Commande des systemes Hamiltoniens a ports commandes: Application aux systemes multimachines

Divers procedes de fabrication continue, de bobinage, de laminage d'extrusion, qui constituent des systemes multimachines multiconvertisseurs (SMM), debouchent sur une problematique commune : assurer la qualite du traitement et du rembobinage d'un produit. Dans ce cadre, il convient de considerer deux grandeurs comme capitales : la vitesse de defilement et la tension exercee sur le produit tout au long du traitement. Par exemple, pour garantir une bonne qualite du bobinage, on doit assurer une commande precise de la tension d'enroulement. Neanmoins, le fil, la bande, la feuille ou la toile a traiter est flexible, ce qui peut poser un phenomene de resonance ou de vibration entre les moteurs avoisinants. Ces vibrations peuvent etre assez serieuses pour deteriorer l'efficacite et le bon rendement de l'operation de bobinage. Des contraintes et des comportements similaires sont rencontres dans d'autres SMM couples tel les reseaux electriques de transport et de distribution d'energie.;Le niveau superieur est realise a l'aide d'une commande de faible autorite basee sur la representation Hamiltonienne commandee par ports (PCH) dans le but de limiter les effets oscillatoires et de resonance rencontres. L'approche de stabilisation des systemes Hamiltoniens a ports permet de mettre en evidence les interconnexions par lesquelles l'energie est echangee et de stimuler une motivation et une interpretation physique de l'action de commande; par exemple, l'injection des amortissements supplementaires dans la structure afm d'assurer la stabilite globale du SMM. Le placement de ces amortisseurs virtuels est realise dans ce travail en proposant trois structures : structure diagonale, structure maitre-esclave, structure croisee. Ce niveau de commande intervient principalement dans la phase transitoire ou de demarrage et en presence de perturbations en regime permanent.;Le niveau inferieur, realise par une commande de forte autorite, doit assurer l'essentiel des performances. Ce niveau est realise par une commande decentralisee basee sur la passivite. Afin d'ameliorer les performances et le rejet de perturbations, nous proposons d'appliquer la commande de rejet de perturbation active au niveau des boucles interne de commande.;Les strategies de commande developpees sont validees experimentalement avec une plateforme de simulation et de commande temps reel sur un SMM comportant de deux a quatre groupes de machines electriques, qui possede une structure et un mode de fonctionnement tres similaires a ceux des reseaux de transport d'energie electrique avec leurs generatrices et charges distribuees. Le systeme permet aussi de reproduire plusieurs phenomenes rencontres dans des systemes comme les bobineuses. Les resultats de simulation et experimentaux ont montre la pertinence de la structure de commande, que ce soit pour le systeme de transport de bande, ou pour le systeme electrique equivalent. L'amelioration apparait significativement par le rejet des oscillations dans la reponse en presentant moins de couplage. D'une facon generale, cette structure de commande peut etre appliquee a tout autre domaine de procedes multimachines.;Cette these propose une methodologie de commande des systemes multimachines pour respecter leurs contraintes operatoires et assurer leur stabilite. L'approche consiste en la hierarchisation de la commande realisee par deux niveaux.