DANS LA PREMIERE PARTIE DE CETTE THESE ON FAIT LE POINT SUR LES ACTIONNEURS DEJA ETUDIES: MACHINES A C.C. ET MACHINES SYNCHRONES A AIMANTS, POUR POUVOIR SITUER LE TRAVAIL ENTAME CONCERNANT LA COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE ASYNCHRONE A CAGE. ENSUITE NOUS EXPOSONS UNE MODELISATION DE LA MACHINE ASYNCHRONE ET NOUS PROPOSONS UN NOUVEAU SCHEMA EQUIVALENT DIT A F.E.M. LIEES QUI EST VALABLE EN REGIME PERMANENT ET EN REGIME DYNAMIQUE. C'EST CE MODELE QUI NOUS SERVIRA DE MODELE DE REFERENCE POUR LE RESTE DE L'ETUDE. LA THEORIE TRES COMPLETE DE LA COMMANDE VECTORIELLE DE LA MACHINE ASYNCHRONE EST PRESENTEE EN CHAPITRE III. UN PROGRAMME DE SIMULATION DE L'ENSEMBLE MACHINE COMMANDE VECTORIELLE A ETE CONCU POUR TESTER DIFFERENTES STRUCTURES DE COMMANDE AVEC CHOIX MODULAIRE DES DIFFERENTES FONCTIONS UTILISEES ET POSSIBILITES DE CHOIX DES PERIODES D'EXECUTION DE CES FONCTIONS. DES SIMULATIONS ONT ETE EFFECTUEES NOTAMMENT LA VARIATION DE PARAMETRES. ENSUITE UN BANC D'ESSAI COMPLETEMENT NUMERIQUE A ETE PRESENTE AVEC ANALYSE FONCTIONNELLE DES DIFFERENTES TACHES. LES REGULATIONS DE COURANTS ET DE VITESSE ONT ETE INSTALLEES DONT LES RESULTATS SONT COMPARES AUX SIMULATIONS. L'ENSEMBLE: PROGRAMME DE SIMULATION ET LE BANC D'ESSAI POURRA ETRE EXPLOITE PAR LES ELEVES INGENIEURS DE L'ECOLE

Des rappels et des conseils indispensables concernant la modélisation et la commande vectorielle de la machine asynchrone. Une théorie originale d'étude de sensibilité paramétrique est proposée.

After a brief introduction to the main law of physics and fundamental concepts inherent in electromechanical conversion, Vector Control of Induction Machines introduces the standard mathematical models for induction machines – whichever rotor technology is used – as well as several squirrel-cage induction machine vector-control strategies. The use of causal ordering graphs allows systematization of the design stage, as well as standardization of the structure of control devices. Vector Control of Induction Machines suggests a unique approach aimed at reducing parameter sensitivity for vector controls based on a theoretical analysis of this sensitivity. This analysis naturally leads to the introduction of control strategies that are based on the combination of different controls with different robustness properties, through the use of fuzzy logic supervisors. Numerous applications and experiments confirm the validity of this simple solution, which is both reproducible and applicable to other complex systems. Vector Control of Induction Machines is written for researchers and postgraduate students in electrical engineering and motor drive design.

L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL DE THESE EST D'APPLIQUER LES REGULATEURS FLOUS A LA COMMANDE VECTORIELLE DIRECTE DE LA MACHINE ASYNCHRONE PUIS DE COMPARER LEURS PERFORMANCES PAR RAPPORT A CELLES DES REGULATEURS CONVENTIONNELS. DEUX TYPES DE CONTROLEURS A LOGIQUE FLOUE (FLC) ONT ETE ETUDIES. LE PREMIER EST UN CONTROLEUR STATIQUE, NOTE SFLC, DONT LES REGLES D'INFERENCE SONT CONSTANTES AU COURS DU FONCTIONNEMENT. DANS LE BUT DU REGLAGE, SON EQUIVALENT PROPORTIONNEL-INTEGRAL (PI) A ETE FORMULE. IL PRESENTE DE MEILLEURES PERFORMANCES DYNAMIQUES PAR RAPPORT AU CORRECTEUR PI LORS DE LA VARIATION PARAMETRIQUE DU SYSTEME ET DES CONDITIONS D'OPERATION. CEPENDANT, CES PERFORMANCES NE SONT PAS MAINTENUES SUR UNE GRANDE PLAGE DE VARIATION. LE SECOND EST UN CONTROLEUR DYNAMIQUE (CONTROLEUR FLOU ADAPTATIF A MODELE DE REFERENCE : CFAMR). SON MECANISME D'ADAPTATION EST UN AUTRE FLC QUI MODIFIE LA BASE DE CONNAISSANCE DU PREMIER DE TELLE SORTE QUE LE SYSTEME SUIVE LE MODELE DE REFERENCE. AINSI, LE CFAMR AMELIORE LES PERFORMANCES DYNAMIQUES LORS DE FORTES VARIATIONS PARAMETRIQUES ET DES CONDITIONS D'OPERATION. UNE METHODE D'IDENTIFICATION DE LA CONSTANTE DE TEMPS ROTORIQUE T R, UTILISANT LE CONTROLE ADAPTATIF STANDARD A MODELE DE REFERENCE, A EGALEMENT ETE PROPOSEE. ELLE EST BASEE SUR LA PUISSANCE REACTIVE Q ET LA TENSION STATORIQUE SUIVANT L'AXE DIRECT VDS COMBINEES PAR UN FACTEUR GENERE PAR UN FLC. CE FACTEUR ASSURE LA PREPONDERANCE DU CONTROLE PAR LA PUISSANCE REACTIVE Q DANS UNE REGION A FAIBLE VITESSE ET COUPLE ELEVE, TANDIS QUE LA TENSION VDS EST DOMINANTE DANS UNE REGION A VITESSE ELEVEE ET FAIBLE COUPLE. UN SECOND FLC ASSURE LA CONVERGENCE RAPIDE DE T R ESTIMEE VERS SA VALEUR REELLE POUR TOUT POINT DU PLAN COUPLE-VITESSE. LA STABILITE DE CE DERNIER A ETE VERIFIEE EN UTILISANT UNE FONCTION DE LYAPUNOV. LA PROPRIETE DE ROBUSTESSE DU CONTROLEUR FLOU A ETE VALIDEE EXPERIMENTALEMENT. LE CONTROLEUR FLOU DE VITESSE A ETE IMPLANTE SUR UNE CARTE INTEGRANT UN PROCESSEUR DE SIGNAUX NUMERIQUES (DSP) TMS320C52 TANDIS QUE LES CORRECTEURS PI DES BOUCLES DE COURANTS ET DE FLUX ONT ETE IMPLANTES SUR UN MICROCONTROLEUR 16-BITS 80C196MC.

LE TRAVAIL REALISE DANS LE CADRE DE CETTE THESE PRESENTE UNE COMMANDE VECTORIELLE NUMERIQUE PAR ORIENTATION DU FLUX STATORIQUE D'UN ACTIONNEUR ASYNCHRONE AVEC ET SANS CAPTEUR MECANIQUE. L'ANALYSE DE L'EVOLUTION DES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DE LA MACHINE NOUS A PERMIS D'ADOPTER LA COMMANDE PAR ORIENTATION DE FLUX STATORIQUE. LA SENSIBILITE DES ALGORITHMES DE COMMANDES (DIRECTE ET INDIRECTE) ET DE LA RECONSTITUTION DU FLUX STATORIQUE (PAR ESTIMATION OU PAR OBSERVATION) DEPENDENT ESSENTIELLEMENT DE LA VARIATION DES RESISTANCES STATORIQUE ET ROTORIQUE. POUR AVOIR UNE COMMANDE PERFORMANTE, A L'ARRET ET A TRES BASSE VITESSE, UNE REACTUALISATION DES RESISTANCES STATORIQUE ET ROTORIQUE EST NECESSAIRE. LA PRESENTATION DE LA METHODE CORRESPONDANTE A ETE REALISEE. POUR LA COMMANDE VECTORIELLE SANS CAPTEUR MECANIQUE, LA VITESSE DE ROTATION EST DETERMINEE A PARTIR DE LA FREQUENCE DE GLISSEMENT. LA FREQUENCE DE GLISSEMENT EST ESTIMEE A PARTIR DU COURANT STATORIQUE MESURE ET DU COURANT DE REFERENCE DE L'AXE EN QUADRATURE. LA VARIATION DE LA RESISTANCE STATORIQUE EST ESTIMEE A PARTIR DU COURANT STATORIQUE MESURE ET DU COURANT DE REFERENCE DE L'AXE DIRECT. L'ESTIMATION DE LA VARIATION DE LA RESISTANCE ROTORIQUE, SUPPOSE QUE CELLE-CI VARIE LINEAIREMENT AVEC LA VARIATION DE LA RESISTANCE STATORIQUE. UN BANC D'ESSAI EXPERIMENTAL EQUIPE D'UNE CARTE DSPACE DS1102 A BASE D'UN PROCESSEUR DE TRAITEMENT DE SIGNAL NUMERIQUE (DSP) TMS320C31 A ETE REALISE POUR VALIDER LES RESULTATS DE SIMULATION. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT LA QUALITE DES PERFORMANCES EN REGIME STATIQUE ET DYNAMIQUE DE L'ACTIONNEUR ASYNCHRONE ET CONFIRMENT LA VALIDITE DE LA METHODE PROPOSEE.