Modélisation dynamique et estimation temps réel des ondulations de couple pour les machines synchrones à réluctance variable // dynamic modeling and real-time estimation of torque ripple in synchronous relectance motors

Topic description

Cette thèse porte sur la modélisation dynamique et l'estimation temps réel des ondulations de couple pour les machines synchrones à réluctance variable (SynRel). Les machines SynRel sont des alternatives prometteuses aux machines à aimants permanents car elles ne nécessitent pas de terres rares, mais elles souffrent d'ondulations de couple causant bruit et vibrations.
L'objectif est de développer des modèles dynamiques qui capturent précisément ces ondulations en tenant compte des non-linéarités magnétiques et saturations croisées. La méthodologie consiste à établir un pont entre les modèles par éléments finis (FEA) très précis mais trop complexes et des modèles simplifiés exploitables en temps réel pour la commande.
Des estimateurs temps réel seront conçus pour prédire les ondulations sans capteur de couple coûteux. L'approche sera validée expérimentalement sur un banc d'essai du laboratoire Ampère. Les modèles développés permettront d'implémenter des stratégies de commande avancée pour minimiser les ondulations de couple.
Cette recherche combine automatique, génie électrique et validation expérimentale.
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This thesis focuses on the dynamic modeling and real-time estimation of torque ripple in synchronous reluctance machines (SynRel). SynRel machines are promising alternatives to permanent magnet machines since they do not require rare-earth materials; however, they suffer from torque ripple that causes noise and vibrations.
The objective is to develop dynamic models capable of accurately capturing these ripples while accounting for magnetic nonlinearities and cross-saturation effects. The methodology consists in bridging the gap between highly accurate but computationally complex finite element analysis (FEA) models and simplified models suitable for real-time control applications.
Real-time estimators will be designed to predict torque ripple without relying on costly torque sensors. The approach will be experimentally validated on a test bench at the Ampère laboratory. The developed models will enable the implementation of advanced control strategies to minimize torque ripple.
This research combines control theory, electrical engineering, and experimental validation.
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Début de la thèse : 01/10/

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Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

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