Stratégies de commandes d'un véhicule hybride

Chapitre IV : Techniques de commande d'un Véhicule Hybride Série

Nous constatons que l'équation du couple est analogue à celle du couple de la machine à courant continu à excitation séparée et qu'un contrôle indépendant du couple et du flux est établi (découplage) [REKI91].

La référence de la composante directe des courants statoriques est égale à zéro (i_d^* = 0). Cette composante est nulle afin d'obtenir un facteur de puissance unitaire (la puissance réactive créée et les pertes associées sont donc nulles). De plus les inductances sur les axes q et d étant égales ( Ld = L_q ), la composante id n'affecte pas le calcul du couple électromagnétique (équation IV.4).

La figure IV.4 représente le schéma global de la commande vectorielle d'une machine synchrone à aimants permanents dans le repère d-q qui a été réalisé dans ce mémoire.

? *

?

+

id * =0

PI

+

i q

i_d

-

+

*

i q

-

PI

PI

Bloc de découplage

dq

vd *

v q

*

abc

dq

abc

Onduleur MLI

Vbus

MSAP

devitesse

Capteur

C

S

è

Figure IV.4 : Schéma global de la commande vectorielle

La référence du courant direct i_d^* est fixée égale à zéro et la sortie du régulateur de vitesse i_q^* constitue la référence du couple C₂^* . Les références des courants i_q^* et i_d^* sont comparées séparément avec les courants réels mesurés de la machine i_d et i_q. Les erreurs des courants sont appliquées à l'entrée des régulateurs classiques de type PI. Un bloc de découplage génère

*

les tensions de références v_d et v_q^* .

Les sorties du bloc de découplage v_d^* et v_q^* passent par une transformation biphasée vers triphasée se qui nous donne les trois tensions de référence.

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Chapitre IV : Techniques de commande d'un Véhicule Hybride Série

b) Découplage

Comme il est loisible de le remarquer, les courants *, et *+ dépendent simultanément des grandeurs d'entrées v, et v₊. Nous avons ici un système multi variable à deux entrées et deux sorties coupler. Afin de pourvoir mettre en place des commandes mono variables, on va rechercher à partir des équations qui régissent le régime dynamique du moteur une contre réaction qui découple le système.

En reprenant les équations électriques (III.13 et III.14) de la MSAP et en mettant :

7

, 8 = ~, + 9+ ~IV.5~
~₊⁸ = v₊ + 9,

Avec :

9+	=	;2	6+
9,	=	;2	6,

*+ (IV.6)

*, + ;₂ ./ (IV.7)

7

v, = V,⁸ - 9+ (IV.8)
v₊ = V₊⁸ +9, On peut conclure le schéma bloc de la compensation par la figure IV.5

'

d

v

e

ù

i

q

i_d

v

' q

e q

+

-

v_d

ed

+

-

+ +

L q

v_q

? f

L d

Figure IV.5 : Schéma bloc de découplage

c) Calcul des régulateurs

Comme on l'a déjà mentionné, la régulation est effectuée à l'aide des régulateurs de type PI (proportionnelle, intégrale). Les algorithmes, même les plus performants, sont toujours une combinaison de ces actions. Nous avons adopté un régulateur PI dont le coefficient intégral 4' sert de réduire l'écart entre la consigne et la grandeur régulée donc de réduire le dépassement. Comme le terme proportionnel 4_p permet le réglage de la rapidité du système et donc le temps de réponse.