Diagnostic et commande tolerante aux défauts des convertisseurs multicellulaires : approche hybride

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire traite du diagnostic et de la commande tolérante aux défauts des convertisseurs multicellulaires. Dans le premier chapitre on présente la structure des convertisseurs multicellulaires ainsi que différents modèle tout en citant des commandes déjà employées. Dans un deuxième chapitre on traite du diagnostic des défauts cellules et condensateurs du convertisseur 3 et 5 cellules à l’aide d’observateurs pour la génération de résidus et de la signature des défauts pour la prise de décision. Le troisième chapitre est consacré à la FTC tout d’abord une commande linéarisante est synthétisée pour un convertisseur 5 cellules sain puis généralisé à p cellules ensuite une solution matérielle est proposée pour le cas du défaut cellule. Enfin le dernier chapitre aborde le diagnostic par une approche hybride on proposant un modèle et une commande hybride du convertisseur 3 cellules puis la génération de résidus à base d’observateur hybride et une logique de décision basé sur le fonctionnement séquentiel du modèle hybride. ce mémoire s’articulera autour de quatre chapitres: Tout d’abord, le premier chapitre nous présente la structure multicellulaire et ceci afin de poursuivre nos objectifs par la suite. Ainsi dans ce chapitre nous présentons un panel de modèle mathématique qui reflète le fonctionnement de ces convertisseurs qu’on utilisera par la suite dans l’étude de loi de commande en boucle ouverte et aussi en boucle fermée. Ensuite, le deuxième chapitre est consacré tout d’abord aux diagnostics des systèmes puis l’application du diagnostic de défauts aux convertisseurs multicellulaires. Dans la partie diagnostic des systèmes, on montre l’intérêt du diagnostic et les différentes méthodes utilisées. On optera pour une méthode de diagnostic qui repose sur l’utilisation d’observateur pour la génération de résidu. Puis, après avoir répertorié les différentes défaillances qui touchent le convertisseur, on s’intéressera à l’étude de deux types de défauts: le défaut critique cellule et le vieillissement des condensateurs. Le troisième chapitre concerne la commande tolérante aux défauts. Après présentation de l’état de l’art de celle-ci, on développera une stratégie de commande linearisante avec une généralisation de celle-ci appliquée aux convertisseurs p cellules puis on présente une accommodation de cette commande en présence de défaut cellule étudié dans le chapitre précédent. Enfin dans le dernier chapitre, on exposera le concept de la théorie des systèmes hybrides puis on établira une modélisation et une commande hybride du convertisseur 3 cellules qu’on utilisera pour le développement d’une nouvelle approche pour le diagnostic hybride du défaut cellule. On achève ces 4 chapitres par une conclusion générale qui retrace la somme des résultats obtenus à travers les chapitres précédents. Aussi, allons-nous proposer des perspectives de travaux envisagés avec d’autres stratégies pour palier aux problèmes ou difficultés qu’on a rencontré durant l’accomplissement de ce travail. Et enfin en Annexe on développera une modélisation hybride du convertisseur 5 cellules puis on établira un certain nombre de conditions pour la commande de ce convertisseur 5 cellules.