Groupe Docteurs: Conférence IEEE portant sur la Commande des Systèmes Electriques

Programme de la journée du groupe Inter GDR MACS-SEEDS : CSE Commande des Systèmes Electriques Matin 10h – 12h 45 10h15 -11H : Titre : Modélisation et contrôle des moteurs à aimants permanents avec saturations magnétiques Auteurs : Al Kassem Jebai, François Malrait, Philippe Martin et Pierre Rouchon, Mines ParisTech. Résumé: Les moteurs synchrones à aimants permanents PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motors) sont largement utilisés dans les applications industrielles grâce à leur rendement élevé. Pour contrôler ces moteurs, l'estimation de la position du rotor est nécessaire surtout à basse vitesse où il y a un problème théorique d'observabilité. Un capteur de position ou de vitesse a un coût élevé et peut parfois dégrader la fiabilité et la robustesse du contrôleur. Au cours des vingt dernières années plusieurs stratégies d'estimation de la position à partir des signaux électriques (courant et tension) ont été élaborées. Ces méthodes sont basées sur le modèle mathématique du moteur ou sur l'ajout des signaux hautes fréquences. En revanche, des phénomènes non linéaires comme la saturation magnétique introduisent des erreurs à la position estimée surtout à basse vitesse. Ces erreurs dégradent les performances du contrôleur et peuvent conduire à l'instabilité du moteur. On présente un modèle mathématique du moteur PMSM qui prend en compte les effets non linéaires de la saturation magnétique. Ce modèle provient d'une formulation énergétique. En effet, on modifie l'énergie magnétique du moteur en ajoutant des paramètres de saturation. Ce modèle est validé expérimentalement. Il permet d'expliquer et de compenser les erreurs d'estimation de la position du moteur dues à la saturation magnétique. Ce travail s'effectue dans le cadre d'une thèse avec Schneider Toshiba Inverter Europe (STIE). 11h - 11h 45 : Titre : A Dynamic Router for Energy Management Applications with Non-negligible Dissipation: Theory and Experimental Results Auteurs : Víctor M. Ramírez, R. Ortega, L2S. Résumé: Efficient regulation of the energy transfer between generating, storage and load subsystems is a topic of current practical interest. A new strategy to achieve this objective, together with its corresponding power electronics implementation, was recently proposed by the authors. The device is called dynamic energy router (DER) because, in contrast with current practice, the regulation of the direction and rate of change of the power flow is done without relying on steady state considerations. A key assumption for the correct operation of the DER is that dissipation in the system is negligible. Unfortunately, in the presence of dissipation the original DER ceases to be operational. In this paper a new DER that takes into account the presence of losses is proposed. Simulation and experimental evidence of the performance improvement with the new DER are presented. 11h45 - 12h 30 : Titre : Observateur Grand Gain modifié pour la commande sans capteurs de la machine asynchrone Auteurs : DIB Abdou, FARZA Mondher et M'SAAD Mohammed, GREyC, Caen. Résumé : Nous proposons un observateur de type grand gain pour l’estimation des flux rotoriques de la vitesse mécanique et le couple de charge de la machine asynchrone à partir des mesures des courants statoriques et des tensions. La synthèse de cet observateur est précédée d’une étude d’observabilité qui a permis d’exhiber une condition suffisante d’observabilité similaire à celles déjà existantes. Lors de la synthèse de l’observateur, des précautions ont été prises pour gérer les situations où le moteur passe par des points singuliers i.e. des points en lesquels le moteur est inobservable. Les performances de cet observateur ont été testées en simulation en considérant un benchmark réaliste. Différentes situations ont été considérées y compris celle où le moteur demeure, un certain moment, dans une région inobservable. Déjeuner. Après-midi 14h00- 16h 30 14h00- 14h 45 : Titre : Output high order sliding mode control of unity-power-factor in three-phase AC/DC Boost Converter, Auteurs : Jianxing Liu, Salah Laghrouche and Maxim Wack. SET, Belfort. Résumé : In this presentation, a full-bridge boost power converter topology has been studied for power factor control, using output high order sliding mode control. The controller regulates the output voltage while keeping power factor close to One, by ensuring minimum frequency deviation and phase difference between voltage and current. Super Twisting Observers have been employed to estimate the source voltage with the measurement of DC link current. Parametric uncertainties and load perturbations have also been considered in the controller design. Simulation results show effectiveness of the proposed controller and observers. 14h45- 15h 30 : Titre : Etat de l'art de la commande des machines synchrones à double saillance Auteurs : M. Hilairet, LGEP Résumé : La machine à réluctance variable à double saillance MRVDS, à laquelle on s'intéresse, a attiré l'attention de beaucoup de chercheurs pendant la dernière décennie. Elle présente de nombreux avantages. Sans balais ni collecteur, elle est de conception très simple et est constituée de matériaux peu coûteux. L'absence d'aimants et de bobinages au rotor lui confère une grande robustesse. En plus, les progrès réalisés dans le domaine de l'électronique de puissance et la disponibilité de calculateurs numériques très rapides, ont considérablement servi à introduire cette machine dans le monde industriel. Comme tout type de machine, la MRV présente quelques inconvénients qui limitent son utilisation de nos jours. Sa commande est compliquée car ses caractéristiques électromagnétiques dépendent du courant de phase et de la position du rotor. Le couple développé est fortement ondulé et le bruit produit est important. Nos travaux concernent donc le fonctionnement moteur à vitesse variable d'une MRVDS 8/6. L'objectif étant de développer des stratégies de commande performantes et simples à la fois sur une large plage du couple et de la vitesse qui peuvent être utiles pour différentes applications industrielles. 15h30 – 16h15 : Titre : Sensorless Second Order Sliding Mode Observer for Induction Motor, Industrial Application Auteurs : M. Ghanes, ECS-Lab, GSMaintenance Résumé : A second order sliding mode observer for the induction motor without mechanical sensor is presented. This observer converges in finite time and is robust to the variation of parameters. Using Matlab/Simulink, the simulation results show the performance of the proposed observer. Furthermore, an industrial application is presented in order to highlight the technological interest of the proposed method and also show the difficulties due to real time computation constraints. 16h15 : Bilan de la journée et discussion sur les évolutions des thèmes de recherche du groupe, sur les actions futures, ...