Commande robuste de la machine synchrone à réluctance

MEREDEF, Imad Eddine (2024) Commande robuste de la machine synchrone à réluctance. Doctoral thesis, Faculté des sciences et technologie.

Text Doctorat_Meredef.pdf Download (9MB)

Abstract

Dans un contexte où l’efficacité énergétique et la fiabilité des systèmes électromécaniques deviennent des enjeux majeurs pour l’industrie, l’optimisation des machines électriques est un domaine de recherche en pleine expansion. Parmi ces machines, le moteur à réluctance synchrone (SynRM) se distingue comme une alternative prometteuse aux moteurs conventionnels grâce à sa conception simple, robuste et dépourvue d’aimants permanents. Cette particularité lui confère des avantages considérables, notamment une réduction des coûts de fabrication, une meilleure durabilité et un rendement énergétique optimisé. Grâce à ses performances à basse vitesse et à sa réponse dynamique rapide, le SynRM est de plus en plus adopté dans des secteurs exigeants tels que l’automobile et les énergies renouvelables, où l’innovation technologique et l’efficacité sont essentielles. Cette thèse s’inscrit dans une approche approfondie du moteur synchrone à réluctance (SynRM) dans un cadre non linéaire, en mettant l’accent sur sa modélisation et sa commande avancée. La première partie est consacrée à la modélisation du SynRM et explore en détail les systèmes non linéaires ainsi que les principes fondamentaux des machines électriques. Elle traite notamment du développement du modèle dynamique du moteur et de l’intégration des systèmes flous de Takagi-Sugeno (TS) pour une représentation plus fidèle des dynamiques complexes. Une méthodologie spécifique est employée pour assurer une modélisation précise des systèmes non linéaires, sans perte d’information. Cette approche repose sur la décomposition en secteurs non linéaires, permettant de reformuler le système sous une forme polytopique. Une telle transformation autorise ensuite l’application des théorèmes issus du cadre des modèles linéaires aux systèmes non linéaires, facilitant ainsi leur analyse et leur contrôle. Enfin, une attention particulière est portée aux outils mathématiques avancés, notamment les inégalités matricielles linéaires (LMI) et bilinéaires (BMI), qui jouent un rôle clé dans l’évaluation et la garantie de la stabilité du système modélisé. La seconde partie se focalise sur la commande du SynRM. Elle explore des techniques avancées telles que la linéarisation par rétroaction, le backstepping et les stratégies de commande robuste, incluant la reconfiguration de Lyapunov et la commande par mode glissant. L’accent est mis sur la stabilisation des systèmes flous TS et l’optimisation des performances du moteur. Une application pratique est réalisée à travers la conception et l’implémentation d’un contrôleur non quadratique basé sur l’intégrale de ligne de Lyapunov. Les performances du contrôleur sont évaluées à l’aide de simulations MATLAB et de tests expérimentaux en conditions réelles. Une analyse comparative avec d’autres méthodes existantes met en évidence les gains en stabilité, robustesse et efficacité énergétique. Ces résultats confirment le potentiel du SynRM comme alternative viable aux moteurs conventionnels et ouvrent la voie à de nouvelles applications industrielles optimisées.

Actions (login required)

View Item