Commande non linéaire sans capteur de la machine asynchrone

[invite7f714d6f]

Bonjour,
j'ai un projet d'une dizaine de pages à rendre avec diverses questions.
Vous trouverez ci-dessous le sujet


Je trouve des articles assez complexe, quelqu'un peut-il m'expliquer simplement ce système?


Merci d'avance.
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[stefjm]

Bonjour,
Sans rien savoir de vous, de votre école, que répondre d'autre que de donner des liens que vous avez déjà trouvés?
Je ne me vois pas vous faire un cours particulier sur ce forum.
Cordialement.

[Black Jack 2]

Salut,

Je suis d'accord avec les remarques de stefjm, juste quelques mots pour situer le problème.

Pour "mesurer" la vitesse d'un machine asynchrone sans capteur au niveau du moteur, on peut mesurer les courants rotoriques (ou bien le glissement) ... mais cela n'est pas possible avec la majorité des machines asynchrones dont le rotor est en court-circuit.
On peut alors tenter d'estimer la vitesse en n'utilisant que les connexions vers le moteur, mais la tâche est alors ardue et demande un dispositif assez sophistiqué pour analyser les signaux et en déduire la valeur du glissement et en s'en sevir pour réguler la vitesse.

J'ai vu sur le net un sujet de thèse traitant ce problème : https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nux...1-80ac21ac33ab

Tu y trouveras peut-être quelques idées.

[invite7f714d6f]

Bonjour,
Je suis en école d’ingénieur.
Nous devons rendre un rapport de 10 pages en répondant à ses différentes questions et cette problématique.

Voici les premiers résultats de nos recherches.

1. Expliquer le principe de la commande sans capteur de vitesse de la machine asynchrone.
Que ce soit la commande vectorielle, la commande scalaire ou la commande DTC, pour asservir la vitesse de la charge il faut mesurer celle-ci par l’intermédiaire d’un capteur mécanique. Pour des raisons économiques et/ou de sûreté de fonctionnement, certaines applications imposent de s’en affranchir.
L’information de vitesse doit alors être reconstruite à partir des grandeurs électriques. De multiples études ont été menées, et sans prétention d’exhaustivité, nous pouvons distinguer plusieurs approches.
La commande sans capteur de vitesse doit cependant avoir des performances qui ne s’écartent pas trop de celles que nous aurions eues avec un capteur mécanique. Il est donc important, lors de l’élaboration d’une approche de mesure de vitesse sans capteur de mettre l’accent sur les précisions statiques et dynamique de celui-ci en fonction du point de fonctionnement de la machine.
2. Qu’est-ce qu’un observateur de vitesse
Un observateur est un système dynamique qui permet de réaliser une estimation admissible des variables d’état du système à partir de son comportement d’entrée-sortie.
3. Comment mesurer la vitesse sans capteur ?

La plupart des systèmes de commande utilisent un capteur de vitesse, ce qui impose un surcoût, augmente la complexité des commandes, en diminuant la fiabilité. Il devient donc nécessaire de faire appel à des techniques de contrôle et d'observation sans capteur basées sur l’exploitation des propriétés de l'observabilité des systèmes. Les techniques proposes consistent généralement en un observateur d’état munit d’une boucle d’adaptation de la vitesse, la loi d’adaptation étant obtenue par la théorie de la stabilité de Lyapunov [4].
Les performances obtenues sont considérées satisfaisantes pour les grandes et moyennes vitesses, par contre à basses vitesses, des problèmes d’observabilité apparaissent. L’emploi de l’observateur de Kubota permet de générer une loi d’adaptation simple et performante, avec une estimation de la vitesse précise et peu sensible aux variations des paramètres du moteur.

Figure 1 : Schéma bloc de l’observateur adaptatif de Kubota

4. Quels sont les différents types d’observateurs ?

Voici 3 approches :

• La première basée sur l’utilisation de deux techniques d’observation de vitesse que
sont le filtre de Kalman et l’observateur à modes glissants.
• La seconde exploite le phénomène d’harmonique d’encoches rotoriques et aboutira à la réalisation d’une carte électronique dédiée faible cout qui reconstituera la vitesse rotorique à partir de la mesure de deux courants statoriques.
• La troisième approche est basée sur la linéarisation de l’erreur d’observation.

Liens :
http://docinsa2.insa-lyon.fr/these/2...rand/these.pdf
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00864216/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058792/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064016/document

Questions :
Expliquer le principe de la commande sans capteur de vitesse de la machine asynchrone.
Qu’est-ce qu’un observateur de vitesse ?
Quelles sont les méthodes de synthèse des observateurs ?
Choisir une méthode de synthèse et la développer en détail.
Citer des exemples d’applications de la commande sans capteur de la machine asynchrone.

[A voir en vidéo sur Futura]