Commande par mode de glissement d'ordre supérieur d'un moteur synchrone à aimants permanents (MSAP)

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire concerne la régulation de la vitesse d'un MSAP par des lois de commande non linéaire robuste en utilisant une technique de réglage qui fait partie de la commande à structure variable (CSV), c'est le réglage par MG classique d'ordre un et le mode glissant d'ordre deux. Dans un premier lieu, nous avons présenté des généralités sur la MSAP, puis sa modélisation en se basant sur la transformation de Park et certaines hypothèses simplificatrices. Cette modélisation met en évidence le couplage qui existe entre la partie magnétique (flux) et la partie mécanique (couple). L'utilisation des lois de commande non linéaires robustes vient comme solution pour ce couplage, car les lois de commande classiques peuvent être insuffisantes pour des systèmes non linéaires et elles ne sont pas robustes en particulier par rapport aux variations paramétriques, on fait appel à des lois de commande non linéaires. Alors, on utilise le réglage par mode de glissement, ce réglage est un cas particulier de la CSV qui est connue par sa stabilité, sa robustesse, sa simplicité et temps de réponse très faible. Il y a plusieurs méthodes qui servent à déterminer la commande par MG connues par leurs robustesses comme la théorie de la commande équivalente, théorie de Lyapunov, etc.… La théorie de Lyapunov est utilisée afin de garantir l'attraction de la variable à contrôler vers sa valeur de référence, en choisissant une fonction scalaire ?( )?et elle assure aussi la stabilité. L'inconvénient de cette dernière (commande par théorie de Lyapunov) se présente dans la grande valeur d'amplitude que présente le courant i? qui est dû à cause du courant direct qui ne s'annule pas et qui présente aussi une amplitude importante. La commande équivalente par sa nature est une fonction continue qui sert à maintenir la variable à contrôler sur la surface de glissement et elle a pour but de réguler la vitesse. Les résultats obtenus avec le réglage par MGO1 basés sur les méthodes pré mentionné montrent les performances et la robustesse de ce mode de réglage vis-à-vis des variations paramétriques et par rapport à la charge. L'inconvénient majeur de ce mode de réglage est l'apparition du phénomène de réticence qui dégrade les performances et même conduit à l'instabilité, car il engendre des sollicitations mécaniques importantes au niveau des actionneurs et peut provoquer leur usure rapide, ainsi que des pertes énergétiques non négligeables au niveau des circuits de puissance électrique. Pour remédier à ce problème, on a fait appel à la technique de commande par mode glissant d'ordre supérieur. Cette technique basée sur l'algorithme de Super-Twisting qui permet de réduire le phénomène de réticence et d'améliorer les performances de la commande en terme de précision, il a été développé pour l'asservissement des systèmes à degré relatif égal à un par rapport à la surface de glissement, cet algorithme n'utilise pas d'information sur la dérivé de la surface, mais le surface elle-même, ce qui est considéré comme étant un avantage. La comparaison des résultats de simulation du réglage par MGO1 avec celle du MGO2 basés sur l'algorithme de Super Twisting montre les performances de cette dernière en minimisant la réticence et en gardant les mêmes avantages du réglage du régime glissant d'ordre un.