Contribution to induction motor control for electric traction

Contribution à la commande d’un moteur asynchrone destiné à la traction électrique

Fateh Mehazzem (1)

1 ESYCOM - Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes

The work presented in this thesis aims to contribute to the control and observation of the induction machines for electric traction. Several algorithms have been developed and implemented. After a fast presentation of the classical vector control, new approaches of non-linear control are proposed : the classical backstepping and integral backstepping. A second part deals with the observation and the estimation of parameters and states of the machine, based on MRAS-Sliding Mode structures on one hand and on synchronous filtering structures on the other hand. A detailed analysis of the operation at low speed led us to propose an original solution for a Sensorless control. The torque degradation in field weakening zone was treated by a voltage regulation controller. Finally, we proposed losses minimization algorithm for the Inverter-Machine set

Le travail présenté dans cette thèse a pour objectif d'apporter une contribution aux méthodes de commande et d'observation des machines asynchrones destinées à la traction électrique. Dans ce contexte, plusieurs algorithmes ont été développés et implémentés. Après une présentation rapide de la commande vectorielle classique, de nouvelles approches de commande non linéaire sont proposées : il s'agit plus précisément de la commande backstepping classique et sa variante avec action intégrale. Une deuxième partie est consacrée à l'observation et à l'estimation des paramètres et des états de la machine, basée sur des structures MRAS-modes glissants d'une part et sur des structures de filtrage synchrone d'autre part. Une analyse détaillée du problème de fonctionnement à basse vitesse nous a conduit à proposer une solution originale dans le cadre d'une commande sans capteur mécanique. Le problème de la dégradation du couple en survitesse a été traité par un algorithme de défluxage basé sur la conception d'un contrôleur de tension. Enfin, nous avons proposé un algorithme d'optimisation afin de minimiser les pertes dans l'ensemble Onduleur-Machine

Mots clés: Losses minimization; Mras; Backstepping; Orientation field control; Parameters estimation; Field weakening; Sliding mode; Induction motor; Sensorless control

Mots clés: Commande à flux orienté; Moteur asynchrone; Commande sans capteur mécanique; Minimisation des pertes; Défluxage; Modes glissants; Estimation paramétrique

Domaines: Autre

Fateh Mehazzem. Contribution à la commande d’un moteur asynchrone destiné à la traction électrique. Autre. Université Paris-Est, 2010. Français. ⟨NNT : 2010PEST1032⟩. ⟨tel-00597698⟩