Application du filtre de Kalman et de l'observateur de Luenberger à la commande et à la surveillance de la machine asynchrone.

 

Doctorant : Ismail Zein.

Directeur de thèse : Luc Loron.

 

Résumé : La machine asynchrone peut accéder aux applications à vitesse variable et surpasser les performances de la machine à courant continu grâce aux commandes performantes utilisées par les variateurs modernes.
Cependant, les performances et le rendement de la machine peuvent être dégradés en fonction des paramètres électriques de la machine, qui peuvent varier sous l’effet de phénomènes tels que l’échauffement du stator et du rotor, la saturation magnétique ou encore l’effet pelliculaire. Par ailleurs, on s’intéresse, de plus en plus, à la commande de la machine sans capteurs mécaniques, car ils sont, en général, coûteux et fragiles. Dans ce contexte, cette thèse traite, principalement, l’estimation des variables mécaniques, des paramètres électriques de la machine asynchrone en temps réel. Pour les différentes applications en temps réel, nous avons essayé continûment d’alléger l’implantation des algorithmes des estimations.
Pour cet objectif, un modèle d’ordre 2 de la machine est exploité dans toutes les applications considérées dans ce document vu ses différents avantages pour l’estimation en temps réel. Ainsi et pour trouver un outil performant pour les estimations abordées dans ces travaux, l’observateur de Luenberger et le filtre de Kalman sont comparés en se basant sur le modèle d’ordre 2. Les estimations à partir des données expérimentales et de simulations montrent que le filtre de Kalman et le modèle d’ordre 2 présentent un outil très performant pour les applications en temps réel, notamment pour l’identification de la machine. Il permet d’utiliser des périodes de discrétisation supérieure à 10 ms tout en ayant une précision élevée de l’estimation. Ceci permet une implantation économique en temps réel. D’ailleurs et par un réglage spécial du filtre de Kalman, les résultats expérimentaux indiquent les défauts du modèle de la machine tels que les pertes fer.

 

Les membres du Jury :

F. Auger, Maître de Conférences, GE44 LRTI, Saint-Nazaire.
B. De Fornel, Professeur des Universités, LEEI-ENSEEIHT, Toulouse.
G. Friedrich, Professeur des Universités, LEC UTC, Compiègne.
C. Iung, Professeur des Universités, INPL, Vandoeuvre.
L. Loron, Professeur des Universités, LEC UTC, Compiègne.