Active reduction of noise and vibrations of an electrical machine using control laws

Réduction active des vibrations et des bruits d'une machine électrique par la stratégie de commande.

Maud Geoffriault (1)

1 L2S - Laboratoire des signaux et systèmes

This work takes place in the context of the development of powertrains for electric vehicles. Those developments have raised new issues such as noise and vibrations of electrical machines, which are important issues in automotive applications. The aim of this thesis is to develop control laws dedicated to the reduction of currents harmonics that are responsible for vibration harmonics.In that purpose, different parts of the system have been modelled. Parameters of the electrical model of the studied machine have then been identified thanks to experimental measurements.Two different control laws are proposed and developed. One the one hand, a controller is synthetized thanks to H-infinity optimization. On the other hand, the studied current harmonic is modelled as coming from an external disturbance. This virtual disturbance is estimated thanks to an observer and compensated.

Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le contexte du développement de groupes motopropulseurs électriques pour véhicules automobiles. Ces développements ont mis en lumière les problématiques liées aux phénomènes acoustiques et vibratoires des machines électriques, spécifiques à l'application automobile. L'objectif de ces travaux est la mise en place de lois de commande dédiées à la réduction d'harmoniques de courant à l'origine d'harmoniques vibratoires.Pour cela, les différents éléments du système ont été modélisés, puis les paramètres du modèle électrique de la machine ont été identifiés au moyen de mesures expérimentales.Deux stratégies de commande ont ensuite été développées puis mises en place. D'une part, un régulateur dédié à l'harmonique de courant visé a été synthétisé par optimisation H-infini. D'autre part, la modélisation de l'origine de cet harmonique comme provenant d'un signal perturbateur externe a permis la compensation de celui-ci au moyen d'un observateur.L'efficacité de ces deux stratégies sur la réduction des harmoniques de courant visés et des harmoniques vibratoires correspondants a été validée expérimentalement sur banc d'essai vibratoire.

Mots clés: NVH; Noise; Vibrations; Electrical machines; Wound rotor synchronous machine; Control

Mots clés: Automatique; Machine synchrone à rotor bobiné; Machines électrique; Acoustique

Domaines: Autre

Maud Geoffriault. Réduction active des vibrations et des bruits d'une machine électrique par la stratégie de commande.. Autre. CentraleSupélec, 2015. Français. ⟨NNT : 2015CSUP0003⟩. ⟨tel-01349317⟩