Commande Robuste d’une Machine Polyphasée pour Véhicule Electrique

Abstract

La traction électrique fait l’objet de nombreuses recherches, en raison de la forte demande dans le secteur de transport ne cessant de croître, afin de réaliser la migration énergétique celles des énergies fossiles à celles vertes (renouvelable). Les recherches menées ont permis une avancée majeure dans ce domaine. Dans ce travail, nous avons essayé de contribuer à la commande robuste d’une machine polyphasée (MASDE) dédiée à la chaine de traction d’un véhicule électrique dans le contexte d’une solution stratégique pour affronter l’un des plus grands défis de notre avenir énergétique : l’impact des transports sur l’environnement. Pour atteindre cet objectif, nous nous sommes tout d’abord intéressés à la description des différents éléments de la chaine de traction de véhicule électrique tout en présentant l'historique, l'architecture, le système de stockage de l'énergie et l'actualité sur le marché des véhicules électriques. Nous sommes ensuite intéressés aux machines polyphasées afin de présenter sommairement leurs caractéristiques, de préciser leurs avantages qu'elles offrent par rapport à leurs homologues machines triphasées tels que : la segmentation de puissance, la fiabilité et minimisation des ondulations du couple et des pertes rotoriques. Enfin, le choix de la MASDE a été fait, sans doute parce qu’elle constitue un bon compromis entre une segmentation de puissance suffisante et un ensemble convertisseur- machine pas trop compliqué. Maintenant que les différents éléments de la chaine de traction électrique du véhicule électrique sont présentés, le second chapitre présentait la modélisation de ces derniers encommençant par la détermination des différentes forces agissant sur le VE (la force résistante au roulement, la force résistante à la pénétration dans l’air et la force due à la pente à gravir). A partir de ces forces le couple résistant du véhicule électrique a été déterminé. Puis, nous avons présenté la modélisation de la machine asynchrone double étoile, en élaborant son modèle diphasé pour étudier son comportement dynamique. Ensuite nous avons présenté l'alimentation de la MASDE par la mise en parallèle de deux onduleurs de tension commandés par la modulation vectorielle (SVM). L’étude par simulation a été effectuée sous l’environnement Simulink du Matlab. Dans le but d'accroitre l'efficacité du système de commande, nous avons proposé dans le troisième chapitre d'associer la DTC classique à une modulation vectorielle (SVM) pour une MASDE alimentée par la mise en parallèle de deux onduleurs triphasés. L’avantage de cettenouvelle stratégie d’entraînement DTC-SVM réside dans la maîtrise de la fréquence de commutation ce qui permet la réduction des harmoniques, ce qui diminue largement les pertes de commutation dans le convertisseur et facilite ainsi le choix des composants de puissance à utiliser, d’autre part, elle présente un temps de réponse rapide du flux et du couple sans fluctuations. Les résultats de simulation ont prouvé que la DTC-SVM offre de bonnes performances. Cependant, en perspectives il serait intéressant de poursuivre certains travaux pour compléter cette étude : Application d’autres techniques de commande robuste, telles que : la commande adaptative, les réseaux de neurones, commande par la méthode du backstepping, par flou-mode glissant. ?Utilisation des onduleurs multi-niveaux.