Commandes Robustes Non linéaires d'un Moteur Asynchrone à Cage alimenté via des Onduleurs Multiniveaux-Contributions à l'Observation de la Vitesse.

Abstract

La technique de commande directe du couple (DTC) a été conçue au paravent pour obtenir des performances élevées du comportement d'un moteur asynchrone triphasé en contrôlant de manière exacte et indépendante le flux et le couple de celui-ci. Cependant, cette DTC classique engendre plusieurs inconvénients tels que de fortes fluctuations au niveau du couple et du flux statorique ainsi que des pertes par commutation assez importantes. Pour ces raisons, de nombreuses techniques modernes ont été proposées dans la littérature pour l'améliorer. Ce travail présente plusieurs techniques qui visent à améliorer la DTC. En effet, une première stratégie de commande consiste à appliquer la DTC par la modulation de la largeur d'impulsion sinusoidale (DTC-SPWM) avec des régulateurs proportionnels-intégraux. La seconde méthode consiste à employer le mode glissant dans la stratégie DTC (SM-DTC-SPWM), ensuite, une troisième technique est proposée en associant la commande DTC à la logique floue (FL-DTC). Plus encore, ces trois techniques de commande sont appliquées au moteur alimenté via différentes topologies d'onduleurs; l'onduleur conventionnel deux niveaux, l'onduleur NPC trois niveaux et finalement l'onduleur POD cinq niveaux, ce qui améliore d'avantage le taux de distorsion harmonique (TDH) et la forme d'onde des courants. D'un autre côté, la commande du moteur asynchrone nécessite toujours un retour de vitesse, qui peut être réalisé par un capteur mécanique. Ce dernier, malheureusement, présente plusieurs inconvénients, pour cela, l'adoption d'un estimateur s'avère nécessaire. Dans ce présent travail, plusieurs estimateurs ont été utilisés, il s'agit de l'estimateur à calcul direct (DCM), l'observateur en mode glissant (SMO) et le système adaptatif du modèle de référence à flux statorique (MRASSF). En plus, de nouvelles structures d'estimateur sont proposées pour assurer une estimation précise que ça soit à basse vitesse ou à grande vitesse. Enfin, une synthèse des différentes commandes, des nombreux estimateurs et des multiples topologies d'onduleur est aussi présentée. En plus, plusieurs résultats de simulation et d'expérimentation utilisant la carte DSP TMS320F2812 sont évoqués pour confirmer les améliorations au niveau de la commande et de l'estimation de la vitesse