Sensorless Observation and Control of Induction Motor
OBSERVATION ET COMMANDE DE LA MACHINE ASYNCHRONE SANS CAPTEUR MÉCANIQUE
Résumé
This work mainly addresses the problem of nonlinear
observer and controller for induction motor without mechanical
sensor.
The first part is dedicated to observabilty problem of
induction motor. We have established that induction motor becomes
unobservable when it operates at very low speed without mechanical
sensor. In this framework two benchmarks "Observer Benchmark" and
"Control Benchmark" are defined. The benchmarks aim is to test
and validate the performances of the observers and controllers
without mechanical sensor particularly under unobservable
conditions.
In the second part, the design of nonlinear
observers (software sensors) for induction motor without
mechanical sensor is adressed. These observers allow to replace
the information given by mechanical sensor by using only currents
measurements.
The last part is dedicated to the design of a
nonlinear controller for induction motor. This controller is
associated to a speed observer to get a nonlinear controller
without mechanical sensor of induction motor.
The observers and
the law control are tested and validated with our benchmarks
against the experimental set-up located at IRCCyN.
observer and controller for induction motor without mechanical
sensor.
The first part is dedicated to observabilty problem of
induction motor. We have established that induction motor becomes
unobservable when it operates at very low speed without mechanical
sensor. In this framework two benchmarks "Observer Benchmark" and
"Control Benchmark" are defined. The benchmarks aim is to test
and validate the performances of the observers and controllers
without mechanical sensor particularly under unobservable
conditions.
In the second part, the design of nonlinear
observers (software sensors) for induction motor without
mechanical sensor is adressed. These observers allow to replace
the information given by mechanical sensor by using only currents
measurements.
The last part is dedicated to the design of a
nonlinear controller for induction motor. This controller is
associated to a speed observer to get a nonlinear controller
without mechanical sensor of induction motor.
The observers and
the law control are tested and validated with our benchmarks
against the experimental set-up located at IRCCyN.
Ce travail s'inscrit principalement dans le domaine de
l'observation et de la commande non linéaires pour la machine
asynchrone sans capteurs mécaniques.
La première partie est consacrée aux problèmes
d'observabilité auxquels la machine asynchrone est confrontée.
Nous avons établi que La machine asynchrone est inobservable
lorsqu'elle fonctionne à très basse vitesse sans capteurs
mécaniques. Dans cet objectif, deux benchmarks sont définis :
"Benchmark Observateurs sans capteurs mécaniques" et "Benchmark
Commande sans capteurs mécaniques". Ces deux benchmarks permettent
respectivement de tester les observateurs et les commandes de la
machine asynchrone sans capteurs mécaniques sur des trajectoires
difficiles liées notamment aux problèmes d'observabilité de cet
actionneur à très basses vitesse.
La deuxième partie est dédiée à la synthèse d'observateurs non
linéaires (capteurs logiciels) pour la machine asynchrone qui
permettent de remplacer l'information donnée par les capteurs
physiques en utilisant comme seules mesures les grandeurs
électriques.
La dernière partie est consacrée à la conception d'une loi de
commande non linéaire pour la machine asynchrone. Cette loi de
commande est associée à un observateur de vitesse pour réaliser
une commande sans capteurs mécaniques de la machine asynchrone.
Les différents observateurs ainsi que la loi de commande ont été
testés et validés expérimentalement au moyen des deux benchmarks
sur la plate forme d'essai de machines électriques située à
l'IRCCyN.
l'observation et de la commande non linéaires pour la machine
asynchrone sans capteurs mécaniques.
La première partie est consacrée aux problèmes
d'observabilité auxquels la machine asynchrone est confrontée.
Nous avons établi que La machine asynchrone est inobservable
lorsqu'elle fonctionne à très basse vitesse sans capteurs
mécaniques. Dans cet objectif, deux benchmarks sont définis :
"Benchmark Observateurs sans capteurs mécaniques" et "Benchmark
Commande sans capteurs mécaniques". Ces deux benchmarks permettent
respectivement de tester les observateurs et les commandes de la
machine asynchrone sans capteurs mécaniques sur des trajectoires
difficiles liées notamment aux problèmes d'observabilité de cet
actionneur à très basses vitesse.
La deuxième partie est dédiée à la synthèse d'observateurs non
linéaires (capteurs logiciels) pour la machine asynchrone qui
permettent de remplacer l'information donnée par les capteurs
physiques en utilisant comme seules mesures les grandeurs
électriques.
La dernière partie est consacrée à la conception d'une loi de
commande non linéaire pour la machine asynchrone. Cette loi de
commande est associée à un observateur de vitesse pour réaliser
une commande sans capteurs mécaniques de la machine asynchrone.
Les différents observateurs ainsi que la loi de commande ont été
testés et validés expérimentalement au moyen des deux benchmarks
sur la plate forme d'essai de machines électriques située à
l'IRCCyN.