Ce
mémoire est centré sur l’application de la technique d’optimisation
de type Space Mapping dans le cadre du dimensionnement d’actionneurs
électriques pris en compte par des modélisations multi-physiques.
L’intérêt particulièrement recherché de ce type de méthode est la
réduction potentiellement forte du coût du dimensionnement optimal.
Cette volonté de réduction du coût de l’approche optimale s’explique
par plusieurs considérations. En premier lieu, la modélisation des
actionneurs tend à considérer de plus en plus de phénomènes physiques
(tels que les phénomènes magnétiques, électriques, thermiques, mécaniques
…) afin de décrire au mieux les phénomènes observés et mesurés.
En second lieu il devient alors nécessaire de tenir compte des couplages
entre ces physiques afin de traduire au plus juste l’interdépendance
de ces phénomènes. Dans ce cadre, un travail particulier a été réalisé
concernant la prise en compte des aspects thermiques dans les machines
électriques. C’est ainsi qu’un modèle thermique à constantes localisées
d’une machine synchrone à aimants permanents a été construit. Pour
valider les résultats de calcul et préciser la définition de certain
de ses éléments, une démarche expérimentale a été réalisée.
Tous ces points, traduits dans le plan numérique, haussent le coût
de l’évaluation des performances des actionneurs, et donc celui
de leurs dimensionnements. De là, l’utilisation des techniques d’optimisation
basées sur des modèles substituts permet d’envisager des réductions
significatives des coûts de dimensionnement.
La technique de Space Mapping est utilisée dans ce travail comme
solution pour trouver un compromis entre la qualité des solutions
trouvées et le temps de calcul. Plus particulièrement, elle est
utilisée pour résoudre un problème de dimensionnement optimal d’une
machine synchrone à aimants permanents assurant la fonction de démarreur
dans une application de véhicule hybride.
L’approche d’optimisation par Space Mapping a été comparée à celle,
plus classique, n’utilisant qu’une seule modélisation de l’actionneur
à dimensionner, c’est-à-dire sans modèle substitut. Il est montré
que les techniques de Space Mapping sont à même de trouver des solutions
de dimensionnement similaires à celles issues d’une approche classique,
mais de manière beaucoup plus efficace, i.e. en utilisant un nombre
plus faible d’évaluations de la modélisation multiphysique
de l'actionneur.