Régulation prédictive de la vitesse avec référence dynamique pour l'entraînement électrique d'une machine synchrone à aimants permanents

Cet article présente un modèle amélioré de commande prédictive à ensemble de contrôle fini (FCS-MPC) pour un système d'entraînement électrique. Dans le FCS-MPC classique, la régulation de la vitesse est assurée par une boucle externe de type PI et une boucle interne de type MPC. Cette structure affaiblit les caractéristiques de réponse dynamique rapide propres à la commande prédictive. Dans le FCS-MPC proposé, une référence dynamique est introduite afin de formuler un FCS-MPC holistique en remplacement de la boucle externe de type PI. Cette nouvelle structure confère au système un temps de stabilisation plus court et un dépassement nul. De plus, ces performances sont ajustées par une nouvelle variable de conception appelée « horizon de prédiction de référence », définie dans la référence dynamique. Les performances du FCS-MPC proposé avec référence dynamique sont analysées et vérifiées à la fois par simulation et par expérimentation. Un prototype d’entraînement électrique de 2 kW destiné à une machine synchrone à aimants permanents a été entièrement développé et les résultats expérimentaux ont démontré la faisabilité de la méthode proposée.