Download - s Si Levallois Modelisation Matlab
Séminaire Académique Sciences de l’Ingénieur Mai 2012
Modélisation d’un « mini-système autonome »
type « handy-charger » sous MATLAB-SIMULINK
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Cahier des charges
Spécifications et Objectifs
Evaluation des besoins
Identification puis résolution
des risques d’erreur
Prototype 2 Prototype 1 Prototype opérationnel
Test des modèles Planification des phases suivantes
Modèles des sous-systèmes Concept opératoire Prototypes
virtuels intermédiaires Vérifications &
Validations
Test
Intégration
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GSAP
Régulateur
Redressement PD6 et filtrage
Batterie
Ensemble pignons réducteurs
DEL blanche 5mm
Hypothèses : Entrefer constant, Sans saturation, Répartition sinusoïdale du flux
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Entrées
- Wm : vitesse angulaire arbre GSAP,
- Paramètres internes (Bm, N, S, P),
- Mesures des courants Ii.
Sorties
- Fem ei
- Cem
Equations électromécaniques
à programmer dans un bloc fonction
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Equations des fem induites
(synthèse)
avec
Modélisation
function [dphir1_dt,dphir2_dt,dphir3_dt] = fcn(FluxM,Theta_e,We)
%#codegen
dphir1_dt = We*FluxM*(cos(Theta_e));
dphir2_dt = We*FluxM*(cos((Theta_e) - 2*pi/3));
dphir3_dt = We*FluxM*(cos((Theta_e) + 2*pi/3));
end
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Pour obtenir le modèle complet il est nécessaire de faire le lien avec les résistances et les inductances statoriques en utilisant Simscape.
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Aucune difficulté pour cet ensemble, chaque élément est issu de la bilbiothèque « Electrical elements » de Simscape.
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Consultation des documents constructeurs pour compléter les items des « blocks parameters »
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le courant crête fourni dans ces conditions
est de l’ordre de 70 mA, ce qui est
cohérent par rapport aux données
constructeurs.
Pour la vitesse constante, le couple Cem
reste en moyenne de l’ordre de 4,5 mNm ,
couple nécessaire que doit fournir
l’utilisateur pour maintenir le courant
demandé par la « charge » et vaincre les
frottements secs.
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Les Leds sont issues de la sous-bibliothèque « sensors » de la bibliothèque SimElectronics de Simscape.
Consultation des documents constructeurs pour compléter les items des « blocks parameters »
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SimElectronics propose un modèle générique de batterie basé sur le modèle équivalent de Thévenin.
Consultation des documents du constructeur VARTA (button cells Nickel Metal Hydride V40H)
Paramètre calculé Paramètres obtenus
par mesure
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RESULTATS DE SIMULATION CORRECTS ? CONFRONTATION
AVEC LES MESURES
Comportement en décharge de la
batterie lors de l’alimentation des
Leds, t = 600 s
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Modèle idéal amélioré
Intéressant pour une première approche pour
traiter des caractéristiques des batteries rechargeables
et l’exploitation des documents constructeurs
N’est pas fidèle à la réalité
Modèle de simulation à revoir -> perspectives utilisation des
Look Up Table (voir le document d’accompagnement)
Quelques liens et documents à consulter pour aller plus loin : - Institut polytechnique de Grenoble Thèse de Hela BOUSSETTA « Modélisation multi-physique et simulation
globale de systèmes autonomes sur puce », - Arnold magnetics technologies : www.arnoldmagnetics.com - Handbook of small electric motors (Mc Graw-hill, William & Alan Yeadon) - Alain CUNIERRE, Gilles FELD, Description des blocs de la bibliothèque machine synchrone :
www.iufmrese.cict.fr/catalogue/cuniere/MAC_SYNC/BIB_MS.pdf
Merci de votre attention