Commande par mode de glissement

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Commande par mode de glissement d’ordre supérieur de la machine synchrone à aimants permanents

Commande par mode de glissement d’ordre supérieur de la machine synchrone à aimants permanents

La commande vectorielle de la MSAP alimentée par un onduleur de tension, en utilisant des régulateurs PI classiques donnent de bons résultats dans le cas des systèmes linéaires à paramètres constants. Pour des systèmes non linéaires ou ayant des paramètres non constants, ces lois de commande classique peuvent être insuffisantes car elles ne sont pas robustes surtout lorsque les exigences sur la précision et autres caractéristiques dynamiques du système sont strictes. On doit faire appel à des lois de commande insensible aux variations de paramètres, aux perturbations et aux non linéarités. Pour cela on utilise le réglage par mode de glissement. C'est un cas particulier de la commande à structure variable (CSV), et très connu par sa robustesse, stabilité, simplicité et temps de réponse très faible vis-à-vis l’insensibilité a la variation des paramètres internes et externes. Les résultats obtenus avec les R.MGO1 sont comparés avec ceux obtenus avec les régulateurs de type PI. Quelles que soient les plages de fonctionnement étudiées, les réponses avec les R.MGO1 sont plus rapides et plus robustes vis- à-vis des variations paramétriques internes et externes.
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2007 — Étude de la commande par mode de glissement sur les systèmes mono et multi variables

2007 — Étude de la commande par mode de glissement sur les systèmes mono et multi variables

Les résultats expérimentaux que nous avons obtenus dans les chapitres 2, 3, 6 et 7 concernant le robot ANAT et le système à lévitation magnétique font un survo[r]

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Simulation de la commande vectorielle par régulateurs à mode glissant d’une chaîne éolienne à base d’une machine asynchrone à double alimentation

Simulation de la commande vectorielle par régulateurs à mode glissant d’une chaîne éolienne à base d’une machine asynchrone à double alimentation

La technique des modes glissants consiste à amener la trajectoire d'état d'un système vers la surface de glissement et de la faire commuter a l'aide d'une logique de commutation appropriés autour de celle-ci jusqu'au point d'équilibre, d'où le phénomène de glissement [46]. Dans ce chapitre, nous montrons comment la commande par mode de glissement peut être appliquée au contrôle de la MADA. Pour cela, nous présentons tout d‟abord un rappel théorique sur la commande par mode de glissement des systèmes à structure variable, nous abordons ensuite la conception de l‟algorithme de commande avec ces différentes étapes, nous donnons aussi l‟application de la commande sur la MADA et nous allons enfin montrer les avantages apportés par ce type de réglage par rapport à ceux obtenus par les régulateurs classiques PI, après illustration et visualisation des résultats de simulation.
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Simulation de la commande vectorielle par régulateurs à mode glissant d’une chaîne éolienne à base d’une machine asynchrone à double alimentation

Simulation de la commande vectorielle par régulateurs à mode glissant d’une chaîne éolienne à base d’une machine asynchrone à double alimentation

La technique des modes glissants consiste à amener la trajectoire d'état d'un système vers la surface de glissement et de la faire commuter a l'aide d'une logique de commutation appropriés autour de celle-ci jusqu'au point d'équilibre, d'où le phénomène de glissement [46]. Dans ce chapitre, nous montrons comment la commande par mode de glissement peut être appliquée au contrôle de la MADA. Pour cela, nous présentons tout d‟abord un rappel théorique sur la commande par mode de glissement des systèmes à structure variable, nous abordons ensuite la conception de l‟algorithme de commande avec ces différentes étapes, nous donnons aussi l‟application de la commande sur la MADA et nous allons enfin montrer les avantages apportés par ce type de réglage par rapport à ceux obtenus par les régulateurs classiques PI, après illustration et visualisation des résultats de simulation.
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Commande par mode glissant d'une machine synchrone sans capteur mécanique

Commande par mode glissant d'une machine synchrone sans capteur mécanique

III.2. Théorie de la commande par mode de glissement : La commande à structure variable par régime glissant est apparue depuis le début des années 60. Elle a été étudiée et développée exclusivement en union soviétique dans les années soixante. Par la suite, de nombreuses recherches ont été menées partout ailleurs, soit pour compléter l’étude théorique, soit pour l’appliquer aux systèmes physiques [35]. La CSV qui, par sa nature, est une commande non linéaire. Elle est basée sur la commutation de fonctions de variables d'état, utilisées pour créer une variété ou hypersurface de glissement, dont le but est de forcer la dynamique du système à correspondre avec celle définie par l'équation de l'hypersurface. Quand l'état est maintenu sur cette hypersurface, le système se trouve en régime glissant. Sa dynamique est alors insensible aux perturbations extérieures et paramétriques tant que les conditions du régime glissant sont assurées [36].La trajectoire dans le plan de phase est constituée de trois parties distinctes, Figure (III.1):
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Commande par mode glissant du second ordre d’un portique à trois dimensions

Commande par mode glissant du second ordre d’un portique à trois dimensions

L'algorithme de commande par mode de glissement est classifié dans les systèmes de contrôle à structure variable VSS (Variable Structure System dans la littérature anglo-saxonne) ; c’est-à-dire des commandes commutant entre plusieurs lois de commande différentes. Cette technique est basée sur le principe qu'il est plus facile de commander un système de premier ordre que de commander un système d’ordre 𝑛, qu'il soit linéaire ou non [15, 29]. Le principe de ce type de système à structure variable consiste à amener, quelles que soient les conditions initiales, le point représentatif de l'évolution du système sur une hyper surface de l'espace de phase (représentant un ensemble de relations, statiques, entre les variables d'état). La surface considérée est alors désignée comme étant la surface de glissement ou de commutation. Le comportement dynamique résultant, appelé régime glissant idéal, est complètement déterminé par les paramètres et les équations définissant la surface. L'avantage d'obtenir un tel comportement est double : d'un côté, on a une réduction de l'ordre du système, et d'autre part, le régime glissant insensible aux perturbations intervenant dans les mêmes directions que les entrées (matching perturbations) [15].
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Commande en vitesse par mode glissant d'un Moteur à CC à base d'Atmega

Commande en vitesse par mode glissant d'un Moteur à CC à base d'Atmega

III.3.2. Formulation des expressions générales de la commande par mode de glissement Le mode glissant est un mode de fonctionnement particulier des systèmes à structure variable. Il est considéré comme un des approches les plus simples pour la commande des systèmes non linéaires et les systèmes ayant un modèle imprécis. La caractéristique principale de la commande par mode glissant est que la loi de commande se modifie d’une manière discontinue. Les commutations de la commande s'effectuent en fonction des variables d'état, utilisées pour créer une hyper-surface dite de glissement dont le but est de forcer la dynamique du système pour correspondre avec celle définie par l'équation de l'hyper-surface. Quand l'état du système est maintenu sur cette hyper-surface, le système est dit en régime glissant [13].
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Commande par mode glissant flou d'une machine synchrone à aimants permanents

Commande par mode glissant flou d'une machine synchrone à aimants permanents

Le troisième chapitre dans ce chapitre, nous avons établi la possibilité de contrôle d’une MSAP par la technique de la commande par mode de glissement. La commande par mode glissant présente plusieurs avantages tel que, robustesse, simplicité, temps de réponse très faible. On peut cependant noter que les performances du système peuvent être altérées à cause des oscillations fortes de l’organe de commande. Ce phénomène, appelé broutement (Chattering). Ce problème a fait l’objet de recherches pour remédier. Pour remédier à ce problème on fait appel à une autre technique de commande qui permet réduire l’effet chattering, cette technique est appelée commande par mode glissant flou, qui sera l’objet de quatrième chapitre.
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Estimation de la dérive par vieillissement des paramètres nominaux d’une centrale nucléaire par le mode de glissement d’ordre supérieur

Estimation de la dérive par vieillissement des paramètres nominaux d’une centrale nucléaire par le mode de glissement d’ordre supérieur

II.3.1.3. Conception d’un observateur en mode glissant Le contrôle par la méthode des structures variables repose sur le concept de changement de la structure de contrôleur en réponse au changement des variables d'états de système afin d'obtenir le contrôle de processus souhaité avec le mode glissant. Ce concept est réalisé par l'utilisation d'une loi de commande de commutation à grande vitesse qui force la trajectoire de système à se déplacer dans une surface spécialement conçu (appelé surface de glissement) et y demeurer dans cette surface. Le régime de système dans la surface de glissement est appelé mode glissant. En mode glissant le système reste insensible à certaine variation et à des perturbations inconnues. L'observateur en mode glissant fonctionne en minimisant l'erreur entre le modèle d'usine (de référence) et le modèle d'observateur (en temps réel) en utilisant une fonction de commutation. Le gain de l'observateur est commuté par l'erreur de sorte que la sortie de notre système corresponde à la sortie de l'observateur ou en d'autres termes, la surface d'erreur évolue vers le minimum [16] [19].
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La commande par mode glissante d'un Moteur Synchrone à Aimants Permanents

La commande par mode glissante d'un Moteur Synchrone à Aimants Permanents

Résumé Les moteurs synchrones à aimants permanents sont de plus en plus utilisés dans les servomécanismes grâce à leurs performances supérieures aux autres moteurs à courants alternatifs. Ce mémoire porte sur la commande du moteur synchrone à aimants permanents. Les résultats de l’étude, exprimés en régime de démarrage étain régime de charge, sont largement présentés et discutés. Lorsque le système à commander est soumis à des forts non linéarités et à des variables temporelles, il faut concevoir des algorithmes de commandes assurant la stabilité et la robustesse du comportement du processus. Le réglage par mode glissant fait partie de ces méthodes de commande robuste. Le dernier chapitre est consacré à la description mathématique de la commande par modes glissants qui sera appliquée à la machine synchrone à aimants permanents pour la régulation des courants statoriques. Ainsi, tant que les conditions de glissement sont assurées, la dynamique du système reste insensible aux variations des paramètres du processus, aux erreurs de modélisation.
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Amélioration De La Commande Par Mode Glissant D'un Générateur Asynchrone  A Double Alimentation

Amélioration De La Commande Par Mode Glissant D'un Générateur Asynchrone A Double Alimentation

Néanmoins, nous remarquons une variation de la vitesse traduite par un glissement supplémentaire (+g, ou -g). Notons qu’à vide la vitesse du rotor est proche de la vitesse de synchronisme (glissement nul), au moment où on applique un couple résistant Cr=+20N.m, la vitesse diminue (augmentation du glissement) et pour Cr=-20N.m, la vitesse augmente (diminution du glissement) le couple électromagnétique répond au couple résistant ainsi que les courants de phase, mais nous remarquons que ces deux grandeurs présentent des pics gênants (les effets du régime transitoire), qui peuvent endommager la machine. Comme on peut souligner un autre point important, c’est la variation notée au niveau du flux lors de l’application du couple résistant, ceci met en évidence l’absence de découplage. On remarque aussi que le régime de fonctionnement de la machine (moteur ou génératrice) dépend de la vitesse de rotation hypo ou hyper synchrone
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COMMANDE PAR MODE GLISSANT D'ORDRE DEUX D'UNE MACHINE ASYNCHRONE

COMMANDE PAR MODE GLISSANT D'ORDRE DEUX D'UNE MACHINE ASYNCHRONE

Cependant, pour une utilisation pratique, la fréquence de commutation des organes de commande a une limite finie. Le caractère discontinu de la commande engendre un comportement dynamique particulier au voisinage de la surface appelé phénomène de réticence. Celui-ci se caractérise par de fortes oscillations des trajectoires du système autour de la surface de glissement (figure (III.6)). Ainsi, les commutations trop rapides peuvent exciter les dynamiques hautes fréquences non modélisées des actionneurs et des capteurs lors de la synthèse de la loi de commande provoquant leurs usures rapide et induisant des pertes énergétiques non négligeables surtout au niveau des circuits de puissance électrique. Elles peuvent aussi dégrader les performances et même conduire à l’instabilité du système [29].
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Commande Adaptative par Mode Glissant Terminal à Modèle de Référence des Systèmes Perturbés en Utilisant le Concept du CGT.

Commande Adaptative par Mode Glissant Terminal à Modèle de Référence des Systèmes Perturbés en Utilisant le Concept du CGT.

Ce chapitre présente un nouveau stabilisateur de système d'alimentation basé sur le mode glissant terminal. L'écart de vitesse et l'alimentation électrique sont sélectionnés comme entrées du régulateur. La surface de glissement est atteinte en un temps fini, par la suite, les états glissent sur la surface et atteignent le point d'équilibre en un temps fini. Sur la surface de glissement, la dynamique du système est régie par la forme de la surface et non par la dynamique du système, de sorte que les incertitudes correspondantes et les dynamiques adaptées (Matched uncertainties) sont annulées. La robustesse de la méthode proposée est vérifiée sur un bus infini à une seule machine (Single Machine Infinie Bus : SMIB). La simulation montre l’amélioration en terme de réduction de oscillations de la fréquence du réseau apporté par le contrôleur développé par rapport au contrôleur avance retard de phase appelé stabilisateur conventionnel du système d'alimentation (Conventional Power System Stabilizer CPSS) [Abd17]. La version adaptative du contrôleur terminal par mode glissant est aussi développée et appliquée à un système académique. Ce nouveau contrôleur est appelé contrôleur adaptative par mode glissant terminal (Adaptive Terminal Sliding Mode Controller ATSMC). Son grand avantage est qu’il n’a pas besoin de connaitre la borne maximale des incertitudes vu qu’il les estime adaptativement alors qu’en mode glissant terminal, on devra connaitre au préalable une borne supérieure des incertitudes si elles existent.
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Développement et expérimentation d’une stratégie optimale de freinage régénératif pour les véhicules électriques basée sur la commande avancée du glissement de la roue

Développement et expérimentation d’une stratégie optimale de freinage régénératif pour les véhicules électriques basée sur la commande avancée du glissement de la roue

régénératif, c’est le moteur électrique qui impose un couple négatif aux roues et ainsi fait ralentir le véhicule. Ce faisant, l’énergie est récupérée en rechargeant les batteries. En considérant les avantages de l’utilisation d’un moteur électrique, ce projet de recherche s’est penché sur le défi de maximiser la récupération de l’énergie au freinage tout en assurant la contrôlabilité et la stabilité du véhicule. Du point de vue de l’utilisateur final (le conducteur), il s’agit de développer toute la stratégie de commande en temps réel entre la poignée de commande du niveau de freinage régénératif et le couple de freinage (couple moteur négatif) développé sur la roue motorisée. La figure 1 présente le schéma global de la stratégie de commande développée qui accepte deux modes de commande (manuel ou automatique). Le mode manuel permet à l’utilisateur de gérer directement le couple de freinage régénératif. Dans ce cas, il faut lui donner une information en temps réel sur la qualité de son freinage régénératif. Ce livrable sera abordé dans cette thèse. Dans le cas du mode automatique, il s’agit d’activer un algorithme assurant la commande optimale du freinage régénératif en temps réel. Ce livrable plus complexe va requérir des outils de commande avancée. Tous les contrôleurs ont été testés en simulation et sur le prototype. Un simulateur causal a aussi été créé afin de simuler les principales composantes du véhicule, ainsi que la dynamique du véhicule. Les résultats obtenus en simulation ont été validés en pratique.
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Contribution à la commande adaptative robuste des processus physiologiques par mode glissant : contrôleur flou et modèle de référence

Contribution à la commande adaptative robuste des processus physiologiques par mode glissant : contrôleur flou et modèle de référence

IV.2. Méthodologie Concernant le modèle de long terme, le contrôle SMC à deux étages est conçu: SMC 1 et SMC 2. Le bloc SMC 2 utilise l'erreur de glycémie pour concevoir la trajectoire d'insuline désirée. Après, l'état d'insuline plasmatique est forcé de suivre cette référence via SMC 1. La variable de commutation de SMC 1 est le polynôme du premier ordre de l'erreur d'insuline. Le mode glissant de SMC 1 garantit le suivi des références d'insuline. La trajectoire d'insuline désirée qui en résulte est l'entrée de commande virtuelle requise du système de glycémie pour éliminer l'erreur de BG. Cette erreur est la variable de commutation de SMC 2. BG est dirigé vers le point de consigne normal pendant le mode de glissement de SMC 2. L'efficacité de cette nouvelle méthode est présentée in silico sur le nouveau modèle de la dynamique du glucose-insuline [Mag-15] et en s'appuyant sur des données cliniques. Ceci est en adéquation avec la littérature actuelle dont les résultats sont basés sur le modèle Bergman [Kav-15]. Pour le modèle de Bergman, on a traité deux types de commande par mode glissant, la première commande est d’ordre deux, elle est basée sur l’algorithme de super-twisting. Pour améliorer les résultats de simulation de la première commande, on utilise une autre méthode de commande par mode glissant d’ordre supérieure qui est basée sur l’algorithme Quasi continu. Pendant l’application de ces deux algorithmes sur le modèle de Bergman, on ajoute des conditions et des contraintes de limitation sur les variables d’états et les paramètres du modèle pour garantir que les entrées et les sorties soient toujours positives.
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Commande par mode glissant des paramètres électriques de la machine asynchrone

Commande par mode glissant des paramètres électriques de la machine asynchrone

Le calcul de la surface de glissement ne peut se faire de manière explicite. Il faut alors bien choisir les coefficients du gain du glissement. Ils dépendent non seulement de la loi de commutation mais aussi de la rapidité de réglage. Ces coefficients sont choisis de façon à ne pas demander à la machine une dynamique supérieure à celle donnée par son couple maximal. La commande par mode glissant montre que les performances sont meilleures autour de point de fonctionnement, aussi bien par rapport aux variations du flux et du couple référentiels, l’inversion du couple, la variation de la charge et la variation paramétrique. De plus cette commande présente l’avantage d’être d’une implémentation pratique simple.
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Commande par mode glissant des systémes sous actionnés

Commande par mode glissant des systémes sous actionnés

36 Ainsi durant le régime glissant, les discontinuités appliquées à la commande peuvent entrainer un phénomène de broutement appelé chattering, comme le montre la figure II.8, celui-ci se caractérise par de fortes oscillations des trajectoires du système autour de la surface de glissement. Les deux principales raisons à l’origine de ce phénomène sont d’une part les retards de commutation au niveau de la commande et d’autre part, la présence de dynamiques parasites en série avec le système commandé. Ces dynamiques regroupent les dynamiques des actionneurs et des capteurs présentés dans le système bouclé et sont généralement négligées (non modélisées) lors de la synthèse de la loi de commande. Ainsi les commutations trop rapides de la commande discontinues sont susceptibles d’exciter les modes propres des dynamiques négligées. Ce phénomène peut être si pénalisant que l’utilisation d’une loi de CMG peut dans certaines applications être exclue, vu que son utilisation peut dégrader les performances et même conduire à l’instabilité. De plus le broutement peut provoquer d’importantes oscillations mécaniques au niveau des actionneurs et par conséquent engendrer leur usure rapide [70].
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Commande vectorielle sans capteur de GADA par observateur mode glissant

Commande vectorielle sans capteur de GADA par observateur mode glissant

 Structure à base de pont à diodes et pont à thyristors : Cette structure est appelée montage de Kramer. Les tensions entre bagues sont redressées par un pont à diodes. Un onduleur à thyristors applique à ce redresseur une tension qui varie par action sur l’angle d’amorçage des thyristors. Ce dispositif permet de faire varier la plage de conduction des diodes, de rendre variable la puissance extraite du circuit rotorique et donc le glissement de la génératrice asynchrone (figure I-13) [11]. Le principal avantage est que l’onduleur est assez classique, et moins couteux, puisqu’il s’agit d’un onduleur non autonome dont les commutations sont assurées par le réseau.
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Commande par mode glissant d'ordre deux d'une machine synchrone à aimant permanent

Commande par mode glissant d'ordre deux d'une machine synchrone à aimant permanent

Chapitre III Technique de commande par mode glissant 38 Il faut choisir «m» surfaces de glissant pour un vecteur y de dimension «m» .En ce qui concerne la forme de la surface, deux possibilités se présentent ; soit dans le plan de phase ou dans l’espace d’état .Dans ce dernier cas, on trouve la méthode dite «loi de commutation par contre réaction d’état », Celle ci utilise les concepts du réglage par contre réaction d’état pour synthétiser la loi de commutation .Son inconvénient majeur réside dans le faite qu’elle présente une réponse transitoire lente et de conception très difficile.
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Frottement pariétal et glissement d’un écoulement viscoplastique ouvert

Frottement pariétal et glissement d’un écoulement viscoplastique ouvert

τ = 2[τy + k ˙γ n ]d/ ˙γ , (1) avec ˙γ = p2d : d. Ainsi, la phase est solide tant que τ = p2τ : τ < τy . Un éventuelle contribution élastique dans cette phase [7] n’est pas introduite ici. La seule propriété importante pour l’étude est alors que le tenseur des contraintes dans la phase solide satisfait aux conditions aux limites à la surface libre et à l’interface liquide/solide. En partant de ce modèle, nous montrons dans cet article que la perte de charge linéique de l’écoulement normal dans un canal incliné (voir par exemple [8] pour sa définition) est solution d’une équation implicite que l’on résout numériquement pour un carbopol réaliste ([7]). Cette démarche permet de retrouver la relation inverse existant entre le coefficient de frottement et le nombre de Reynolds. Une analyse de sensibilité est en- suite effectuée sur quelques cas simples. Une originialité de cette étude est la prise en compte de la longueur de glissement sur le fond.
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