Techniques avancées de commande, d’observation et de diagnostic robustes dédiées à la machine synchrone basée sur le modèle Takagi-Sugeno

Abstract

Abstract

The objective of the work presented in this thesis is to propose a methodology for the control and observation of the permanent magnet synchronous machine (PMSM). These algorithms are based on the mean value theorem (MVT) and the sector non-linearity transformations approach, with employing a linear parameter varying (LPV) systems, linear matrix inequalities (LMIs) and Lyapunov theory. Firstly, generalization on the Takagi-Seguno (T-S) model and the fuzzy control based on a parallel distributed control (PDC) approach are presented. Using the MVT and the sector non-linearity approaches and the previously mathematics theories, we developed deferent technics for designing the controller and the observer for PMSM application like: MVT controller, MVT observer, PI-MVT controller, MVT_H∞ controller and observer, extended MVT observer and observer based-controller (sensorless control) ..., all these algorithms have been validated through the numerical simulation in MATLAB/SIMULINK for confirming the effectiveness of developed algorithms, and some of its affirmed by experimental tests.

Finally, application of extended MVT observer for the detection and diagnosis of inter turns short- circuit fault in PMSM has been presented, this using for an estimate all the parameters of the faulty

model of PMSM as an indicator of fault. This algorithm also validated through the numerical simulation in MATLAB/SIMULINK to confirming the effectiveness of algorithms.خلاصة

الهدف من العمل المقدم في هذه الأطروحة هو اقتراح منهجية لـ التحكم في الآلة المتزامنة ذات المغناطيس الدائم (PMSM) ومراقبتها. هؤلاء تعتمد الخوارزميات على نظرية القيمة المتوسطة (MVT) والخطية القطاعية نهج التحولات ، مع استخدام أنظمة متغيرة للمعلمات الخطية (LPV) ، مصفوفة خطية عدم المساواة (LMIs) ونظرية Lyapunov. أولاً ، التعميم على Takagi-Seguno (T-S) يتم تقديم النموذج والتحكم الغامض المستند إلى نهج التحكم الموزع المتوازي (PDC). باستخدام نهج MVT والقطاع غير الخطي ونظريات الرياضيات السابقة ، قمنا بتطوير تقنيات مختلفة لتصميم جهاز التحكم والمراقب لـ PMSM تطبيق مثل: وحدة تحكم MVT ، مراقب MVT ، وحدة تحكم PI-MVT ، وحدة تحكم MVT_H∞ و المراقب ، مراقب MVT الممتد ووحدة التحكم القائمة على المراقب (التحكم بدون استشعار) ... ، كل هذه تم التحقق من صحة الخوارزميات من خلال المحاكاة العددية في MATLAB / SIMULINK لـ مؤكدا فاعلية الخوارزميات المطورة وبعضها تجريبي الاختبارات.

أخيرًا ، تطبيق مراقب MVT الممتد للكشف عن وتشخيص المنعطفات القصيرة تم تقديم خطأ الدائرة في PMSM ، وذلك باستخدام تقدير جميع معلمات الخلل

نموذج PMSM كمؤشر على الخطأ. تم التحقق من صحة هذه الخوارزمية أيضًا من خلال العدد محاكاة في MATLAB / SIMULINK لتأكيد فعالية الخوارزميات.