LES COMMANDES D'AXE EN POSITION METTANT EN JEU DES ACTIONNEURS ASYNCHRONES SONT DES SOLUTIONS EXPERIMENTALES DE PLUS EN PLUS USITES. LA MACHINE ASYNCHRONE ASSOCIEE OU NON A UN CAPTEUR DE POSITION PEUT ETRE PILOTEE DE PLUSIEURS FACONS. LE CONTROLE VECTORIEL EST UNE DES METHODES QUI PERMET UN CONTROLE EN REGIME DYNAMIQUE ET LA MAITRISE DES REGIMES TRANSITOIRES. CE TRAVAIL REPREND L'ETUDE D'UNE COMMANDE VECTORIELLE MAIS AVEC UN ACTIONNEUR DE PUISSANCE REDUITE ET UN OUTIL DE COMMANDE SUFFISAMMENT PUISSANT POUR PALLIER A TOUS NOS PROBLEMES. UNE ETUDE DES DIFFERENTS LOIS DE COMMANDES EST AINSI REALISEE DANS LE BUT D'EN DEGAGER QUELQUES-UNES DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES. CETTE ANALYSE TERMINEE, AUX VUES DU MATERIEL EN PRESENCE, ACTIONNEUR ASYNCHRONE, CAPTEUR DE POSITION ET CARTE DE COMMANDE A BASE DE PROCESSEURS DE SIGNAUX, UNE COMMANDE VECTORIELLE INDIRECTE PAR LA METHODE DU FLUX ORIENTE EST RETENUE COMME SUPPORT DE CETTE ETUDE. L'IMPLANTATION D'UNE TELLE COMMANDE EST TRIBUTAIRE DE LA CONNAISSANCE D'UN CERTAIN NOMBRE DE PARAMETRES AINSI QUE DE LEURS POSSIBLES EVOLUTIONS. UNE APPROCHE ORIGINALE D'UNE IDENTIFICATION PARAMETRIQUE EST PRESENTEE. OUTRE UNE IDENTIFICATION DES PARAMETRES ELECTRIQUES, LA DETERMINATION DES PARAMETRES MECANIQUES DE L'ACTIONNEUR AINSI QUE DU BANC COMPLET A ETE REALISEE. LE RECOUPEMENT DE MESURES FAITES A L'AIDE DE PLUSIEURS METHODES CLASSIQUES NOUS A FOURNI UN VECTEUR DE REFERENCE GLOBALEMENT SATISFAISANT. LA REALISATION EXPERIMENTALE DE CETTE COMMANDE S'EST APPUYE AUSSI BIEN SUR LES RESULTATS FOURNIS PAR LA SIMULATION QUE SUR DES CONCLUSIONS RELATIVES A CERTAINS PROBLEMES EXPERIMENTAUX RENCONTRES. C'EST AINSI QUE POUR PRENDRE EN COMPTE A UNE EVOLUTION NON LINEAIRE DE CERTAINS PARAMETRES, UNE LOI DE DECOUPLAGE NON LINEAIRE EN FONCTION DE LA PULSATION A ETE SYNTHETISEE. LES DIFFERENTES SOLUTIONS PROPOSEES S'IMPLANTENT AVEC UNE REELLE SOUPLESSE COMPTE TENU DU MATERIEL REELLEMENT CONVIVIAL A NOTRE DISPOSITION. CETTE CONVIVIALITE PERMET D'ENVISAGER DEUX APPROCHES : LA REALISATION D'ETUDE DE FAISABILITE POUR DES COMMANDES COMPLEXES ET LA DEGRADATION POSSIBLE DE CES COMMANDES POUR UNE IMPLANTATION SUR DES MATERIELS MOINS SOPHISTIQUES. LA SECONDE DIRECTION QUANT A ELLE, A ETE EXPLOREE AU TRAVERS DE LA MISE EN OEUVRE D'UNE COMMANDE D'UN ACTIONNEUR A COURANT CONTINU.

Utilisée dans la plupart des entraînements électriques, la machine asynchrone tend à supplanter la machine à courant continu ainsi que la machine synchrone en raison de ses nombreuses qualités, et principalement de son faible coût et de sa robustesse. Ainsi, une réflexion générale est engagée en matière de modélisation et de diagnostic des défauts stator/rotor. Plus particulièrement, nous proposons d'étudier les défauts rotoriques (ruptures des barres au rotor). En premier temps, nous développons deux modèles de la machine asynchrone pour la simulation des ruptures de barres rotoriques. Nous présentons dans la suite trois méthodes pour la détection de ce défaut. Le principe de la détection est basé sur l'analyse spectrale du courant statorique afin de suivre l'évolution des fréquences liées au défaut. Enfin, une étude du défaut en présence d'une commande vectorielle classique est présentée ouvrant une nouvelle voie vers un diagnostic dans le cas d'une vitesse variable. Une partie expérimentale a permis de vérifier l'exactitude des résultats théoriques et a montré l'efficacité des méthodes développées.

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

Les algorithmes génétiques, la logique floue et les réseaux de neurones sont de plus en plus utilisés dans des domaines d'application très variés. Nous nous proposons de les étudier dans le cadre de l'identification et de la commande de la machine asynchrone. Plus particulièrement, nous utilisons les algorithmes génétiques afin d'identifier les paramètres du modèle dynamique de la machine. Des régulateurs, à base de logique floue et de réseaux de neurones, sont implantés au sein d'une commande vectorielle par orientation du flux rotorique. Est également abordée l'influence de la variation des paramètres sur le fonctionnement du système. Les défauts de structure de la machine asynchrone sont considérés dans le cas des ruptures de barres. Le diagnostic de ces défauts ainsi que leur influence sur le comportement de la régulation sont étudiés. Enfin, une amélioration de la commande vectorielle sans capteur mécanique est présentée ouvrant une voie vers les techniques intelligentes de commande. Ces dernières sont maintenant possibles compte tenu de la puissance sans cesse grandissante des processeurs. Un logiciel de simulation, développé dans le cadre de la thèse, a permis de mener une bonne partie des études présentées. Une attention particulière a été accordée à la partie expérimentale, seul garant de la faisabilité et de la validation de l'étude.

AUJOURD'HUI LA MACHINE ASYNCHRONE GAGNE BEAUCOUP DE TERRAIN DANS LES APPLICATIONS NECESSITANT LA COMMANDE DE VITESSE, DE COUPLE OU DE POSITION. CE MEMOIRE APPORTE UNE CONTRIBUTION A L'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DE CE TYPE DE MACHINE ET A L'AMELIORATION DE SA COMMANDE VECTORIELLE. LA PREMIERE PARTIE CONCERNE DES PROCEDES D'IDENTIFICATION DES PARAMETRES DE LA MACHINE AVEC DES MOYENS INFORMATIQUES A LA FOIS MODERNES ET PERFORMANTS. AFIN DE DECOUPLER LA COMMANDE DE FLUX DE CELLE DU COUPLE, UNE ORIENTATION DU FLUX STATORIQUE, ROTORIQUE OU MAGNETISANT EST NECESSAIRE. APRES ANALYSE C'EST L'ORIENTATION DU FLUX ROTORIQUE QUI A ETE RETENUE. LE DECOUPLAGE DES COMMANDES ET DES COURANTS ISD ET ISQ N'ETANT PAS FACILE A ASSURER DANS LE CAS D'UNE ALIMENTATION EN TENSION: UN BLOC DE CALCUL, PLACE EN AVAL DES REGULATEURS DES COURANTS EST PROPOSE POUR RESOUDRE CE PROBLEME. LES ECHAUFFEMENTS DES CONDUCTEURS DANS LA MACHINE, LA SATURATION DES CIRCUITS MAGNETIQUES PEUVENT DEGRADER LA COMMANDE VECTORIELLE, QU'ELLE SOIT DE TYPE DIRECTE OU INDIRECTE. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES ET DES SIMULATIONS SONT FAITES POUR EN TESTER LES PERFORMANCES. AJOUTEE AUX PROBLEMES DECRITS, L'INFLUENCE DES PARAMETRES SE FAIT TOUT PARTICULIEREMENT SENTIR DANS LE CAS D'UNE COMMANDE SANS CAPTEUR DE VITESSE. UNE METHODE EST PROPOSEE POUR MINIMISER CETTE INFLUENCE SUR L'ESTIMATEUR DE VITESSE. UN BANC EXPERIMENTAL A ETE REALISE. IL PERMET D'EFFECTUER TOUTES LES ETUDES EXPERIMENTALES SANS UNE INTERVENTION MATERIELLE QUAND ON VEUT PASSER D'UNE STRATEGIE A UNE AUTRE