
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET
POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE DJILLALI LIABES DE SIDI BEL ABBES FACULTE
DES SCIENCES DE L'INGENIEUR DEPARTEMENT D 'ELECTROTECHNIQUE
MEMOIRE
PRESENTE PAR
Mr. BENTAALLAH ABDERRAHIM Pour l'obtention
du diplôme de :
MAGISTER EN ELECTROTECHNIQUE Option :
Conversion d'énergie et commande
Intitulé :
LINEARISA TION ENTREE SORTIE ET REGLA GE FLOU
D'UNE MACHINE ASYNCHRONE AVEC PILOTAGE VECTORIEL ET OBSERVATEUR A MODE
GLISSANT
Soutenu le : .../... /2005
Devant le jury composé de
Président Mr.Y. RAMDANI Professeur, U.Sidi Bel
Abbés
Encadreur Mr.A. MEROUFEL Maître de
conférences, U.Sidi Bel Abbés
Examinateurs Mr.M.K. FELLAH Professeur, U.Sidi Bel
Abbés
Mr.H. SAYAH Maître de conférences, U.Sidi
Bel Abbés
Mm.H. BOUNOUA Maître de conférences, U.Sidi
Bel Abbés
Mr.M. ABID Chargé de cours, U.Sidi Bel
Abbés
Laboratoire ICEPS

REMERCIEMENTS
Je remercie mon encadreur Monsieur A. MEROUFEL, Maître de
conférence à l'université de Sidi Bel Abbés,
pour le suivi et l'intérêt qu'il a apporté à ce
travail.
Je tiens à remercier Monsieur Y. RAMDANI, Professeur
à l'université de Sidi Bel Abbés, pour m'avoir fait
l'honneur de présider mon jury.
Toute ma reconnaissance va également aux membres du jury
: Monsieur M.K. FELLAH, Professeur à l'université de Sidi Bel
Abbés, Monsieur H. SAYAH, Maître de conférence à
l'université de Sidi Bel Abbés, Madame H. BOUNOUA,
Maître de conférence à l'université de Sidi Bel
Abbés ainsi que Monsieur M. ABID, Chargé de cours à
l'université de Sidi Bel Abbés, pour leur participation en
tant qu'examinateurs.
Je remercie sincèrement Monsieur A. MASSOUM,
Maître assistant à l'université de Sidi Bel
Abbés, pour avoir co-dirigé ce travail ainsi que pour ses
nombreux conseils et son soutien tout au long de ce mémoire.
Mes vifs remerciements à Monsieur A. BENDAOUD,
Maître de conférence à l'université de Sidi Bel
Abbés, pour son soutien moral et ses encouragements.
En dernier, je ne manque pas de remercier ma famille et mes
amis pour leur patience et leur dévouement.
DEDICA CES
A la mémoire du défunt Monsieur
A.BOUDIS SA, Maître de conférence à l'université
de Sidi Bel Abbés, un ami et un frère que je ne cesserai de
regretter moi et tous ceux qui l'ont connu.
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE 1
Chapitre I : MODELISATION DE L'ENSEMBLE
MACHINE ASYNCHRONE-ONDULEUR DE TENSION
I-1. Introduction 4
I-2. Modélisation de la machine asynchrone 4
I-3. Hypothèse simplificatrice 4
I-4. Modélisation 4
I-5 Equations générales de la machine asynchrone
5
I-6. Transformation de Park 8
I-7. Modèle de la machine asynchrone en
représentation d'état 11
I-8. Simulation 12
I-9. Onduleur de tension 14
I-10. Conclusion 18
Chapitre II : COMMANDE VECTORIELLE DE LA
MACHINE ASYNCHRONE
II-1. Introduction 19
II-2. Théorie du flux orienté 19
II-3. Commande vectorielle indirecte et régulation 21
II-4. Simulation 28
II-5. Conclusion 29
Chapitre III : COMMANDE NON LINEAIRE DE LA
MACHINE ASYNCHRONE
III-1. Introduction 30
III-2. Système mono entrée mono sortie (S.I.S.O)
30
III-3. Système multi-entrées multi-sorties
(M.I.M.O) 32
III-4. Commande non linéaire de la MAS alimentée en
tension 34
III-5. Simulation 39
III-6. Interprétation des résultats de simulation
41
III-7. Conclusion 41
Chapitre IV : DECOUPLAGE NON LINEAIRE
AVEC ORIENTATION DU FLUX
IV-1. Introduction 42
IV-2. Linéarisation exacte par retour d'état 42
IV-3. Modèle de la machine 43
IV-4. Application de la commande linéarisante au moteur
45
IV-5. Simulation 46
IV-6. Interprétation 48
IV-7. Conclusion 48
Chapitre V : COMMANDE NON LINEAIRE AVEC OBSERVATEUR
DU FLUX PAR MODE DE GLISSEMENT ET ESTIMATEUR DE VITESSE
V-1. Introduction 49
V-2. Association machine-observateur 49
V-3. Observateur non linéaire classique 49
V-4. Observateur par mode de glissement 54
V-5. Conclusion 65
Chapitre VI : CONTROLE PAR REGLAGE FLOU DE LA
MCHINE ASYNCHRONE
VI-1. Introduction 66
VI-2. Définition de notions sur les ensemble flou 66
VI-3. Opérateur sur les ensembles flou 67
VI-4. Raisonnement en logique flou 69
VI-5. La commande floue 70
VI-6. Conception du régulateur flou 73
VI-7. Type de régulateurs flous 74
VI-8. Application du contrôleur flou en réglage de
la vitesse 76
VI-9. Avantages et inconvénients de la logique floue
77
VI-10. Simulation 77
VI-11. Résultats de simulation et interprétation
78
VI-12. Test robustesse 80
VI-13. Conclusion 81
CONCLUSION GENERALE 82
BIBLIOGRAPHIE
NOTATIONS
Indices
r Indice des grandeurs rotoriques
s Indice des grandeurs statoriques
á,â Indices des grandeurs liées au
repère ou statorique
d,q Indice des grandeurs du repère de Park dq
ref Indice des grandeurs de référence
p Indice des grandeurs du système
o Indice pour les observateurs
Principales grandeurs
X Grandeur physique
X Grandeur conjuguée
·
X Grandeur transposée
t
X i Grandeur physique relative au courant
Xu Grandeur physique relative à la tension
Uc Tension délivrée par le redresseur
U,V Tension
I,i Courant
vsd Tension statorique instantanée dans l'axe d
vsq Tension statorique instantanée dans l'axe q
i sd Courant statorique instantané dans l'axe d
i sq Courant statorique instantané dans l'axe d
v sá Tension statorique instantanée dans l'axe
á
v sâ Tension statorique instantanée dans l'axe
â
è Angle entre phase
è s Angle entre l'axe d et le stator
èr Angle entre l'axe d et le rotor
ù s Pulsation statorique
ù sl Vitesse de glissement
Ù r Vitesse mécanique de rotation
Ce Couple électromagnétique
Cr Couple résistant
Ö Flux
à
Ö Flux estimé
Kp Coefficient proportionnel
Ki Coefficient d'intégration
Ku Coefficient de commande
Ke Coefficient de l'erreur
r Taux de modulation
m Indice de modulation
E f.e.m
á(x), â(x) Fonction non linéaire
Lfh(x) Dérivée de Lie de h(x) le long de
f(x)
D(x) Matrice de découplage
zi(1,2,...) Changement de variable
u1 Commande linéaire
u2 Commande non linéaire
ì A Fonction d `appartenance
e Erreur d'estimation
K Gain d'observation
à
Vs Représente le vecteur des tensions
observées
Ë Matrice des gains de dimension (n x r)
Matrice carrée (r x r)
S Vecteur surface
à
f Modèle d'estimation
Paramètres de la machine
Rs Résistance statorique
Rr Résistance rotorique
Ls Inductance cyclique statorique
Lr Inductance cyclique rotorique
M Inductance mutuelle
p Nombre de paires de pôles
Tr Constante de temps rotorique
J Inertie totale des pertes mobiles
f Coefficient de frottement
Caractéristiques de la MAS P = 1.5kW
U = 380/220 -50Hz
I = 3/6A
N = 1450tr/mn
p =2
Rs = 4.85?, Rr = 3.81?
Ls = 0.274H, Lr = 0.274H , M = 0.25 8H
J = 0.031Kgm2 , f = 0.01 14Nm/rd/s
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