Contribution à la commande prédictive non linéaire dans l’espace d’état des actionneurs électriques
| dc.contributor.author | Lammouchi, Zakaria | |
| dc.contributor.author | Barra, Kamel | |
| dc.date.accessioned | 2021-10-06T10:39:53Z | |
| dc.date.available | 2021-10-06T10:39:53Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | Ce travail présente la commande prédictive à ensemble fini du couple FS-PTC d'une machine à induction. La philosophie de l'algorithme de commande est de sélectionner l'état de commutation du convertisseur qui minimise l'erreur quadratique entre les prédictions de couple et de flux à leurs valeurs calculées pour tous les différents vecteurs de tension. Le vecteur de tension optimal qui minimise une fonction de coût est alors appliqué aux bornes de la machine à induction. Cette commande utilise seulement un pas en avant pour la prédiction (parfois 2 pas). La machine à induction est associée à de nombreuses topologies de convertisseurs statiques comme le convertisseur de tension à deux niveaux VSI-2L, les convertisseurs multi niveaux (à trois niveaux VSI-3L et quatre niveaux VSI-4L), puis étendu aux topologies matriciels (convertisseur matriciel indirect IMC et direct DMC). En raison de sa flexibilité, de nombreuses contraintes ont été ajoutées dans la fonction de coût global, y compris la protection contre les surintensités, la réduction de la fréquence de commutation moyenne, la minimisation de la puissance réactive, l’'équilibrage des tensions aux bornes des capacités d'éntrée,... La stratégie est très intuitive car elle est très simple et offre de meilleures performances par rapport à d'autres techniques de contrôle. Cependant, la (FS-PTC) est gourmande en termes de temps de calcul, puisqu'elle utilise tous les vecteurs de tension disponibles pour la prédiction, l'évaluation et l'optimisation, en effet la charge de calcul augmente rapidement avec le nombre des vecteurs de tension et les objectifs à contrôler. De plus, concevoir une fonction coût avec plus de deux objectifs de contrôle est une tâche complexe. La dernière partie du travail étudie et vérifie comment simplifier la commande conventionnelle FS-PTC en utilisant une table de commutation similaire à celle de la commande DTC afin de réduire le nombre de vecteurs de tension à prédire et les objectifs à contrôler. La nouvelle table de commutation permet également de réduire la fréquence de commutation moyenne et sa plage de variation. En conséquence, la fonction coût est simplifiée en n'exigeant pas d'inclure le terme de fréquence de commutation moyenne This work presents a finite states predictive direct torque control (FS-PTC) of an induction machine. The control algorithm selects the switching state of the converter that minimizes the quadratic error between torque and flux predictions to their computed values for all different voltage vectors. The optimal voltage vector that minimizes a cost function is then applied to the terminal of the induction machine. This control uses only one sample time for prediction. The induction motor is associated to many converter topologies such as two-level voltage converter VSI-2L, multi-level voltage inverter (three level VSI-3L and four level VSI-4L ), then extended to matrix converter topologies (indirect IMC and direct DMC). Due to its flexibility, many constraint terms have been added in the global cost function including over current protection, average switching frequency reduction, reactive power minimization, balancing capacitance voltages,… The strategy is very intuitive since it is very simple and provides best performances compared to other control laws. However, the (FS-PTC) is computationally expensive, since it uses all voltage vectors available from a power converter for prediction and evaluation and optimization. The computational burden is rapidly increased with the number of voltage vectors and objectives to be controlled. Moreover, designing a cost function with more than two control objectives is a complex task. The last part of the work investigates how to a simplify the conventional FS-PTC control by using a similar commutation table as in DTC control in order to reduce the number of voltage vectors to be predicted and objectives to be controlled. The new switching table also assists to reduce average switching frequency and its variation range. As a result, the cost function is simplified by not requiring to include the frequency term. | ar |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/10757 | |
| dc.language.iso | fr | ar |
| dc.publisher | Univérsité Oum El Bouaghi | ar |
| dc.subject | Commande prédictive | ar |
| dc.title | Contribution à la commande prédictive non linéaire dans l’espace d’état des actionneurs électriques | ar |
| dc.type | Other | ar |