Commande synergétique d'un moteur asynchrone

Abstract

L’objectif principal de ce travail est l’étude de la théorie de la commande synergétique et de son application dans la commande d’un moteur asynchrone. Après avoir modélisé ce dernier et dans un but de comparer les résultats obtenus avec la commande synergétique, la commande vectorielle directe, avec orientation du flux rotorique et statorique, a été présentée et appliquée au moteur asynchrone. La théorie de la commande synergétique, son principe et son procédé de synthèse des régulateurs, a été alors introduite et appliquée au moteur asynchrone. Différentes lois de commande synergétiques ont été élaborées et étudiées à savoir: - La loi de commande synergétique de base qui a donné des bons résultats dans la régulation de la vitesse et du flux mais elle est un peu sensible aux variations paramétriques du moteur. - La loi de commande synergétique améliorée, qui résoud le problème précédant de la sensibilité par l’introduction d’un terme intégral sur les erreurs des grandeurs à réguler dans les expressions des macrovariables, a donné de bons résultats et de meilleures performances par rapport à la commande vectorielle. Enfin, la combinaison de la commande synergétique avec la commande vectorielle a été suggérée et étudiée. Cette combinaison a donné presque les mêmes résultats que dans le cas de la commande synergétique seule mais avec un avantage de diminution du volume du programme de commande donc du volume de calculs. Dans ce mémoire, nous étudions la théorie de cette commande, puis nous appliquons cette technique de commande au moteur asynchrone. Nous avons divisé ce mémoire en quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous présenterons la modélisation de la machine asynchrone avec démonstration des représentations d’état convenables pour l’élaboration des commandes de la machine asynchrone pour les entraînements à vitesse variable. Le deuxième chapitre sera consacré à la théorie de la commande vectorielle, à l'analyse de son principe. Nous appliquons dans ce chapitre, la technique de la commande vectorielle directe avec orientation du flux rotorique et avec orientation du flux statorique au moteur asynchrone. Des simulations de ces techniques sont présentées avec des tests de robustesse vis-à-vis des changements des paramètres. Le troisième chapitre sera consacré à la théorie de la commande synergétique, à l'analyse de son principe. Différentes procédures de calcul des composantes du vecteur de commande basées sur la méthode de la commande synergétique sont présentées, dans le cas d’un régulateur scalaire (à une seule composante du vecteur de commande) et dans le cas d’un régulateur vectoriel, i.e. vecteur de commande à plusieurs composantes. Les régulateurs synergétiques adaptatifs sont aussi présentés. Au chapitre quatre, une conception complète d'une commande synergétique est appliquée au modèle complet de la machine asynchrone. Au chapitre cinq, une conception d'une commande synergétique appliquée au modèle de la machine asynchrone avec la prise en compte des contraintes de la commande vectorielle. Différents résultats de simulations sont fournis.