Commande tolérante aux défauts : application à la MSAP

Abstract

Ce projet de fin d’études concerne la commande tolérante aux défauts ainsi son application à la MSAP. Après présentation d’un état de l’art de ce domaine, nous élaborons des modèles de la machine, des perturbations ainsi que celui des défauts. Ces modèles nous ont permis d'étudier le comportement dynamique de la MSAP dans les différents régimes de fonctionnement. La commande par backstepping, synthétisée à la base de ces modèles, présente une insuffisance par rapport au rejet de l'effet des défauts. En effet, et afin de remédier à ce problème, nous avons appliqué deux techniques de compensation des défauts, une implicitement tolérante aux défauts et une approche classique, que nous avons présentés en détail. Le premier chapitre présentera un état de l’art des principales commandes tolérantes aux défauts pour amener et justifier les choix et les orientations de ce mémoire. Il est question donc de rappeler les différentes notions théoriques, définitions et concepts relatifs à ce domaine, aussi nous allons donner une idée détaillée sur les différents axes de recherche ainsi que les travaux effectués dans ce domaine. Chaque méthode de commande FTC fait l’objet d’une discussion avec ses avantages et ses inconvénients. Le deuxième chapitre permet de revenir rapidement sur la modélisation de la MSAP pour la formulation du problème de la commande tolérante aux défauts. On présente d’abord le modèle triphasé puis à l'aide de la transformation de Park, on obtient la représentation dans le repère biphasé. Puis on introduit les perturbations dues aux variations paramétriques puis celles dues à la présence des défauts qui peuvent survenir tant au stator qu'au rotor du machine. Le chapitre ce termine par la synthèse d’une commande nominale par la méthode backstepping robuste et des simulations en boucle fermée dans les différentes situations. Le troisième chapitre, traite la commande FTC. On introduit une technique de compensation implicite de l’effet des défauts en générant à partir de l’état du modèle interne un terme additif qu’on ajoute à la commande nominale. L’approche que nous avons tiré de la littérature, donnée dans [CHA06], repose sur la résolution d’une équation de Sylvester et la connaissance à priori des fréquences caractéristiques des défauts qui présentent ses inconvénients. Des résultats de simulation seront ensuite présentés pour évaluer les performances de l’approche. Vu les inconvénients de l’approche développée dans le troisième chapitre, Le quatrième (dernier) chapitre est consacré à l’approche classique d’accommodation qui repose sur l’intégration du bloc FDD et le bloc FTC. Dans le but de construire le bloc FDD, deux types d’observateurs seront adoptés; un observateur adaptatif de diagnostic et un observateur dédié aux défauts. Le chapitre se terminera par une comparaison entre cette approche classique et l’approche implicite développée dans le troisième chapitre. Pour finir, une conclusion générale donnera une synthèse sur le travail effectué, et résumera les principaux résultats obtenus.