CONCLUSION GENERALE
Dans ce mémoire, une étude bibliographique,
théorique et expérimentale portant sur la commande vectorielle
sans capteur, à flux orienté de la machine synchrone à
aimants permanents (MSAP) autopilotée a été
présentée.
Dans le premier chapitre après avoir fait la
modélisation de la machine en vue de la commande vectorielle, et
après avoir rappelé le principe de la commande vectorielle et
dimensionné les régulateurs, nous avons présenté
l'état de l'art de la commande sans capteur dans le but d'étudier
la littérature concernant notre sujet de recherche.
Nous avons vu, concernant les estimateurs de position et de
vitesse de la MSAP, que les méthodes sont nombreuses et que même
la classification en sous ensembles n'est pas une chose aisée. Toutefois
nous avons classé les techniques en trois sous groupes, mais nous nous
sommes intéressés par la suite aux techniques utilisant les
observateurs car c'est dans cet axe qu'a été basée notre
étude.
Cette étude bibliographique nous a permis de bien
aborder la deuxième partie de notre travail qui est basé sur
l'étude et la mise en oeuvre des observateurs de position
destinés à la commande vectorielle sans capteur de la MSAP.
Dans le deuxième chapitre, nous avons
présenté l'étude et le développement de deux
observateurs de positions basés sur la reconstitution du flux rotorique,
et un observateur de vitesse basé directement sur l'équation
mécanique, que nous avons par la suite simulé leur fonctionnement
dans la commande vectorielle en ne tenant compte que du couple résistant
à vide dans un premier temps, puis du couple équivalent à
la charge nominale de notre machine dans un second. Les résultats de
simulation sont très satisfaisants. Surtout pour les deux premiers
observateurs de position basés sur un modèle qui ne fait pas
intervenir les équations mécaniques de la machine. L'étude
du premier observateur d'ordre complet a été déjà
faite et présentée par T.D BATZEL et al dans [BATZ-LEE_1 ,2].
Nous avons pensé au modèle réduit de ce
même observateur pour diminuer l'ordre de ce dernier afin de
réduire le temps de calcul et l'erreur de convergence.
Nous avons vu avec un choix judicieux des valeurs propres, notre
observateur présente les mêmes performances que l'observateur
étudié en premier lieu, avec les avantages suivants :
y" Ordre réduit donc programme moins lourd y" Temps de
calcul minimisé
y" Bon rejet des perturbations
Dans ce même chapitre, nous avons étudié en
troisième lieu un observateur de vitesse
proposé par TATEMTSUI
dans [TAT], nous l'avons simulé sous les mêmes conditions
que
les deux premiers mais nous avons constaté que ces performances
sont loin d'être
comparables. Cet observateur reconstruit la vitesse, et par
une méthode d'intégration on estime la position du rotor.
Puisqu'elle tient compte de l'équation mécanique, cet observateur
nous donne, dans la simulation de la commande sans capteur, une erreur de
position qui varie linéairement avec le couple de charge. Nous ne
l'avons pas jugé intéressant et c'est ainsi que nous ne l'avons
pas impliqué dans l'implantation.
Pour valider notre étude, il a été
impératif de passer dans la pratique pour pouvoir enfin réaliser
notre commande dans le banc d'essais. Nous avons consacré tout le
dernier chapitre pour la validation expérimentale.
Dans ce chapitre, après avoir introduit et
défini les considérations pratiques, nous avons
présenté les résultats expérimentaux qui ont
été aussi très satisfaisants que ceux de la simulation.
Tout d'abord nous avons testé la vitesse minimale pour
laquelle nos observateurs fonctionnent correctement en boucle fermée et
nous avons remarqué que, à 3 5tr/min, nous pouvons compter sur
nos observateurs pour remplacer le capteur mécanique. Ensuite nous avons
appliqué des échelons tout comme dans la simulation pour voir la
dynamique et avons analysé les résultats, surtout l'erreur de
position. Nous avons vu que dans les deux cas, cette erreur de position
électrique ne dépasse pas 5° en valeur absolue en
régime transitoire et nous ne pouvons que nous réjouir de cette
aubaine. En régime établi, l'erreur électrique ne
dépasse pas 3°, c'est-à-dire que concernant l'erreur de
position mécanique quant à elle, elle ne dépasse pas
1° en valeur absolue en rémige permanent et ceux pour les deux
observateurs (ordre complet et ordre réduit). Par contre pour
l'observateur réduit, nous constatons qu'il y a légèrement
moins de bruits au niveau de cette erreur. Pour tester la poursuite de la
vitesse de consigne nous avons appliqués des échelons croissants
et nous remarquons que les performances de nos observateurs restent
inchangées.
Même lorsque nous avons chargé la machine les
performances de nos observateurs ne sont pas dégradées du tout,
nous obtenons toujours les mêmes résultats, une erreur de position
électrique qui ne dépasse pas 3° en régime
établit. Ce qui confirme encore une fois la robustesse de nos deux
observateurs et leur insensibilité face aux variations des
paramètres mécaniques comme nous l'avons démontré
dans l'étude théorique et confirmé dans la simulation.
Dans la continuité des travaux que nous avons
effectué, plusieurs point peuvent être développés.
Nous proposons donc les points suivants à développer pour une
étude ultérieure :
y' Etudier la faisabilité du démarrage sans capteur
en utilisant notre observateur réduit. y' Résoudre le
problème de l'estimation de la vitesse qui varie en fonction de la
charge. Donc mettre en oeuvre une technique couplée
d'estimation de la vitesse,
pour basculer d'une méthode à une autre quand la
charge devient importante et
qu'elle impose une erreur considérable de vitesse.
y' Prendre en compte la variation des paramètres de la
machine notamment la résistance et l'inductance. Nous pouvons utiliser
des estimateurs des paramètres lorsque ces derniers varient beaucoup et
que leur effet est flagrant sur les mesures ou sur les grandeurs
estimées.
V Prendre en compte les caractéristiques stochastiques des
bruits et élaborer un Filtre de KALMAN correspondant à cet
observateur.
| 
