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Contribution à l’étude de l'efficacité de lois de commande face aux perturbations électromagnétiques générées au sein d’un véhicule électrique hybride / ABDELAZIZ Fatima 

Public ISBD Titre : Contribution à l’étude de l'efficacité de lois de commande face aux perturbations électromagnétiques générées au sein d’un véhicule électrique hybride Type de document : texte imprimé Auteurs : ABDELAZIZ Fatima, Auteur Année de publication : 2023-2024 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:AUTOMATIQUE Mots-clés : Véhicule hybride électrique, perturbations électromagnétiques, compatibilité électromagnétique, onduleur de tension, tension de mode commun, moteur électrique, commande prédictive, distorsion harmonique totale. Hybrid electric vehicle, electromagnetic interferences, electromagnetic compatibility, threephase voltage source inverter, common mode voltage, electric motor, predictive control, total harmonic distortion Résumé : Le véhicule hybride électrique (VHE) est considéré comme l'une des technologies prometteuses car elle représente une alternative idéale aux véhicules traditionnels. C'est une technologie respectueuse de l'environnement qui vise à réduire les émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et, par conséquent, les niveaux de pollution dans l'environnement. Un des principaux défis qui affectent négativement l'efficacité des VHE sont les perturbations électromagnétiques (PEM) qui se propagent à travers les fils ou les ondes électromagnétiques. Les dispositifs électroniques de puissance sont la principale source de ces perturbations. Pour atténuer efficacement ces PEMs et atteindre une compatibilité électromagnétique (CEM) optimale, cette thèse se concentre sur la réduction de la tension de mode commun (CMV). Le CMV est un type spécifique des PEMs qui se propagent à travers l'onduleur de tension triphasé (VSI), entraînant divers problèmes qui affectent négativement les performances du moteur électrique (ME). Conscients des limites et des inconvénients associés aux dispositifs de filtrage conventionnels, qui peuvent contribuer à une augmentation du poids du véhicule et à des coûts supplémentaires, cette recherche s'efforce de dépasser ces limites et de trouver des solutions innovantes. Parmi ces solutions, nous proposons d’appliquer une commande avancée appelée commande prédictive ou, en anglais, Model Predictive Control (MPC) à l’onduleur de traction du VHE. Les deux techniques proposées reposent sur la MPC, qui est une stratégie de commande utilisant un modèle mathématique du système pour prédire son comportement futur. Elle formule et résout un problème d'optimisation pour déterminer les actions de commande optimales qui minimisent une fonction de coût définie. En mettant régulièrement à jour les prédictions, en optimisant les actions de commande et en intégrant des rétroactions, la MPC permet une commande précise et optimale des systèmes dynamiques. Les deux techniques proposées ont apporté une solution intéressante face au problème de la CMV et pour l'amélioration des performances CEM, comme en témoignent les résultats de simulation utilisant Simulink-MATLAB. Ces techniques atténuent efficacement le CMV et réduisent considérablement son impact négatif sur le système. De plus, elles réduisent substantiellement la distorsion harmonique totale (THD) du système. The hybrid electric vehicle (HEV) is considered one of the promising technologies as it represents an ideal alternative to traditional vehicles. It is an environmentally friendly technology aimed at reducing carbon dioxide emissions into the atmosphere and consequently, pollution levels in the environment. One of the main challenges negatively affecting the efficiency of HEVs is electromagnetic interferences (EMIs) that propagate through wires or electromagnetic waves. Power electronic devices are the main source of these disturbances. To effectively mitigate these EMIs and achieve optimal electromagnetic compatibility (EMC), this thesis focuses on reducing common mode voltage (CMV). CMV is a specific type of EMI that propagates through the three-phase voltage source inverter (VSI), leading to various issues negatively affecting the performance of the electric motor (EM). Aware of the limitations and disadvantages associated with conventional filtering devices, which can contribute to increased vehicle weight and additional costs, this research strives to overcome these limitations and find innovative solutions. Among these solutions, we propose applying an advanced control called Model Predictive Control (MPC) to the traction inverter of the HEV. Both proposed techniques rely on MPC, which is a control strategy using a mathematical model of the system to predict its future behavior. It formulates and solves an optimization problem to determine optimal control actions that minimize a defined cost function. By regularly updating predictions, optimizing control actions, and integrating feedback, MPC enables precise and optimal control of dynamic systems. Both proposed techniques have provided an interesting solution to the CMV problem and for improving EMC performance, as evidenced by simulation results using Simulink, MATLAB. These techniques effectively mitigate CMV and significantly reduce its negative impact on the system. Furthermore, they substantially reduce total harmonic distortion (THD) of the system. Directeur de thèse : AZZOUZ Zin-eddine Contribution à l’étude de l'efficacité de lois de commande face aux perturbations électromagnétiques générées au sein d’un véhicule électrique hybride [texte imprimé] / ABDELAZIZ Fatima, Auteur . - 2023-2024 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:AUTOMATIQUE Mots-clés : Véhicule hybride électrique, perturbations électromagnétiques, compatibilité électromagnétique, onduleur de tension, tension de mode commun, moteur électrique, commande prédictive, distorsion harmonique totale. Hybrid electric vehicle, electromagnetic interferences, electromagnetic compatibility, threephase voltage source inverter, common mode voltage, electric motor, predictive control, total harmonic distortion Résumé : Le véhicule hybride électrique (VHE) est considéré comme l'une des technologies prometteuses car elle représente une alternative idéale aux véhicules traditionnels. C'est une technologie respectueuse de l'environnement qui vise à réduire les émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et, par conséquent, les niveaux de pollution dans l'environnement. Un des principaux défis qui affectent négativement l'efficacité des VHE sont les perturbations électromagnétiques (PEM) qui se propagent à travers les fils ou les ondes électromagnétiques. Les dispositifs électroniques de puissance sont la principale source de ces perturbations. Pour atténuer efficacement ces PEMs et atteindre une compatibilité électromagnétique (CEM) optimale, cette thèse se concentre sur la réduction de la tension de mode commun (CMV). Le CMV est un type spécifique des PEMs qui se propagent à travers l'onduleur de tension triphasé (VSI), entraînant divers problèmes qui affectent négativement les performances du moteur électrique (ME). Conscients des limites et des inconvénients associés aux dispositifs de filtrage conventionnels, qui peuvent contribuer à une augmentation du poids du véhicule et à des coûts supplémentaires, cette recherche s'efforce de dépasser ces limites et de trouver des solutions innovantes. Parmi ces solutions, nous proposons d’appliquer une commande avancée appelée commande prédictive ou, en anglais, Model Predictive Control (MPC) à l’onduleur de traction du VHE. Les deux techniques proposées reposent sur la MPC, qui est une stratégie de commande utilisant un modèle mathématique du système pour prédire son comportement futur. Elle formule et résout un problème d'optimisation pour déterminer les actions de commande optimales qui minimisent une fonction de coût définie. En mettant régulièrement à jour les prédictions, en optimisant les actions de commande et en intégrant des rétroactions, la MPC permet une commande précise et optimale des systèmes dynamiques. Les deux techniques proposées ont apporté une solution intéressante face au problème de la CMV et pour l'amélioration des performances CEM, comme en témoignent les résultats de simulation utilisant Simulink-MATLAB. Ces techniques atténuent efficacement le CMV et réduisent considérablement son impact négatif sur le système. De plus, elles réduisent substantiellement la distorsion harmonique totale (THD) du système. The hybrid electric vehicle (HEV) is considered one of the promising technologies as it represents an ideal alternative to traditional vehicles. It is an environmentally friendly technology aimed at reducing carbon dioxide emissions into the atmosphere and consequently, pollution levels in the environment. One of the main challenges negatively affecting the efficiency of HEVs is electromagnetic interferences (EMIs) that propagate through wires or electromagnetic waves. Power electronic devices are the main source of these disturbances. To effectively mitigate these EMIs and achieve optimal electromagnetic compatibility (EMC), this thesis focuses on reducing common mode voltage (CMV). CMV is a specific type of EMI that propagates through the three-phase voltage source inverter (VSI), leading to various issues negatively affecting the performance of the electric motor (EM). Aware of the limitations and disadvantages associated with conventional filtering devices, which can contribute to increased vehicle weight and additional costs, this research strives to overcome these limitations and find innovative solutions. Among these solutions, we propose applying an advanced control called Model Predictive Control (MPC) to the traction inverter of the HEV. Both proposed techniques rely on MPC, which is a control strategy using a mathematical model of the system to predict its future behavior. It formulates and solves an optimization problem to determine optimal control actions that minimize a defined cost function. By regularly updating predictions, optimizing control actions, and integrating feedback, MPC enables precise and optimal control of dynamic systems. Both proposed techniques have provided an interesting solution to the CMV problem and for improving EMC performance, as evidenced by simulation results using Simulink, MATLAB. These techniques effectively mitigate CMV and significantly reduce its negative impact on the system. Furthermore, they substantially reduce total harmonic distortion (THD) of the system. Directeur de thèse : AZZOUZ Zin-eddine

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
9079	02-10-625	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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