Prototypage rapide des systèmes de contrôle avancé des machines électriques

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L'objectif principal du programme de recherche que nous proposons est le prototypage rapide sur circuits re-configurables des systèmes de contrôle avancé des machines électriques en utilisant la simulation en temps réel avec du matériel dans la boucle.  Cette technique est aujourd'hui reconnue et largement adoptée par les industries de haute technologie comme étant le moyen le plus efficace, le plus sûr et le moins coûteux pour faire le prototypage rapide des systèmes de commande évolués et intelligents.  Il s'agit de 1) la commande prédictive non linéaire et adaptative qui, à notre connaissance, n'a pas encore été appliquée à la commande des machines, et de 2) la commande directe de couple avec des performances nettement améliorées.  Nous prévoyons étudier les trois machines les plus utilisées dans l'industrie, à savoir : la machine asynchrone, la machine synchrone à aimant permanent et la machine à réluctance variable.  La méthodologie de recherche proposée consiste, pour chaque type d'entraînement, à mettre au point des modèles dynamiques temps réel de la machine électrique, du convertisseur qui lui est  associé, du système de commande, de l'estimateur de vitesse pour un fonctionnement sans capteur et, dans le cas de la commande directe de couple, des estimateurs de couple et de flux.  De plus, pour un fonctionnement robuste,  un estimateur en ligne de paramètres structurels est requis. La mise en oeuvre de ces modèles nous permettra en premier lieu de réaliser des simulations numériques en temps réel avec prise en compte de contraintes liées au système physique: comme les délais par exemple.  Le prototypage rapide de l'ensemble du système d'identification et de commande sera par la suite réalisé sur un circuit re-configurable en intégrant la machine et son convertisseur dans la boucle de calcul via une interface d'entrées/sorties rapide.  Brièvement, les contributions du programme de recherche proposé résident dans 1) l'application de nouvelles approches à la commande des machines afin d'améliorer le suivi de trajectoires dans diverses applications, et 2) l'amélioration des performances de la commande directe de couple avec le concours de la technologie des circuits re-configurables.