COMMANDE OPTIMALE SANS CAPTEUR D'UN MOTEUR À INDUCTION À CINQ PHASES AVEC MINIMISATION DES HARMONIQUES
DOI :
https://doi.org/10.59277/RRST-EE.2026.1.2Mots-clés :
Contrôle prédictif du couple et de la vitesse, Contrôle optimal sans capteur, Filtre de Kalman étendu, Machine à induction à cinq phases, Minimisation des harmoniquesRésumé
Ce travail présente une stratégie de contrôle optimal sans capteur (contrôle prédictif du couple et de la vitesse) appliquée à une machine à induction à cinq phases. Le contrôle prédictif du modèle (MPC) est utilisé à la fois pour le contrôle du couple et du flux, éliminant ainsi le recours aux techniques traditionnelles de contrôle orienté champ (FOC) et de contrôle direct du couple (DTC). De plus, le contrôle prédictif de la vitesse (MPSC) remplace le régulateur PI conventionnel, garantissant une réponse rapide et des performances dynamiques améliorées. Un filtre de Kalman étendu (EKF) est intégré, ce qui permet une estimation précise du flux du rotor, des courants du stator et de la vitesse. Les composantes des courants de Clarke qui contribuent à la génération d'harmoniques sont intégrées au critère d'optimisation du contrôle prédictif du couple (MPTC). Les résultats de la simulation réalisée avec MATLAB/Simulink démontrent l'efficacité de cette stratégie.
Références
(1) Maafa, H. Mellah, K. Ghedamsi, and D. Aouzellag, Improvement of sliding mode control strategy founded on cascaded doubly fed induction generator powered by a matrix converter, arXiv preprint arXiv:2208.11140 (2022).
(2) R.S. Burye, R.T. Arumalla, and S. Figarado, Investigation of torque ripple in voltage source inverter driven induction motor drive operated with space vector based harmonic elimination pulse width modulation scheme, arXiv preprint arXiv:2202.01469 (2022).
(3) M. Usama and J. Kim, Vector control algorithm based on different current control switching techniques for AC motor drives, arXiv preprint arXiv:2005.04651 (2020).
(4) R. Krishnan, Electric motor drives: modeling, analysis, and control, Prentice Hall, USA (2001).
(5) G. Kulandaivel, E. Sundaram, M. Gunasekaran, and S. Chenniappan, Five-phase induction motor drive—a comprehensive review, Frontiers in Energy Research, 11, p. 1178169 (2023).
(6) E. Levi, Multiphase electric machines for variable-speed applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 55, 5, pp. 1893–1909 (2008).
(7) M. Jones and E. Levi, A literature survey of state-of-the-art in multiphase induction motors, Electric Power Systems Research, 154, pp. 159–173 (2018).
(8) . Rodriguez and P. Cortes, Predictive control of power converters and electrical drives, Wiley-IEEE Press (2012).
(9) D.G. Holmes and T.A. Lipo, Pulse width modulation for power converters: principles and practice, Wiley-IEEE Press (2003).
(10) H. Abu-Rub, M. Malinowski, and K. Al-Haddad, Power electronics for renewable energy systems, transportation and industrial applications, Wiley (2014).
(11) A. Hoggui, A. Benachour, M.C. Madaoui, and M.O. Mahmoudi, Implementation of finite control set model predictive control (FCS-MPC) for five-phase induction motors, ENP Engineering Science Journal, 5, 1, pp. 7–12 (2025).
(12) C. Garcia, J. Rodriguez, C. Silva, C. Rojas, P. Zanchetta, and H. Abu-Rub, Full predictive cascaded speed and current control of an induction machine, IEEE Transactions on Energy Conversion, 31, 3 (2016).
(13) J.A. Riveros, F. Barrero, E. Levi, M.J. Durán, S. Toral, and M. Jones, Variable-speed five-phase induction motor drive based on predictive torque control, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60, 8, pp. 2957–2968 (2013).
(14) A. Patidar, D. Sarvate, and Y. Nimonkar, Model predictive torque control of induction motor using SVPWM, Journal of Management Information and Decision Sciences, 24, Special Issue 3, pp. 1–7 (2021).
(15) M.R. Khan and A. Iqbal, Experimental investigation of five-phase induction motor drive using extended Kalman filter, Asian Power Electronics Journal, 3 (2009).
(16) N. El Ouanjli, S. Mahfoud, M.S. Bhaskar, S. El Daoudi, A. Derouich, and M. El Mahfoud, Novel speed sensorless DTC design for a five-phase induction motor with an intelligent fractional order controller based on MRAS estimator, Power Electronics and Drives, 9, 44, pp. 63–85 (2024).
(17) M. Ahmad, High performance AC drives: modelling, analysis and control, Springer (2010).
(18) H. Abu-Rub, A. Iqbal, and J. Guzinski, High-performance control of AC drives with MATLAB®/Simulink, 2nd ed., Wiley, Hoboken, NJ, USA (2021).
(19) S.K. Barik and K.K. Jaladi, Five-phase induction motor DTC-SVM scheme with PI controller and ANN controller, Procedia Technology, 25, pp. 816–823 (2016).
(20) R. Rouabhi, A. Herizi, S. Djeriou, and A. Zemmit, Hybrid type-1 and 2 fuzzy sliding mode control of the induction motor, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. Et Énerg., 69, 2, pp. 147–152 (2024).
(21) A. Herizi, R. Rouabhi, F. Ouagueni, and A. Zemmit, Robust wind power control using sliding mode, backstepping, and fuzzy logic, Rev. Roum. Sci. Techn. – Électrotechn. Et Énerg., 70, 3, pp. 313–318 (2025).
Téléchargements
Publiée
Numéro
Rubrique
Licence
(c) Copyright REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE 2026
Ce travail est disponible sous licence Creative Commons Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International.
