Academic literature on the topic 'Commande de convertisseur'

L'utilisation de la resonance dans les convertisseurs statiques permet d'obtenir des alimentations de hautes performances et fait ainsi l'objet de nombreuses recherches. L'auteur s'interesse plus particulierement au convertisseur continu-continu, non reversible, a resonance serie, commande en frequence au-dessus de la frequence de resonance. Le comportement de ce convertisseur depend fortement de la charge connectee et de la frequence de commutation. Deux methodes de modelisation de type petit signal, adaptees aux particularites du convertisseur, sont developpees. Les modeles obtenus sont analyses et valides. Leur comparaison permet de tirer des conclusions generales quant au comportement dynamique du convertisseur sur toute la plage de fonctionnement. A partir de ces modeles, differents lois de commande utilisant des structures standards peuvent etre envisagees. L'accent est mis notamment sur les limites engendrees par les hypotheses de dimensionnement des regulateurs ainsi que sur la sensibilite des differents controles lorsque le point de fonctionnement varie. La comparaison experimentale des performances obtenues avec chaque structure bande passante autorisee et robustesse permet de degager des regles generales concernant la commande en frequence du convertisseur a resonance serie en association avec des regulateurs standards caracterises par leur simplicite de mise en uvre

Les convertisseurs statiques sont des systèmes électroniques caractérisés par la commutation cyclique entres les configurations du circuit. Malgré leur simplicité, ils présentent une variété de comportements non linéaires. Ceci rend l'analyse et la prédiction du comportement du système dificile. Pour étudier ces comportements, les techniques de la modélisation discrète utilisent des hypothèses et des contraintes sur les modes de fonctionnement et de commande du système pour simplifier la tâche de modélisation. Dans cette thèse nous avons proposé d'introduire quelques améliorations sur la modélisation discrète afin de mieux décrire le comportement du système sans aucune contrainte ou hypothèse simplificatrice. Les contrôleurs développés pour le convertisseur sont basés, généralement, sur son modèle mathématique, donc les variations larges des paramètres du convertisseur peuvent altérer les performances de contrôle. La logique flou est un des systèmes du contrôle où leurs paramèters peuvent varier en fonction du changement des paramètres du système. De ce fait, nous avons proposé une approche systématique pour la synthèse du contrôleur flou stabilisant afin de supprimer les phénomènes anormaux exhibés par le convertisseur et maintenir les performances de la régulation dans un grand intervalle de variation des paramètres du système
DC-DC power converters are electronic systems characterized by cyclic switching of circuit topologies. Despite their simple schemes, these converters exhibit a variety of non linear bahaviors. This makes it difficult to analyse the system and predict its behavior. To study these behaviors, discrete modeling techniques use hypothesis and constraints on the system operating or control modes to simplify the modelling task. In this thesis, some enhancements of the discrete modelling approach are proposed to alleviate these constraints and to better describe these behaviors without any simplifying assumption. Controllers developed for a converter are generally based on its mathematical model. Therefore, the large variation of the converter parameters can affect the control performances. In the case of fuzzy logic controllers, control parameters can vary according to the system parameters variation. Therefore, we proposed a systematic approach for synthesizing a fuzzy logic controller, in order to suppress the abnormal phenomena exhibited by the converter and to uphold the regulation performances in a wide range of the system parameters variation

Dans une large variété d'applications industrielles, il existe une demande croissante pour améliorer la qualité de l'énergie fournie par les systèmes électriques. En plus de la fiabilité et de la disponibilité d'énergie électrique, la qualité de la puissance fournie devient maintenant une question importante. Parmi les causes de la pauvre qualité de puissance, les harmoniques sont considérés comme la raison qui contribue à la majorité de pannes de courant. Beaucoup d'efforts ont été développés pour résoudre le problème des perturbations harmoniques comme, par exemple, installer des dispositifs spéciaux tels que les filtres actifs. Ce travail de thèse traite le développement d’une commande directe de puissance utilisant l'approche prédictive hybride. La commande hybride considère chaque vecteur de tension du convertisseur comme une entité discrète qui sera appliquée pour commander un système linéaire continu. Un critère pour calculer le vecteur optimal de tension à appliquer sera établi à partir d’un modèle prédictif. Le vecteur optimal de tension à appliquer pour chaque période de commutation, et le correspondant temps d'application seront utilisés pour approcher la valeur réelle des variables d'état du système au point de référence désiré. Deux théories de puissance instantanées seront employées, p-q et p-q-r, pour une application de filtre active parallèle de puissance dans un système triphasé de 4 fils. Ces théories instantanées de puissance ont été développées pour être appliquées aux systèmes non équilibrés utilisant les variables de puissance pour obtenir les courants qui devraient être injectés par le filtre actif. Le filtre actif produira la puissance réactive demandée par la charge et compensera la composante d'ondulation de la puissance active de sorte que la source livre seulement la puissance active constante
In a wide variety of industrial applications, an increasing demand exists to improve the quality of the energy provided by electrical systems. Besides the reliability and availability of electric power, the power quality is now becoming an important issue. Among the causes of the poor power quality, the harmonics are included as the reason which contributes the majority of power failures. Many efforts have been developed to solve the harmonics problem as, for instance, to install special devices such as active filters. This research work deals with the development of direct power control using the hybrid predictive control approach. The hybrid control considers each voltage vector of the converter as a discrete entity which will be applied to control a continuous linear system. One criterion to calculate the optimal voltage vector to apply will be established for the predictive control model. The optimal voltage vector to apply for each switching period, and the corresponding application time will be used to approach the actual value of the state variables of the system to the desired reference point. Two instantaneous power theories will be used, i.e. pq0 and pqr instantaneous power theory for a shunt active power filter application implemented in 3-phase 4-wire system. These instantaneous power theories have been developed to be applied to unbalanced systems using the power variables to obtain the currents that should be injected from active filters. The active filter will produce the required reactive power for the load and compensate the ripple component of active power so that the source only delivers constant active power

Ce mémoire traite des convertisseurs multicellulaires série à condensateurs flottants. Il vise à proposer de nouvelles stratégies permettant un fonctionnement sûr et continu de la conversion d'énergie entre la source et la charge et cela avec un nombre réduit de capteurs. Il est montré comment élaborer un contrôle permettant d'assurer les meilleurs dynamiques tout en préservant des régimes permanents optimaux. En particulier, le contrôle rapproché de convertisseurs à nombre non premier de cellules est établi avec succès. Cette boucle de premier niveau est utilisée directement par des algorithmes contrôlant des processus par modes glissants (M. G. ) montrant ainsi que le convertisseur multicellulaire est une interface de puissance idéale pour la mise en oeuvre des M. G. . Par ailleurs la suppression des capteurs de tension est envisagée et la bonne marche du convertisseur peut être assurée quelle que soit la charge. En dernier lieu, la défaillance d'une cellule est envisagée ; la reconfiguration à bon escient de l'algorithme de contrôle est réalisée
The present study deals with the control - command for floating voltage series multicell converters. This thesis aims to suggest new control strategies allowing a safe and continuous energy conversion between source and load and with minimum number of sensors. The author shows how to find a control allowing, in one hand the fastest transients and in the other hand optimal steady states. As a matter of fact, prime number cells converters are monitored with full success. This first level loop is thereafter directly driven by sliding mode control algorithms : that way, we show that multicell converter is the ideal power interface to implement sliding modes (first or higher order) without any modulation. After this study, the author intends to remove inner voltage sensors. Therefore, he develops a sliding mode observer which garantees converter safe working whatever the load is. A one cell failure is thereafter taken into account. The previous observer is then modified to detect the failure in real time in order to reconfigure the converter properly

Synthese d'une boucle numerique pour la commande du couple d'un entrainement a c. C. Pour vehicule a traction mixte thermique-electrique. Realisation d'un systeme de protection pour les dispositifs de puissance

L’auteur propose dans ce travail une contribution à la commande d’un convertisseur matriciel à commutation naturelle destiné à une application pour la génération d’énergie électrique à vitesse variable et fréquence fixe. L’association alternateur – convertisseur matriciel est appelée générateur actif. Ce travail contribue à la recherche d’une solution au problème de la production et de la gestion de l’énergie électrique à vitesse variable et fréquence fixe. Cette solution est basée sur une liaison étroite d’un convertisseur matriciel et d’un alternateur polyphasé pour obtenir une commutation naturelle. Dans le premier chapitre de ce mémoire, l’auteur situe l’étude dans son contexte général ; des exemples de production d’énergie électrique à vitesse variable sont présentés. L’intérêt de la vitesse variable et le rôle des convertisseurs statiques sont mis en avant. Une solution basée sur l’association d’un alternateur à un convertisseur matriciel à thyristors est retenue. La topologie et le principe de fonctionnement du convertisseur sont également présentés dans ce chapitre. Afin de mettre en évidence le fonctionnement de l’ensemble, une étude détaillée de l’association alternateur polyphasé - convertisseur matriciel est présentée dans le deuxième chapitre. Dans le troisième chapitre l’auteur présente une méthode de commande originale permettant le contrôle simultané de la fréquence, de l’amplitude et de la phase de la tension de sortie ; elle est basée sur des ondes d’allumage en cosinus des interrupteurs. En effet, contrairement à la méthode de commande présentée dans le premier chapitre, cette commande permet d’obtenir une tension de sortie qui s’adapte sur une onde de référence ayant les caractéristiques désirées. Cette stratégie de commande est basée sur la détermination des instants de commutation par les intersections entre deux ondes, une onde de modulation et une autre de référence. Dans le dernier chapitre de ce mémoire, l’auteur présente une validation expérimentale de l’étude théorique. Divers problèmes liés à l’interfaçage et à la mise en place du système de commande sont soulevés et des solutions détaillées sont proposées. L’ensemble des tâches nécessaires à la détermination des commandes des interrupteurs est également présenté. Les résultats expérimentaux confirment la théorie développée
The author proposes a contribution to the control of a naturally commutated matrix converter used in a variable speed constant frequency generating system. The association of the matrix converter and the synchronous generator is called active generator. This work describes a low cost and robust solution for the frequency conversion by using natural commutations. In the first chapter, the author presents several examples of variable speed constant frequency generating systems which transform the variable speed mechanical energy to a constant frequency electrical power. The matrix converter topology and its operation principle are also described. In order to present the active generator, a detailed study of the association “matrix converter - six-phase synchronous generator” is detailed in the second chapter; the system operation under several constraints is given too. In the third chapter, the author presents an innovative control strategy which permits the simultaneous control of the frequency, the phase and the amplitude of the output wave; this strategy is based on cosine modulation waves. Contrary to the control strategy presented in the first chapter, this control philosophy permits to obtain a regulated output wave. The output voltage waveform is done in such a way that the actual output waveform always has the nearest possible instantaneous value to a sinusoidal reference waveform of desired output frequency, desired phase and amplitude. Commutation instants are determined by the intersection of the reference voltage and the cosine modulation waves. The last chapter deals with the implementation of the control strategies on a digital signal processor DSP. Experimental results are presented and compared to those obtained by simulation

Le travail présenté dans ce rapport est une approche globale à la modélisation et à la commande des structures matricielles multiniveaux. A partir de la représentation matricielle, il est nécessaire d'établir le modèle de commande de la partie opérative en tenant compte de la nature des sources et de la structure N. P. C. Caractérisant le convertisseur. Des stratégies de commande pour un onduleur multiniveau monophasé et un onduleur multiniveau triphasé sont présentées. La représentation sous forme de graphe informationnel de causalité met en évidence la nature de chaque processeur élémentaire et leur interconnexion. L'inversion de ce graphe détermine l'architecture de l'axe de commande. Le deuxième chapitre traite de la commande d'un onduleur monophasé avec potentiel distribué fixe comprenant l'asservissement de la tension alternative. Il est à noter que le nombre de grandeurs de réglage devient supérieur au nombre de grandeurs à asservir, ce qui laisse place à de nombreux degrés de liberté pour la commande de cette structure. Dans le troisième chapitre, nous étudions le même onduleur relié à deux condensateurs mis en série. Ces derniers sont alimentés à partir d'une source unique de courant. Un double asservissement est alors effectué, l'asservissement de la tension alternative et l'autorégulation du potentiel distribué. Des résultats expérimentaux concernant ces deux structures sont présentés. Le quatrième chapitre présente une extension des deux commandes (commande pour la structure avec potentiel distribué fixe et pour la structure avec potentiel distribué autorégulé) à l'onduleur triphasé.