inj benbeha noureddine

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Rpublique Algrienne Dmocratique et PopulaireMinistre de lenseignement Suprieur et de la Recherche ScientifiqueMEMOIRE DE MAGISTER EN ELECTROTECHNIQUEOptionElectricit industrielle - Commande RobustePrpar auLaboratoire des Systmes Propulsion-Induction ElectromagntiquesLSP-IE BatnaPrsent parNoureddine Benbaha(Ingnieur dtat en Electrotechnique, universit de Batna)ThmeCOMMANDE ROBUSTE TOLERANTE AUX DEFAUTS :Application la Machine Courant AlternatifSoutenu le, 02 /07/ 2009.Devant le J ury compos de: A. Makouf Professeur, Univ. Batna Prsident F. Zidani Professeur, Univ. Batna Rapporteur M. S. Nat-Sad Professeur, Univ. Batna Co-Rapporteur M. Kadjoudj Professeur, Univ. Batna Examinateur S. Chaouch Matre de confrences, Univ. MSila Examinateur L. Benferhi Matre de confrences, Univ. Batna ExaminateurUniversit de BatnaFacult des sciences de lingnieurDpartement dElectrotechniqueJe tiens remercier tout dabord le Professeur A. Makouf, Directeur du groupede Recherche LSP-IE dpartement dElectrotechnique, universit de Batna, pourmavoir accueilli au sein de son laboratoire et pour mavoir fait lhonneur deprsider mon jury.Je remercie tout particulirement mes rapporteurs Monsieur M.S. Nait Sad,Professeur luniversit de Batna et Madame F. Zidani, Professeur luniversit de Batna, pour leurs qualits pdagogiques, pour leursencouragements continus, pour le suivi et la direction de prs de mon travail,ainsi que pour leurs conseils judicieux, leurs observations et leurs assistancespour mener bien ce travail.Jadresse mes sincres remerciements aux membres du jury :Monsieur M. Kadjoudj, Professeur l'universit de Batna, pour mavoir honorpar sa prsence en qualit dexaminateur. Qu'il trouve ici ma sincrereconnaissance.Melle S. Chaouch, Matre de confrences l'universit de Msila, pourl'honneur qu'elle me fait en acceptant de participer ce jury en qualitdexaminateur;Melle L. Benferhi, Matre de confrences l'universit de Batna, pour l'honneurqu'elle me fait en acceptant de participer ce jury.Merci aussi tous mes collgues et amis du Laboratoire qui se reconnatront ici,je leur exprime ma profonde sympathie et leur souhaite beaucoup de chancepour les annes futures.Enfin, Je remercie tous les enseignants de l'institut d'Electrotechnique de Batnaqui ont particip ma formation pendant tout le cycle universitaire.Remer ci ementsSommaireIntroduction gnrale -------------------------------------------------------------------------------- 1Chapitre I : Modlisation et Simulation de la Machine Asynchrone, avec et sans dfautsI.1. Introduction ----------------------------------------------------------------------------- 4I.2. Description et principe de fonctionnement de la MAS --------------------------------- 4 I.2.1 Hypothses simplificatrices ----------------------------------------------------------- 4 I.2.2 Mise en quation -------------------------------------------------------------------------- 4 I.2.3 Transformation de Park ----------------------------------------------------------------- 5 I.2.4 Modlisation vectorielle --------------------------------------------------- 6I.3 Origine des variations paramtriques de la MAS ------------------------------------------ 8I.4 Perturbations paramtriques --------------------------------------------------- 8I.5 Dfauts dans la MAS --------------------------------------------------- 10 I.5.1 Dfauts dans une machine lectrique --------------------------------------------------- 10 I.5.2 Harmoniques dues aux dfauts --------------------------------------------------- 10I.6 Modle de la MAS en prsence de dfauts --------------------------------------------------- 13 I.6.1 Modlisation des harmoniques --------------------------------------------------- 14 I.6.2 Rsolution de lexosystme --------------------------------------------------- 15 I.6.3 Effet sur le modle --------------------------------------------------- 16 I.6.4 Expression matricielle des perturbations------------------------------------------------- 16 I.6.5. Exemples -------------------------------------------------- 17I.7 Etude variationnalle et stabilit par Lieu dEvans---------------------------------------------- 17 I.7.1 Trac du lieu dEvans -------------------------------------------------- 17 I.7.2 Rsultats de simulation du lieu dEvans------------------------------------------------- 18I.8 Simulation du comportement de la MAS --------------------------------------------------- 20I.9 Conclusion --------------------------------------------------- 21Chapitre II : Commande Robuste par Mode Glissant et par Backstepping Applique la MASII.1 Introduction --------------------------------------------------- 23II.2 Commande robuste par Mode Glissant --------------------------------------------------- 23II.2.1 Principe de la commande par mode de glissement --------------------------------- 23II.2.2 Conception dalgorithme de commande par mode de glissement ---------------- 24 II.2.2.1 Choix de la surface de glissement --------------------------------- 24 II.2.2.2 Conditions de convergence ----------------------------------------------- 24II.2.2.3 Synthse de la loi de commande par mode glissant ---------------- 24II.2.3 Application de la commande par mode glissant la MAS ---------------------- 26II.2.3.1 Modle de la MAS ---------------------------------------------------- 26II.2.3.2 Synthse de la commande par mode glissant ------------------------- 26II.3 Commande robuste par backstepping --------------------------------------------------- 28II.3.1 Principe de la commande par backstepping --------------------------------- 28II.3.2 Synthse de la loi de commande par backstepping -------------------------------- 29II.3.3 Application de la commande par backstepping la MAS ------------------------ 31II.3.3.1 Modle de la MAS --------------------------------------------------- 31II.3.3.2 Synthse de la commande par backstepping de la MAS ---------------- 31II.4 Simulation ---------------------------------------------------- 34II.4.1 Rsultats de simulation ---------------------------------------------------- 35II.5. Conclusion ------------------------------------------------------------- 41Chapitre III : I ntroduction la Commande Tolrante aux DfautsIII.1 Introduction ------------------------------------------------------------- 43III.2 Diffrents types de dfauts ---------------------------------------------------- 43III.2.1 Dfauts actionneurs ---------------------------------------------------- 43III.2.2 Dfauts capteurs ---------------------------------------------------- 43III.2.3 Dfauts composants ou systmes ------------------------------------------- 44III.3 Modlisation des dfauts -------------------------------------------------------------- 44III.3.1 Dfauts multiplicatifs ---------------------------------------------------- 44III.3.2 Dfauts additifs ---------------------------------------------------- 45III.3.3 Dfauts de composants systme ------------------------------------------- 46III.4 Diagnostic quantitatif ----------------------------------------------------------------------- 47III.4.1 Principe du diagnostic quantitatif---------------------------------------------------- 47III.4.2 Modle utilis pour la synthse dun gnrateur de rsidus ----------------- 47III.4.3 Gnration de rsidus ------------------------------------------------------------- 48III.4.4 Dtection et localisation des dfauts -------------------------------------------- 49III.5 Systmes tolrants aux dfauts ------------------------------------------------------------- 50III.5.1 Classification des approches FTC ------------------------------------------- 50III.5.1.1 Approches passives de la commande FTC----------------------------- 51III.5.1.2 Approches actives de la commande FTC------------------------------- 51a. Composantes principales dun systme FTC-------------------------- 51b. Mthodes de conception------------------------------------------------ 52III.6 Conclusion ---------------------------------------------------------------------- 52Chapitre IV : Application de la Commande FTC la Machine AsynchroneIV.1 Introduction ------------------------------------------------------------------------------------- 54IV.2 Principe de la technique --------------------------------------------------------------------- 54IV.3 Position du problme ------------------------------------------------------------ 55 IV.3.1 Vrification de lhypothse --------------------------------------------------- 56 IV.3.2 Objectif de la commande FTC ---------------------------------------------------- 56 IV.3.3 Commande robuste tolrante aux dfauts par backstepping ------------------------ 56 IV.3.3.1 Commande augmente --------------------------------------------------- 56 IV.3.3.2 Systme derreurs ---------------------------------------------------- 56 IV.3.4 Commande robuste tolrante aux dfauts par mode glissant ------------------- 59 IV.3.4.1 Commande augmente ---------------------------------------------------- 59 IV.3.4.2 Systme derreurs ------------------------------------------- 59IV.4 Modle interne et commande additive ---------------------------------------------------- 61 IV.4.1 Modle interne ------------------------------------------------------------- 61 IV.4.2 Calcul de la commande --------------------

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