Conception, modélisation et commande d'une éolienne à axe vertical

Abstract

Le but principal de ce travail est la conception d’une éolienne à axe vertical et la détermination de ses différents modèles mathématiques afin de la commander. Le travail se divise en trois parties principales. Nous présentons en premier lieu un bref historique, et l’état de l’art de la conception des éoliennes. Dans une deuxième partie, nous présentons la conception et la modélisation du système. Nous subdivisons le système global en plusieurs parties élémentaires dont nous déterminons les modèles mathématiques. Ces modèles sont utilisés dans la troisième partie pour la synthèse des lois de commande, et la simulation du fonctionnement du système. Nous terminons, enfin, par une analyse des résultats obtenus. Notre travail comporte trois parties principales: Une première partie où l’on évoquera un bref historique de l’évolution des éoliennes. On explicitera les motivations qui nous ont poussés à opter pour un tel thème et un tel sujet. On verra, également les tendances actuelles et les solutions les plus utilisées de nos jours en matière de génératrices et de l’électronique de puissance utilisées. Cette partie nous permettra de situer notre travail, et nous éclairera sur les différents choix que nous adopterons lors de la conception de notre système. La deuxième partie traitera de la modélisation. Il s’agira, d’abord, de définir les différentes parties de l’éolienne, de fixer un choix de conception pour chaque sous-système, en le justifiant, puis développer les différents modèles mathématiques régissant le fonctionnement de chaque sous-système. Après validation de ces modèles, ceux-ci seront utilisés pour synthétiser les lois de commande, dans la troisième partie. Dans cette dernière partie, on exposera nos objectifs de commande, et on établira les différents régimes de fonctionnement de l’éolienne, tout en précisant, et en développant une commande relative à chaque régime de fonctionnement. Ces commandes seront, par la suite simulées, et les résultats seront analysés.