Browsing by Author "Djeghali, Nadia"

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    Observation, diagnostic et commande de la machine asynchrone
    (Université Mouloud Mammeri, 2013-10-28) Djeghali, Nadia
    La machine asynchrone (moteur à induction) est présente dans la plupart des applications industrielles. Cette machine est souvent l'élément central dans les installations industrielles. L'utilisation massive des machines asynchrones dans les installations industrielles est due à leur faible coût de fabrication, leur rendement relativement élevé et à leur robustesse nécessitant peu d'entretien. En outre, la large gamme de puissance des moteurs à induction permet de répondre au besoin de la production de la plupart des procédés industriels. Toutefois, les moteurs à induction sont sensibles à de nombreux types de défauts dans les applications industrielles. A cause de nombreuses contraintes de différentes natures (thermiques, mécaniques, environnementales, …), la machine asynchrone est soumise aux différents défauts. Ceux-ci peuvent être d'ordre mécanique ou électrique. La présence des défauts peut conduire à l'arrêt irrémédiable de la machine, ce qui entraine des coûts de réparation non négligeables pour l'entreprise, sans oublier les pertes humaines et de production causées. Il est donc nécessaire d'implanter des systèmes de diagnostic et de commande tolérante aux défauts afin de détecter et compenser l'effet des défauts. Dans le cadre de cette thèse, nous développons des nouvelles méthodes de diagnostic et de commande tolérantes aux défauts actives et passives pour la machine asynchrone. Ces méthodes basées sur la technique de backstepping associent des observateurs à modes glissants d'ordre un ou d'ordre supérieur. Dans la première partie, après avoir élaboré les modèles de la machine en présence de défauts considérés qui sont la cassure de barres dans le rotor et les courts circuits dans le stator, nous développons des méthodes d'observation de la machine en présence de défauts. Ces méthodes consistent à fournir les estimés des défauts et des grandeurs de flux et de la vitesse. Les méthodes développées se basent sur les observateurs à modes glissants d'ordre un ou d'ordre supérieur qui sont caractérisés par leur robustesse et par leur convergence en temps fini. Dans la seconde partie, nous proposons deux stratégies de commande tolérantes aux défauts pour la machine asynchrone. La première stratégie est une commande robuste développée dans le cas des défauts de type cassure de barres. Cette commande est basée sur la technique backstepping et utilise un observateur à modes glissant d'ordre deux étape par étape qui permet d'estimer la vitesse et le flux, on obtient ainsi une commande tolérante aux défauts passive sans capteur mécanique. La commande proposée permet de garantir la stabilité et les performances comme le suivi d'une vitesse de référence variable et le rejet de la perturbation introduite par le couple de charge. La seconde stratégie proposée est une commande active tolérante aux défauts statoriques ou rotoriques. Grâce à la connaissance des estimées des défauts fournies par un observateur à modes glissants, nous développons une stratégie de reconfiguration de la commande afin de compenser les défauts. L'étude théorique sur la convergence des observateurs et la stabilité de la machine commandée en vitesse est menée et des résultats théoriques concernant ces deux points sont établis. Des simulations numériques sont effectuées afin d'illustrer l'efficacité des méthodes de diagnostic et des deux stratégies de commande. Enfin, des résultats expérimentaux sont obtenus sur un banc d'essai, et ce dans le cas de la commande tolérante aux défauts passive sans capteur mécanique. Ces résultats permettent de valider certains aspects développés dans cette thèse.