Méthodes et outils d’aide à la décision en vue de la commande tolérante aux défauts des entraînements électriques

Abstract

Ce travail de recherche s’intéresse à la conception d’une structure de commande tolérante aux défauts du capteur de position mécanique pour une machine synchrone à aimants permanents (MSAP) à pôles saillants, particulièrement en basse vitesse. Son architecture est constituée par l’association d’une commande vectorielle, de deux estimateurs et d’une logique de décision. Après une recherche bibliographique dans le domaine de diagnostic de défauts dans les systèmes électriques qui ont initié nos travaux, nous avons choisi celles qui présentent plus d’intérêt en termes de robustesse, stabilité, précision et simplicité d’implémentation. La première approche est basée sur l’observateur de filtre de Kalman étendu (EKF) qui estime la position et la vitesse. La deuxième est celle basée sur l’injection d’un signal à haute fréquence dans une machine présentant une saillance. Dans cette dernière, nous avons développé un modèle analytique pour HFI qui permet de déterminer l’amplitude minimale de la tension pour un niveau de bruit donné par SNR (Rapport Signal sur Bruit) afin d’obtenir une erreur minimale dans l’estimation de la position du rotor. Les deux méthodes sont validées par la simulation et l’expérimentation en vue de la commande sans capteur mécanique. Enfin,ces lois de commande avec et sans capteur mécanique sont combinées à un algorithme de vote basé sur la méthoded’Euler pour obtenir la structure de la commande tolérante aux défauts du capteur mécanique. Les résultats obtenus ont confirmé la validité de cette structure de commande pour des défauts perte totale (Position et vitesse sont nulles) du capteur mécanique de la MSAP.