[Home bibliotech]
Home > Les thèses en ligne de l'INP

Commande algorithmique d'un système mono-onduleur bimachine asynchrone destiné à la traction ferroviaire

Peña Eguiluz, Rosendo (2002) Commande algorithmique d'un système mono-onduleur bimachine asynchrone destiné à la traction ferroviaire. (Control algorithms for single inverter dual induction motor system applied to railway traction.)

Full text available as:

PDF - Requires a PDF viewer such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
7.89 Mo

Abstract

L'objectif de ce travail est de modéliser et de caractériser le comportement d’un système mono-onduleur bimachine asynchrone appliqué à la traction ferroviaire (bogie d’une locomotive BB 36000) en vue de la conception de sa commande. La première partie de ce mémoire est consacrée à la description détaillée du système globale. L’analyse de l’influence des perturbations internes (variations paramétriques d’une machine) et externes (décollement du pantographe, patinage, broutement) de ce système est faite dans le cas d’une structure de commande vectorielle classique appliqué à chaque moteur de l'entraînement (structure de traction classique). Dans la deuxième partie, une nouvelle structure de propulsion est proposée. Elle est constituée d’un onduleur à deux niveaux de tension à modulation de largeur d’impulsion, alimentant en parallèle les deux machines asynchrones qui à leur tour permettent de créer la force de traction transmise aux essieux du bogie. La caisse de la locomotive représente une charge commune pour les deux moteurs. Plusieurs stratégies de commande coopérative sont étudiés, il s’agit des commandes : moyenne simple, moyenne double, maître - esclave alternée et moyenne différentielle. Une stratégie d’observation des modes électriques adéquate à ces différentes contrôles est étudie par la suite. Cet ensemble de commandes est validé à l’aide d’un logiciel de simulation SABER. Il correspond à une quasi-expérimentation dans la mesure où le système à contrôler est modélisé en langage MAST et toute la commande discrète en langage C dans l'environnement de SABER. La troisième partie est dédiée à la suppression du capteur mécanique ensuite appliqué dans les commandes coopératives précédemment proposées. Les méthodes partielles de reconstruction de la vitesse sont : la rélation d’autopilotage, le filtre de Kalman mécanique, l’observateur à structure variable et MRAS. Finalement la description de la configuration matérielle pour la réalisation expérimentale est présentée. ABSTRACT : The goal of this work concerns the modelling and the behaviour characterisation of a single inverter dual induction motor system applied to a railway traction bogie (BB36000) in order to concept its control. First part of this job is dedicated to the detailed description of overall system. The influence analysis of the internal perturbations (motor parameters variation) and, external perturbations (pantograph detachment, adherence loss, stick-slip) of the system have made considering the field oriented control applied to each motor of the bogie (classical traction structure). In a second part, a novel propulsion structure is proposed. It is composed by a single pulsewidth modulated two level voltage source inverter. It supplies two parallel connected induction motors, which generate the transmitted traction force to the bogie wheels. The locomotive case represents the common load for the two motors. Several co-operative control strategies (CS) are studied. They are: the mean CS, the double mean CS, the master – slave switched CS and, the mean differential CS. In addition, an appropriated electric modes observer structure for these different controls has studied. These controls have validated applying the perturbations to the models using the solver SABER. This special approach is equivalent to quasi-experimentation, because the mechanical and the electrical system components have modelled using MAST language and, the sample control has created by a C code programme in the SABER environment. Third part is dedicated to the mechanical sensor suppression and, its adaptation in the cooperative control strategies. The partial speed reconstruction methods are : the fundamental frequency relation, the mechanical Kalman filter, the variable structure observer and the MRAS. Finally, the hardware system configuration of the experimental realisation is described.

Department or laboratory:Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique Industrielle - LEEI (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Pietrzak-David, Maria
Uncontrolled Keywords:Machine asynchrone - Multimachines - Traction électrique - Contrôle sans capteur de vitesse - Contrôle vectoriel - Techniques d'estimation - Simulation - Commande numérique. KEYWORDS : Induction motor - Multimotors - Electrical traction - Sensorless control - Field oriented control - Estimation techniques - Simulation - Digital control
Subjects:Electrical engineering > Energetics and transfer (systems and processes)
Deposited On:10 April 2006

Archive Staff Only: edit this record


Contacts | Infos légales | Plan du site | Intranet

(c)INP de Toulouse 2012 - Tous droits réservés. -  INP Communication