Commande et observation des systèmes dynamiques hybrides : application à la commande tolérante aux défauts des convertisseurs de puissance

Abstract

Cette thèse présente la commande et l’observation des systèmes dynamiques hybrides. Un intérêt particulier est porté sur les systèmes dynamiques à commutation. Dans cette classe de systèmes, la commutation d’un mode de fonctionnement à un autre est commandée selon une loi qui doit être synthétisée. Par conséquent, la synthèse de commande implique l’étude des conditions qui permettent à un cycle limite stable de s’établir au voisinage du point de fonctionnement désiré. L'étude sera portée sur les convertisseurs multicellulaires qui présentent par leur nature un comportement hybride et constituent donc un cas particulier des systèmes dynamiques hybrides. L’aspect hybride est dû à la présence de variables discrètes présentées par l’état des interrupteurs et de variables continues, qui sont les tensions et les courants dans les composants passifs tels que les résistances, les inductances et les condensateurs. On présente trois types de commande; la commande par mode de glissement, la commande hybride et la commande à base d’observateur. Nous proposons dans ce travail une méthode de diagnostic des convertisseurs multicellulaires à base d’observateurs. Dans un premier lieu, un modèle du convertisseur prenant en compte les défauts des commandes est établi, puis un observateur d’état permettant d’estimer les états non mesurés exploités dans la détection et la localisation du défaut est synthétisé. Le développement d’une commande tolérante aux défauts nécessite une solution matérielle. Des résultats de simulation montrent que les méthodes utilisées donnent de bonnes performances.