Thème TECHNIQUES DE COMMANDE PREDICTIVE ET FLOUE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE FERHAT ABBAS - SETIF
UFAS (ALGERIE)
THESE DE DOCTORAT EN SCIENCES
Présenté au département d’Electrotechnique
Faculté de Technologie
Pour Obtenir le titre de
Docteur En Electrotechnique
Spécialité : Commande Electrique
Par
BOUAFIA ABDELOUAHAB
Thème
TECHNIQUES DE COMMANDE PREDICTIVE ET FLOUE
POUR LES SYSTEMES D’ELECTRONIQUE DE
PUISSANCE: APPLICATION AUX REDRESSEURS A MLI
Soutenu le : 06/10/2010 devant la commission d’examen composée de :
Pr. MOSTEFAI Mohamed Président Université de Sétif
Pr. KRIM Fateh Directeur de thèse Université de Sétif
Dr. GAUBERT Jean-Paul Examinateur Université de Poitiers
Dr. RAMBAULT Laurent Examinateur Université de Poitiers
Pr. REKIOUA Toufik Examinateur Université de Béjaia
Pr. BACHA Seddik Examinateur Université de Grenoble

Techniques de Commande Prédictive et Floue pour les
Systèmes d’Electronique de Puissance : Application aux
Redresseurs à MLI
Mots clés : Keywords :
• Electronique de puissance
• Pollution/dépollution harmonique
• Redresseurs à MLI
• Facteur de puissance unitaire
• Contrôle de courant
• Puissance instantanée
• Contrôle direct de puissance
• Commande prédictive
• Logique floue
• Power electronics
• Harmonic pollution/elimination
• PWM rectifiers
• Unity power factor
• Current control
• Instantaneous power
• Direct power control (DPC)
• Predictive control
• Fuzzy logic
Résumé :
Cette thèse s’inscrit dans les travaux de recherche menés sur les moyens modernes, à
base de l’électronique de puissance, de dépollution harmonique du réseau de distribution de
l’énergie électrique. Cette pollution constitue actuellement un problème majeur surtout dans
l’industrie. Elle est causée principalement par les charges non-linéaires, prélevant sur le
réseau des courants non sinusoïdaux. Les convertisseurs statiques, surtout les redresseurs à
diodes et à thyristors, sont de nature non-linéaire et représentent la principale source
d’injection de courants harmoniques dans le réseau. Ils requièrent donc une attention
particulière afin de réduire leurs taux d’harmonique en courant. Dans ce contexte, les
solutions modernes préventives adoptées, en plus du filtrage actif qui représente une solution
curative, consiste à remplacer les redresseurs classiques par de nouvelles structures de
convertisseurs AC/DC non polluants, dont le comportement vis-à-vis du réseau est de nature
résistive. Ce travail apporte une contribution à la commande du redresseur de tension à MLI à
absorption de courant sinusoïdal. En effet, différentes stratégies de commande ont été
développées, simulées et validées sur un banc d’essai expérimental dont le but commun est
d’obtenir un réglage performant de la tension du bus continu et un prélèvement de courants
sinusoïdaux. Ces stratégies sont basées soit sur le contrôle direct des courants absorbés soit
sur le contrôle direct des puissances instantanées (DPC). De plus, elles sont combinées avec
des commandes dites avancées, comme les approches floues et prédictives appliquées aux
deux techniques de contrôle énoncées précédemment. La simulation de toutes ces méthodes a
été mise en œuvre à l’aide du logiciel Matlab/SimulinkTM et l’implantation en temps réel a été
élaborée grâce à une carte contrôleur du système dSPACE 1104.

Avant propos.
Le travail présenté dans ce mémoire a été réalisé en collaboration entre le Laboratoire
d’Electronique de Puissance et Commande Industrielle (LEPCI) de l’Université de Sétif,
Algérie, et le Laboratoire d’Automatique et d’Informatique Industrielle (LAII) de
l’Université de Poitiers, France, dans le cadre d’une convention de cotutelle de thèse entre
les deux universités.
A l’issue de ce travail je tiens à adresser ma reconnaissance et mes remerciements à
toutes les personnes qui ont contribué, chacune à leur manière, à l’accomplissement de cette
thèse.
Tout d’abord, je tiens à remercier vivement les membres de jury pour avoir accepté
d’évaluer ce travail et ce mémoire :
Monsieur Mohamed MOSTEFAÏ, Professeur à l’Université de Sétif, Algérie, d’avoir
accepté de juger mon travail et de présider le jury de soutenance de cette thèse.
Messieurs Seddik BACHA, Professeur à l’Université de Grenoble, France, et Toufik
REKIOUA, Professeur à l’Université de Bejaia, Algérie, pour m’avoir fait l’honneur
d’accepter d’être les rapporteurs de cette thèse.
Je tiens également à remercier très chaleureusement mes directeurs de thèse :
Monsieur Fateh KRIM, du côté Algérien, Professeur à l’Université de Sétif, pour son
encadrement, son suivi permanent et ses précieux conseils.
Monsieur Laurent RAMBAULT, Maître de Conférences à l’Université de Poitiers, mon
directeur de thèse du coté Français, pour son encadrement et sa confiance dans ce travail.
Monsieur Jean-Paul GAUBERT, Maître de Conférences à l’Université de Poitiers, mon
encadreur de thèse, pour son aide, son soutien permanent et pour m’avoir traité toujours
aussi chaleureusement.
Je suis très reconnaissant au directeur du Laboratoire d’Automatique et
d’Informatique Industrielle (LAII), Professeur Gérard CHAMPENOIS, pour l’accueil
chaleureux et pour m’avoir donné l’opportunité de réaliser la partie expérimentale de cette
thèse au sein de son laboratoire.