La soutenance de thèse de Rashad GHASSANI intitulée : « Commande Unifiée des Machines à Courant Alternatif « aura lieu le vendredi 13 décembre à 10 h 00 en salle A304 à l’ENSEEIHT.
Mr. Mohamad KOTEICH, invité
Le contrôle vectoriel est un cadre général pour la modélisation, l’analyse et le contrôle des machines à courant alternatif. Une approche de synthèse basée sur le modèle est souvent utilisée, et les paramètres de la loi de commande sont définis en fonction des paramètres de la machine. Un variateur de vitesse standard à usage général est utilisé dans la plupart des applications industrielles pour contrôler la vitesse du moteur alimenté par le réseau électrique. Selon le type de machine à courant alternatif, un contrôleur spécifique est nécessaire. Pour ce faire, les fabricants de variateurs de vitesse doivent inclure différentes lois de contrôle dans leur variateur. Ce qui nécessite beaucoup de mémoire et de capacité de calcul. Ce problème peut entraîner de nombreuses difficultés, telles que des temps de mise en service plus longs et des réglages supplémentaires. C’est pourquoi la recherche d’un système de « commande universelle » est en cours depuis plus de deux décennies
Cette thèse présente une étude approfondie de la commande unifiée pour les machines à courant alternatif. La recherche d’une loi de commande unifiée pour les machines électriques, en particulier les machines asynchrones et synchrones, est une étape importante vers les lois de contrôle génériques. Dans le cadre de cette thèse, nous abordons l’unification de la modélisation, la conception d’observateurs et les aspects de contrôle dans le contexte des machines à courant alternatif. Pendant des décennies, les modèles de moteurs à courant alternatif ont été étudiés séparément dans la littérature. Cependant, un cadre de modélisation unifié est proposé grâce aux similitudes entre les machines électriques. Le modèle unifié s’appuie sur des paramètres équivalents du stator facilement identifiables. Sur la base du modèle unifié, la conception de trois nouveaux observateurs de flux unifiés pour suivre les positions du flux du rotor ou du flux stator est une contribution essentielle au domaine. Le grand avantage des observateurs proposés est que l’estimation du flux peut se faire sans connaître la machine et le type de flux qui peut être induit ou créé par un aimant permanent à l’intérieur du rotor. Par conséquent, grâce à l’observateur de flux unifié, une loi de commande vectorielle unifiée pour les machines à courant alternatif devient possible. Les données expérimentales vérifient la loi de commande unifiée basée sur l’observateur proposée pour les machines à induction et les machines synchrones à aimant permanent. Le résultat de ce travail est la construction d’une « commande universelle de moteur à courant alternatif » potentielle. Cependant, l’unification de la commande présente encore des limites à basse vitesse, où une méthode de démarrage unifiée est nécessaire.
Mr. Mohammad KOTEICH, invited member
The defense will be followed by a drinks party in room A301 of N7 .
Vector control is a general framework for AC machines’ modeling, analysis, and control. A model-based synthesis approach is often used, and the control law parameters are defined according to the machine parameters. A standard general-purpose variable speed drive is used in most industrial applications to control the speed of the motor powered by the electrical network. Depending on the type of AC machine, a specific controller is needed. This will require the drive’s manufacturers to include different control laws in their drive. As a result, adding these laws will require a lot of memory and computing capacity. This problem could lead to several issues such as longer commissioning time, and additional automatic tuning algorithms. For this reason, the search for a « universal drive » scheme has been ongoing for over two decades.
This thesis presents an in-depth study of unified control for AC machines. Pursuing a unified control law for electric machines, particularly asynchronous and synchronous machines, is a significant step toward future general-purpose motor control algorithms. As a part of this thesis, we address the unification of modeling, observer design, and control aspects in the context of AC machines. For decades, the AC models have been studied separately in the literature. However, a unified modeling framework is proposed thanks to the similarities between electric machines. The unified model relies on easily identifiable stator equivalent parameters. Based on the unified model, designing three novel unified flux observers to track rotor or stator flux positions is a key contribution to the field. The great advantage of the proposed observers is that the flux estimation can be done without knowing the machine and flux type which can be induced or created by a permanent magnet inside the rotor. Consequently, thanks to the unified flux observer, a unified vector control law for AC machines becomes possible. Experimental data verify the proposed unified observer-based control law for induction machine and permanent magnet synchronous machines. As a result of this work, a potential “universal AC motor drive » could be built. However, the control unification still has some limitations at low speeds where a unified startup method is needed.
