Observabilité des tensions intermédiaires d'un convertisseur multicellulaire : théorie et expérimentation

Abstract

Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de l’étude de l’observabilité d’un convertisseur multicellulaire. Plusieurs algorithmes ont été développés aux fins d’aboutir à une étude comparative entre ces différents outils. Nous avons présenté, dans une première partie, le convertisseur à travers différents modèles: aux valeurs instantanées et moyennes avec lesquelles nous avons pu valider nos lois de commande en simulation. Dans une seconde étape et à titre d’illustration nous avons procédé à des essais d’implémentation de lois de commande sur le convertisseur présent au niveau du laboratoire de Commande des Processus (LCP). Enfin, dans la dernière partie nous avons initié une nouvelle approche relative à l’étude de l’observabilité; cette approche dite hybride se voulait d’apporter plus de précisions quand aux intervalles de temps optimale durant lesquels l’observabilité des tensions flottantes était assurée. Dans le premier chapitre, nous développons un modèle hybride des convertisseurs multicellulaires, vu qu’initialement les modèles développés pour d’écrire la dynamique des convertisseurs statiques sont de nature instantanée, harmonique, moyenne. Ces modèles sont utilisés à la base pour développer la commande en boucle ouverte. Le modèle hybride présente un comportement naturellement hybride puisque il contient d’une part des variables discrètes représentés par les états des interrupteurs et d’autre part les modes pour les variables continues. Le second chapitre est illustré par de nombreux résultats expérimentaux obtenus par implémentation en temps réel appliquée sur un convertisseur à trois cellules. On pourra apprécier tout l’apport et toute la suffisance de cette technique pour les structures de commandes implémentées. Le troisième chapitre consiste à étudier l’observabilité hybride des convertisseurs multicellulaires nous avons introduit une nouvelle notion d’observabilité qui est «la Z(Tn)observabilité » et démontré la relation entre l’excitation persistante qui réside dans les systèmes adaptatifs et la condition du rang on a étudié trois différents observateurs des tensions flottantes et appliquée dans le cas 3 cellules, ces observateurs se distingue les uns des autres par leur performance et leur robustesse. Ce travail est ensuite clôturé par une conclusion rappelant les principaux résultats obtenus et faisant apparaître notre modeste contribution apportée dans le domaine de l’observation des hacheurs multicellulaire série.