Observation and Control of Induction Motor
Observation et Commande de la Machine Asynchrone
Résumé
The research work developed in this thesis has been mainly devoted to the observation and control problems of sensorless induction moteurs. Two contributions have been carried out thanks to the high gain concept. The first contribution consists in a high gain observer design that performs a relatively accurate estimation of both mechanical and magnetic state variable using the available measurements on stator currents and voltages. Of particular interest, the observation gain has been appropriately modified to avoid the ubiquitous singularities arising whenever the observability property is lost. Such an observer has been particularly used to design an adequate high gain control system for sensorless induction moteurs. The second contribution two high gain adaptive observers performing an accurate joint estimation of induction motor state variables and usual parameter combinations using the stator currents measurements with and without speed measurement. The latter is used to design a sensorless adaptive control system for induction motor thanks to a suitable high gain state feedback controller .
Le travail de recherche effectu'e dans cette thèse a été principalement consacré aux problèmes d'observation et de commande des moteurs asynchrones sans capteurs mécaniques. Deux contributions principale ont été faites en exploitant judicieusement le concept de grand gain. La première contribution est un observateur du type grand gain qui permet de réaliser une estimation relativement pr'ecise des variables d'état mécaniques et magnétiques des moteurs asynchrones à partir des mesures disponibles des courants et tensions statoriques. Le gain d'observation a été judicieusement modifié pour des considérations de faisabilité des calculs lorsque le moteur est amené à fonctionner dans des conditions incompatibles avec sa condition d'observabilité. Cet observateur a été particulièrement utilisé pour concevoir un asservissement des moteurs asynchrones sans capteur mécaniques à partir d'un système de commande avec retour d'état du type grand gain. La seconde contribution est une synthèse d'observateurs adaptatifs du type grand gain qui permettent d'estimer conjointement les variables d'état et un ensemble de combinaisons des paramètres d'un moteur asynchrone à partir des mesures des courants et tentions statoriques avec et sans mesure de la vitesse mécanique. Un observateur adaptatif a été particulièrement combiné avec un système de commande avec retour d'état du type grand gain pour concevoir un système de commande adaptative permettant de préserver les performances requises en asservissement des moteurs asynchrones sans capteurs magnétiques en dépit d'une méconnaissance de leurs paramètres.
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