Contribution à l'identification, l'estimation ...
Document type :
Thèse
Title :
Contribution à l'identification, l'estimation et la commande de Moteurs Synchrones à Aimants Permanents (MSAP)
English title :
Contribution to the identification, estimation and control of Permanent Magnes Synchronous Motors (PMSM)
Author(s) :
Delpoux, Romain [Auteur]
Laboratoire d'Automatique, Génie Informatique et Signal [LAGIS]
Non-Asymptotic estimation for online systems [NON-A]
Laboratoire d'Automatique, Génie Informatique et Signal [LAGIS]
Non-Asymptotic estimation for online systems [NON-A]
Thesis director(s) :
Thierry Floquet
Defence date :
2012-11-22
Jury president :
Françoise Lamnabhi-Lagarrigue [Président]
Alain Glumineau [Rapporteur]
Herbett Sira-Ramirez [Rapporteur]
Vincent Cocquempot
Frédéric Gillon
Alain Glumineau [Rapporteur]
Herbett Sira-Ramirez [Rapporteur]
Vincent Cocquempot
Frédéric Gillon
Jury member(s) :
Françoise Lamnabhi-Lagarrigue [Président]
Alain Glumineau [Rapporteur]
Herbett Sira-Ramirez [Rapporteur]
Vincent Cocquempot
Frédéric Gillon
Alain Glumineau [Rapporteur]
Herbett Sira-Ramirez [Rapporteur]
Vincent Cocquempot
Frédéric Gillon
Accredited body :
Ecole Centrale de Lille
Doctoral school :
École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
NNT :
2012ECLI0022
Keyword(s) :
MSAP
Systèmes sans capteur
Identification des paramètres
Modes glissants
Approche algébrique
Platitude
Systèmes sans capteur
Identification des paramètres
Modes glissants
Approche algébrique
Platitude
English keyword(s) :
PMSM
Sensorless systems
Parameter identification
Sliding modes
Algebraic approach
Flatness
Sensorless systems
Parameter identification
Sliding modes
Algebraic approach
Flatness
HAL domain(s) :
Sciences de l'ingénieur [physics]/Autre
French abstract :
Ce travail concerne l'identification, l'estimation et la commande sans capteur mécanique de MSAP. Dans un premier temps, la modélisation du MSAP est réalisée dans le repère fixe a-b. Ce modèle est ensuite réécrit dans le ...
Show more >Ce travail concerne l'identification, l'estimation et la commande sans capteur mécanique de MSAP. Dans un premier temps, la modélisation du MSAP est réalisée dans le repère fixe a-b. Ce modèle est ensuite réécrit dans le repère d-q, couramment utilisé pour les machines tournantes et un nouveau repère f-g, avantageux dans le cadre d'applications sans capteur. Afin de valider le modèle expérimentalement, une identification par moindres carrés hors ligne avec capteurs, a été réalisée. Une approche similaire a été appliquée au moteur en enlevant la dépendance des capteurs mécaniques dans le repère f-g. Sachant que les lois de commande sans capteur dépendent fortement des paramètres, il a été est important de tous les identifier sans la présence de capteurs mécaniques. La synthèse de la commande a été réalisée à l’aide des modes glissants d'ordre deux et garantit la stabilité malgré des perturbations interne ou externe. Un observateur permettant d'estimer l'accélération, nécessaire pour calculer la variable de glissement, a été réalisé. Les expérimentations ont donné de très bons résultats. Basée sur les tensions et les courants, la réalisation d’observateurs par mode glissant, permet de supprimer les capteurs mécaniques. Les estimations de la position et de la vitesse sont alors utilisables dans la commande. Bien que la vitesse atteinte sans capteur soit inférieure à la vitesse atteinte avec capteurs, le suivi de trajectoire a une bonne précision.Finalement, des algorithmes d'identification des paramètres en ligne avec capteurs ont été développés. L'identification à l'aide de la méthode algébrique comparée à celle effectuée par modes glissantsShow less >
Show more >Ce travail concerne l'identification, l'estimation et la commande sans capteur mécanique de MSAP. Dans un premier temps, la modélisation du MSAP est réalisée dans le repère fixe a-b. Ce modèle est ensuite réécrit dans le repère d-q, couramment utilisé pour les machines tournantes et un nouveau repère f-g, avantageux dans le cadre d'applications sans capteur. Afin de valider le modèle expérimentalement, une identification par moindres carrés hors ligne avec capteurs, a été réalisée. Une approche similaire a été appliquée au moteur en enlevant la dépendance des capteurs mécaniques dans le repère f-g. Sachant que les lois de commande sans capteur dépendent fortement des paramètres, il a été est important de tous les identifier sans la présence de capteurs mécaniques. La synthèse de la commande a été réalisée à l’aide des modes glissants d'ordre deux et garantit la stabilité malgré des perturbations interne ou externe. Un observateur permettant d'estimer l'accélération, nécessaire pour calculer la variable de glissement, a été réalisé. Les expérimentations ont donné de très bons résultats. Basée sur les tensions et les courants, la réalisation d’observateurs par mode glissant, permet de supprimer les capteurs mécaniques. Les estimations de la position et de la vitesse sont alors utilisables dans la commande. Bien que la vitesse atteinte sans capteur soit inférieure à la vitesse atteinte avec capteurs, le suivi de trajectoire a une bonne précision.Finalement, des algorithmes d'identification des paramètres en ligne avec capteurs ont été développés. L'identification à l'aide de la méthode algébrique comparée à celle effectuée par modes glissantsShow less >
English abstract : [en]
This work deals with sensorless identification, estimation and control for PMSM.In a first phase, the PMSM modelling is realized in the fix a-b frame. This model is then rewritten in the d-q frame, commonly used for rotating ...
Show more >This work deals with sensorless identification, estimation and control for PMSM.In a first phase, the PMSM modelling is realized in the fix a-b frame. This model is then rewritten in the d-q frame, commonly used for rotating machine and a new frame called f-g, advantageous in sensorless applications. It presents similar properties than the d-q frame, without the use of mechanical sensor. In order to experimentally validate the model, an identification using off-line least squares algorithm in the presence of sensors, is performed. This approach provides a set of nominal parameters. A similar procedure is applied to the motor without mechanical sensors in the f-g frame. Since the sensorless control laws are highly dependent on the parameters, it is important to be able to identify the parameters without mechanical sensor. The control design is realized based on second order sliding mode, it ensures the stability despite parametric uncertainties or external perturbations. A sliding mode observer is designed to estimate the acceleration, necessary to compute the sliding variable. Based on voltages and currents, the design of observers allows removing the mechanical sensors. The position and velocity estimation are then used for the control. The experimental results are very promising. Although the reached velocity is lower than the velocity reached using sensors, the trajectory tracking provides a good accuracy of the trajectory tracking. Finally, on-line parameters identification algorithms have been developed. The identification using algebraic method compared to the one realized with sliding modesShow less >
Show more >This work deals with sensorless identification, estimation and control for PMSM.In a first phase, the PMSM modelling is realized in the fix a-b frame. This model is then rewritten in the d-q frame, commonly used for rotating machine and a new frame called f-g, advantageous in sensorless applications. It presents similar properties than the d-q frame, without the use of mechanical sensor. In order to experimentally validate the model, an identification using off-line least squares algorithm in the presence of sensors, is performed. This approach provides a set of nominal parameters. A similar procedure is applied to the motor without mechanical sensors in the f-g frame. Since the sensorless control laws are highly dependent on the parameters, it is important to be able to identify the parameters without mechanical sensor. The control design is realized based on second order sliding mode, it ensures the stability despite parametric uncertainties or external perturbations. A sliding mode observer is designed to estimate the acceleration, necessary to compute the sliding variable. Based on voltages and currents, the design of observers allows removing the mechanical sensors. The position and velocity estimation are then used for the control. The experimental results are very promising. Although the reached velocity is lower than the velocity reached using sensors, the trajectory tracking provides a good accuracy of the trajectory tracking. Finally, on-line parameters identification algorithms have been developed. The identification using algebraic method compared to the one realized with sliding modesShow less >
Language :
Français
Collections :
Source :
Files
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771113v2/document
- Open access
- Access the document
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771113v2/document
- Open access
- Access the document
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00771113v2/document
- Open access
- Access the document
- document
- Open access
- Access the document
- Delpoux_Romain_DLE.pdf
- Open access
- Access the document