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Etude, développement et mise en oeuvre de deux observateurs de position pour la commande sans capteurs de la Machine Synchrone à Aimants Permanents (MSAP)


par Abdallah DARKAWI
Faculté des Sciences Semlalia Marrakech - DESA Diplôme d'Etudes Supérieures Spécialisées 2007
  

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UNIVERSITE CADI AYYAD MARRAKECH
FACULTE DES SCIENCES SEMLALIA

Mémoire

Présenté pour l'obtention du

Diplôme des Etudes Supérieures Approfondies (DESA)
UFR : Génie Electrique
Electrotechnique, Electronique de Puissance et Commande Industrielle

Par

DARKAWI Abdallah Mohamed

Maîtrise ès Sciences et Techniques - Informatique Electronique Electrotechnique
Automatique (IEEA)

Etude, développement et mise en oeuvre de

deux observateurs de position pour la

commande sans capteurs de la Machine

Synchrone à Aimants Permanents (MSAP)

Mémoire soutenu le 19 juillet 2007 devant le jury composé de :

M. Moulay Tahar LAMCHICH

P.E.S

FSSM

Président de jury

M. Driss YOUSFI

P.A

ENSAM

Encadrant

M. Abdelhaq MOUTTAKI

P.A

FSSM

Examinateur

M. Mustapha RAOUFI

P.A

FSSM

Examinateur

A ma très chère mère
A mon père, et à tous mes frères et soeurs
A tous ceux qui m'aiment bien

Résumé

RESUME

Notre étude se base sur la commande numérique sans capteur de la Machine synchrone à aimants permanent pour des applications industrielles de moyennes puissances.

Nous proposons des méthodes basées sur des observateurs afin d'estimer la position du rotor. L'idée est de reconstituer le vecteur d'état contenant les flux afin d'extraire la position du rotor, en se basant sur un model d'état de la machine qui ne fait pas intervenir les équations mécaniques.

Les avantages de cette méthode sont dus au fait que l'observateur proposé n'est sensible ni aux variations du couple, ni aux frottements ni à l'inertie, qui sont des grandeurs non maîtrisables, ce qui est très intéressant pour des applications telles que la propulsion électrique, ainsi que sa capacité à fonctionner même à de très faibles vitesses aussi bien en régime permanent qu'en régime transitoire. L'observateur proposé est insensible au problème de valeur initiale de la position du rotor.

Les résultats expérimentaux confirment les performances citées ci haut des méthodes proposées. L'implantation est faite à partir d'une carte DSP de la gamme DS 1104 dédiée à ce genre d'application.

Mots clefs

Machine synchrone à aimants permanents - Observateur - Commande sans Capteur - Commande des moteurs - Estimation de position et de vitesse - Contrôle Automatique.

Abstract

ABSTRACT

Title : «Study and implementation of two position observer methods for PMSM
sensorless control»

Our researches are based to the Sensorless Control of the Permanent Magnet Synchronous Motor Drive, for industry applications.

We proposed in our study two methods based to observer flux linkage for the estimation of the rotor position for the sensorless control of the PMSM. The observer produces accurate rotor angle estimates in steady-state and transient, and is attractive for electric propulsion in industry applications due to its independence from mechanical parameters such as load torque, inertia, and friction. The proposed observer does not need the initial condition of the rotor angle.

These sensorless PMSM techniques are implemented in a real time motor control system to from a sensorless electric drive prototype. Experiment results are included in order to confirm the effectiveness, and the advantageous of the proposed approach. A DS 1104 digital signal processor is used to execute these rotor position estimating techniques.

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