Contribution to the optimization of the nonlinear control of three phase induction motors: studies and experiments
| Autor: | Bilel Aichi |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Groupe de recherche en contrôle, Laboratoire de Développement des Entraînements Électriques (LDEE), Université des Sciences et de la Technologie d'Oran Mohamed-Boudiaf (USTO-MB), Kendouci Khedidja |
| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
Filtre de Kalman
Commande non linéaire Sliding mode control Nonlinear control [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power Contrôle par mode glissant Sliding mode observer Commande hybride ACM: D.: Software/D.4: OPERATING SYSTEMS/D.4.9: Systems Programs and Utilities/D.4.9.0: Command and control languages [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation ACM: B.: Hardware/B.1: CONTROL STRUCTURES AND MICROPROGRAMMING ACM: D.: Software/D.3: PROGRAMMING LANGUAGES/D.3.3: Language Constructs and Features/D.3.3.4: Control structures Backstepping à gains variables Hybrid control Fuzzy adaptive observer Moteur asynchrone Observateur mode glissant Variable gains Backstepping [INFO.INFO-SY]Computer Science [cs]/Systems and Control [cs.SY] Kalman filter [MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC] Induction motor Observateur adaptatif flou |
| Zdroj: | Systèmes et contrôle [cs.SY]. Université des Sciences et de la Technologie d'Oran Mohamed-Boudiaf (USTO-MB), 2021. Français HAL |
| Popis: | This work aims at contributing to the literature on the nonlinear control of three-phase induction motors with and without mechanical sensors. Several techniques were developed and verified either by simulation or by experimental validation using a test bench equipped with a dSPACE-RTI-1104 card. The indirect vector control with rotor flux orientation was adopted as a primary strategy for speed and current regulation. The optimization of global control was improved using two types of control strategies. The first one consisted in a hybrid control that allowed the combination of several regulators simultaneously through a regulation supervisor. The second strategy consisted in an advanced version of the Integral-Backstepping control, the variable gains property being incorporated into the various nonlinear regulators to ensure optimal control of quantities even at very low speed levels. In a second equally important part, speed observation and the estimation of the machine’s different inaccessible quantities were taken as significant objectives for this thesis. An interconnected linear observer was developed to ensure the simultaneous estimation of machine resistances, while sensorless control was achieved through several deterministic and stochastic approaches such as the fuzzy-adaptive observer, observers based on sliding mode theory and estimation via extended Kalman filters. The effectiveness of each method in relation to the performance of closed-loop sensorless control was carefully studied and analyzed. Subsequently, the obtained results served as a basis for a comparative study in which the advantages and disadvantages of each technique studied were assessed.; Le travail présenté dans cette thèse vise à apporter une contribution à la commande non linéaire des moteurs asynchrones triphasés avec et sans capteur mécanique. De ce fait, plusieurs techniques ont été développées et vérifiées soit par simulation, soit par une validation expérimentale sur un banc d’essai équipé d’une carte dSPACE-RTI-1104. La commande vectorielle indirecte avec orientation du flux rotorique a été adoptée comme structure de base pour la régulation de la vitesse et du courant. L’optimisation du contrôle global sera assurée en utilisant deux variantes des stratégies de commande. La première s’agit du contrôle hybride permettant la combinaison de plusieurs régulateurs en même temps par l’intermédiaire d’un superviseur de régulation. Alors que la deuxième stratégie représente une version avancée du contrôle Backstepping avec action intégrale, la propriété des gains variables a été incorporée dans les différents régulateurs non linéaires afin d’assurer un contrôle optimal du moteur même pour des vitesses très faibles. Dans une deuxième partie aussi importante que la première, l’observation de la vitesse et l’estimation des différentes grandeurs inaccessibles de la machine ont constitué un objectif majeur de ce mémoire. Un observateur linéaire interconnecté a été développé pour assurer une estimation simultanée des différentes résistances des enroulements. Tandis que la commande sans capteur a été réalisée à travers plusieurs approches déterministes et stochastiques comme l’observateur adaptatif flou, les observateurs basés sur la théorie du mode glissant, et l’estimation via le filtre de Kalman étendu. Suite à un examen approfondi des performances générées par le contrôle sans capteur en boucle fermée, une étude comparative permettra d’évaluer les avantages et les inconvénients de chaque technique étudiée. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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