Commande non linéaire et observateurs : application à la MRV en grande vitesse - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2004

Commande non linéaire et observateurs : application à la MRV en grande vitesse

Abstract

This work deals with the closed loop control of a switched reluctance motor (SRM) used for high speed machining. The principle of operation of a 6/2 SRM and its model are firstly presented. The design of a performant and robust control law depends on the knowledge of the SRM model parameters. Sensorless position parameters identification has allowed to obtain the electromagnetic characteristic and the mechanical parameters. Hydrodynamic and aerodynamic friction phenomena have been highlighted. The highly nonlinear character of the SRM makes the control difficult. The closed loop control of the SRM running at low speed showed the interest of using the feedback linearizing control technique. However at high speed, several specific problems limit the drive performances in the closed loop. The main aspects of a high speed running SRM have been analysed through the results of the simulations of feedback linearizing voltage and current control law. When the position information is available, an unknown input observer has been developed and experimented. In order to tackle the lack of a performant position sensor at high speed, a nonlinear reduced order observer has been studied. Finally, a real time control system has been realized in order to test the control laws. Real time Linux (RTAI) operating system combined with the data acquisition boards have allowed to obtain 10 s sampling frequency behavior of the control system. The graphical interface and data acquisition are executed by distinct processors.
Ce travail concerne la commande en boucle fermée d'une machine à réluctance variable (MRV) destinée à l'usinage à grande vitesse. Le principe de fonctionnement d'une MRV 6/2 et sa modélisation sont d'abord présentés. Le développement d'une commande à la fois performante et robuste dépend de la connaissance de paramètres du modèle de la MRV. L'identification sans capteur de position des paramètres de la MRV a permis d'obtenir la caractéristique électromagnétique et les paramètres mécaniques. Des phénomènes de frottement hydrodynamiques et aérodynamiques ont été mis en évidence. Le caractère fortement non linéaire d'une MRV rend son contr©ole difficile. La commande en boucle fermée de la MRV à basse vitesse a montré l'intérêt de l'emploi d'une commande non linéaire linéarisante par retour d'état. Toutefois à grande vitesse, plusieurs phénomènes spécifiques limitent les performances de la MRV en boucle fermée. Ces phénomènes sont analysés à travers les résultats des simulations de commandes non linéaires linéarisante en tension et en courant. En présence d'un capteur de position un observateur à entrée inconnue est développé et expérimenté. Afin de palier le manque de capteur performant à grande vitesse, nous avons développé un observateur non linéaire d'ordre réduit. Enfin, un système de commande a été réalisé pour expérimenter les algorithmes de commande. Le système d'exploitation Linux temps réel (RTAI) combiné avec des cartes d'acquisition entrées-sorties nous a permis d'obtenir un fonctionnement avec une période d'échantillonnage de 10 s. L'interface graphique et l'acquisition des données sont gérées par des processeurs distincts.
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tel-01750072 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01750072 , version 1

Cite

Codrut Ion Alin Visa. Commande non linéaire et observateurs : application à la MRV en grande vitesse. Autre. Université Paul Verlaine - Metz, 2004. Français. ⟨NNT : 2004METZ026S⟩. ⟨tel-01750072⟩
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