTESSE VIS-A-VIS DE LA MECONNAISSANCE DE LA RESISTANCE STATORIQUE.

Ce travail est une contribution à la modélisation, à l'étude et à la commande des machines alternatives, en particulier les machines à synchrones à double alimentation dont le stator est alimenté par un réseau fixe et le rotor par un réseau variable (MADA). Notre objectif premier est la mise en œuvre des moyens et des méthodes qui facilitent le traitement analytique des équations des machines alternatives en général. Pour cela nous étudions la représentation vectorielle et l'appliquons à la modélisation de ces machines. Après avoir dans un premier temps montre l'intérêt de ces outils mathématiques pour l'étude de la commande des machines alternatives symétriques, nous les appliquons ensuite à la modélisation et à l'étude analytique du comportement de la MADA nous avons étudié tout d'abord l'alimentation rotorique de cette machine pour des sources de tensions et optimisé le fonctionnement en minimisant les pertes par effet joule. Nous avons ensuite développé l'étude de l'alimentation rotorique par des générateurs de courant. Les équations électriques sont alors plus simples et le réglage du fonctionnement est facilité. Nous avons étudié la stabilité du système pour les deux modes d'alimentation et montre la supériorité et l'intérêt de l'alimentation rotorique en courant. Parallèlement à ces études théoriques, la partie expérimentale de ces travaux est consacrée au fonctionnement à vitesse variable d'une machine asynchrone associée à un cycloconvertisseur. Nous avons adopté la commande numérique de ce convertisseur à l'alimentation rotorique de la MADA et comparé les relevés expérimentaux aux résultats théoriques

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