Commande vectorielle à flux rotorique orienté de la machine asynchrone:simulation et expérimentation

111.6- Décou p l age des comman des des axes d et q

Pour découpler l'évolution des courants _Isd ^et _Isq , nous définissons deux nouvelles entrées notées Vsd 1 et Vsq 1 dont les équations correspondantes font appel respectivement à Isd et _Isq . Plusieurs techniques permettent ainsi le découplage des axes d et q :

· découplage par utilisation d'un régulateur [12] ;

· découplage par retour d'état [12] ;

Ici il s'agit de déterminer une commande par retour d'état qui découple le système de façon q'une sortie ne dépende que d'une seule entrée (correspondante).

· découplage par compensation [11], [12]

Nous nous intéresserons par la suite à cette technique de découplage qui parait la plus simple car elle consiste à ajouter sur chacun des axes des termes de découplages respectifs, mais de signes opposés.

_M2 _M2 } _M2

En posant : V sd 1 = RsI _sd + L s jpI _sd et e _sd = +ù_sL_s pIm _r ainsi que

L_r L ^sq r Lr

_M2 _M2 _M2

V sq 1 = RsI _sq + L s }JI_m et e _sq = -ù_s L s- y L ^L

sd y pI _mr , on obtient en

Lr r r

simplifiant l'écriture le système ci dessous:

= ( R _s + óL_s p ) I sd - ù_s ó LsI _sq +(1- ó

( R L p I

+ ó ) + ù ó + -

(

s s sq s s sd

L I ó

1

)L s pImr V _sd1 + esd

)LI V e

= +

s mr sq 1 sq

(1.30)

~ ~~

~~

Vsd

Vsq

En admettant que le courant magnétisent (flux) varie très peu par rapport aux courants Isd ^et _Isq (ce qui est vérifié en simulation et en expérimentation) [9], on se réduit à :

esd =-ù_s óL_s I _sq

e = + ù ó + -

( )

1

sq s s sd

L I ó L _s

~ ~~
~~

I

mr

(1.31)

On peut ainsi avec les fonctions de transfert :

1

( R _s + óL _sp)

et I sq = Isq

= V V e ( R L p)

+ + ó

sq sq 1 sq s s

Isd Isd

Vsd Vsd 1 + esd

1

(1.32)

construire les schémas blocs ci-dessous, illustrant le couplage des commandes en d et q .

Vsd 1		Vsd

Vsq 1		Vsq

Figure 1-6 : Illustration du couplage des comman des des axes d et q Modele de la MAS dans le repere (d , q ) de Park

Les dynamiques des courants I_sd et _Isq sont du premier ordre ; ce qui simplifie la

synthèse des correcteurs. En plus, le gain et la constante de temps sont indépendants de la résistance rotorique ; ce qui représente un avantage pour la robustesse du système.

Par contre les tensions e_sd et e_sq varient, avec la résistance rotorique à travers le courant

magnétisant.

La compensation consiste à ajouter des tensions identiques mais de signes opposés à la sortie des régulateurs de courant de manière à annuler l'influence d'un axe ( I_sd ) sur l'autre

( I_sq ) et vice-versa [9]. Le découplage est donc illustré ci-dessous :

Modèle de la MAS

Découplage dans le repère (d ,q ) de Park

Vsd 1		Vsd	Vsq 1
Vsq

Figure 1-7 : Schéma de découplage par compensation