Pilotage optimal des IGBT et commande sans-modele des convertisseurs de puissance

Cette thèse examine le problème de la commande rapprochée des interrupteurs de puissance et du contrôle des convertisseurs dans les dispositifs d'électronique de puissance. Du fait que les interrupteurs de puissance, et en particulier les IGBT, dissipent des pertes lors des commutations et occasionnent des problèmes de surtension au blocage, nous nous intéressons dans un premier temps à la possibilité d'utiliser les principes de la théorie du contrôle optimal afin de construire une commande rapprochée des IGBT. Une analyse approfondie des méthodes numériques utilisées en calcul variationnel en relation avec la modélisation des IGBT permet de mettre en évidence une possible formalisation de la commutation. Cette commande a pour but principal de gérer le d v/dt inhérent à la commutation dans le but de minimiser les transitoires résonants qui surviennent lors du blocage. Un dispositif FPGA permet de piloter, grâce à des signaux de haute-fréquence, le transitoire de commutation au blocage suivant les prescriptions théoriques établies. Dans un deuxième temps, nous développons le concept de commande sans-modèle dans le but de bâtir un dispositif de commande des convertisseurs statiques qui répond à la problématique générale d'assurer le maintien des performances dynamiques des convertisseurs lorsque ceux-ci sont soumis à diverses perturbations. Nous montrons que les perturbations, l'influence de fortes variations de charge ou encore les différentes incertitudes de modélisation sont aisément compensées par la commande sans-modèle sous certaines conditions que nous définissons. Enfin, une étude théorique permet d'exploiter les propriétés de la géométrie symplectique dans le but d'étendre les propriétés initiales de robustesse de la commande sans-modèle.