TP3 Ca - Mode Glissant - MCC [PDF]

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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABBES LAGHROUR- KHENCHELA

‫جامعة عباس لغرور خنشلة‬ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------------------------------------------------‫كليــــة العلـــــوم والتكنولوجيــــــا‬ ‫قسم الهندسة الصناعية‬

TP N°2 Commande par mode de glissement d'un Moteur à courant continu But du TP :: L’objet de ce TP est l’étude et la simulation de la commande par mode de glissement d’un moteur à courant continu alimenté par un hacheur. 1. Commande par mode de glissement Principe

Figure .1. Démonstration du mode de glissement. Conception de la commande par mode de glissement La conception des régulateurs par modes glissants, prend en charge les problèmes de stabilité et des performances désirées, d’une façon systématique. La mise en œuvre de cette méthode de commande nécessaire principalement trois étapes : 1) : Le choix de la surface :  S(x)  (  x )r 1 e(x) t e(x) : Écart de la variable à régler e(x) = x ref - x : Constante positive qui interprète la bande passante du contrôle désiré. x r : Degré relatif, égal au nombre de fois qu’il faut dériver la sortie pour faire apparaître la commande. S(x)  0 : Une équation différentielle linéaire dont l’unique solution est e(x)  0 .

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2) : L’établissement des conditions d’existence de la convergence : La condition de convergence est la première condition qui permet à la dynamique du système de converger vers les surfaces de glissement. Il s’agit de formuler une fonction scalaire positive V(x)  0 pour les variables d’état 1 du système. Elle est définie par la fonction de Lyaponov suivante : V(x)= S2 (x) 2 Pour que la fonction de Lyaponov décroisse, il suffit d’assurer que sa dérivée soit négative. Ceci est vérifié si : •

S(x)×S(x)< 0 3) : La détermination de la loi de commande : La loi de commande est donner par U(t) = Ueq + Un Ueq : correspond à la commande équivalente proposée par Utkin. Elle est calculée en supposant que le •

comportement du système durant le mode de glissement est décrit par : S(x) = 0 La commande non linéaire Un est déterminée pour garantir l’attractivité de la variable à contrôler vers la surface de glissement et satisfaire la condition de convergence. La fonction la plus simple est sous forme de relais :   Un = ksignS(x)   k > 0

Figure. 2 Définition de la commande équivalente et la fonction sign. 2. Application de la commande par mode de glissement à la MCC : 

Pour appliquer la théorie du contrôle par mode de glissement à la vitesse du MCC, il faut suivre les étapes de la conception d’un régulateur glissant. Le réglage de la vitesse se fait en contrôlons le courant Donc la loi de commande peut s'exprimer comme : La composante discontinue

est donner par :

L’expression de la surface de contrôle de la vitesse a pour forme : La dérivée de la surface est : ̇

̇



̇

Pour un MCC à flux constant on a :

Si on suppose que

alors

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Avec l’équation mécanique de l’MCC est : Donc : ̇

̇

Pour obtenir la composante équivalente il faut que , ̇ , permanent). ̇ ̇ ̇ En remplaçant ̇ par sa valeur dans l’équation de la surface de commutation on trouve : ̇ ̇= ̇ =0 

. (Le régime

Par conséquence ̇

=

Manipulation : Réaliser la simulation de la commande par mode de glissement du MCC alimenté par un hacheur (figure 2).

Figure. 3. Schéma bloc d’une commande par Mode glissant d’un MCC.

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Figure 4. Bloc du régulateur à mode de glissant

1

9

erreur

Si gn1

1

1 In

Gai n2

0.02

wm

Derivative

2

du/dt

0.05

1

w ref

ieq

Cr

Add2

Figure 5. Loi de commande du régulateur à mode de glissant Paramètre de la MCC Ra=0.5  , La=0.01 H, Rf=240  , Lf=120 H, Laf=1.23 H, J=0.05 kgm2, Bm=0.02 Nms, Tf=0 Nm, W0=0.1 rad /s Paramètre de la Diode Ron=0.05  , Lon=0 H, Vf=0.7V, Ic=0 A, Rs=inf  , Cs=0.1e-6 F, Paramètre du thyristor GTO Ron=0.05  , Lon=0 H, Vf=1V, Tf=1e-6s, Tt=1e-6s, Ic=0A, Rs=10000  , Cs=inf F Paramètre de l’inductance L= 10e-03H Cr = 10 Nm. Compte-rendu En régime établi pendant un intervalle de temps, visualiser :  Les formes d’ondes des différents signaux et commenter les résultats.  Conclusion. Commandes avancées / TP / Master/2019-2020. © Pr. A. CHAIBA Département de Génie Industriel- Faculté de sciences et de Technologie - U. Khenchela.

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