Réalisation et commande d`un véhicule électrique par dSpace

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf
Faculté de Génie Electrique
Département d’Automatique
Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de Magister
Spécialité : Ecole Doctorale de Génie Electrique
Option : Automatique
Présenté par
Mr. BOUCHA ABDELLAH
__________________________________________________________
Réalisation et commande d’un véhicule
électrique par dSpace embarqué
__________________________________________________________
Soutenu le :
Devant le jury composé de :
Président
Mr MOKHTARI Abedellah
Professeur
USTO-MB
Encadreur
Mr HAZZAB Abdeldjebbar
Professeur
Univ. Bechar
Co-Encadreur
Mr BOUHAMIDA Mohamed
Professeur
USTO-MB
Examinateur
Mr OMARI Abdelahafid
Professeur
USTO-MB
Examinateur
Mme GHOUL HADIBY Rachida
Professeur
USTO-MB

Dédicace
Je dédie ce modeste travail
A :
Mes chers parents,
Mon épouse
Mes frères et sœurs,
Toute ma famille,
Tous mes amis.

Remerciement
En préambule à ce mémoire, je souhaitais adresser mes remerciements les plus sincères aux
personnes qui m’ont apporté leur aide et qui ont contribué à l’élaboration de ce mémoire
ainsi qu’à la réussite de cette formidable année universitaire.
La première personne que nous tenons à remercier est notre encadreur le professeur Mr
Hazzab Abdeldjebar, pour l’orientation, la confiance, la patience qui ont constitué un apport
considérable sans lequel ce travail n’aurait pas pu être mené au bon port.
Je tiens de remercie mon Co-encadreur Mr bouhamida maitre de conférence à l’université
de l’USTO-MB pour leurs encouragements
Mes remerciements s’étendent également à, Mr Habbab Mohamed.
Nous tenons également à remercier les membres de Jury pour avoir accepté d’examiner ce
travail.
Nous tenons à exprimer nos sincères remerciements à tous les enseignants qui m’enseigné
durant mon cursus de magistère et qui par leurs compétences m’a soutenu dans la poursuite
de mes études.
Enfin, Je remercie tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce
travail.

Résumé
Le développement des projets en matière de véhicule électrique peut s’expliquer tout
d’abord par les objectifs environnementaux fixés dans les cadres mondial et national pour
lutter contre le changement climatique, visant notamment à diminuer les émissions de CO2.
Notre contribution dans cet axe de recherche à travers ce mémoire dédié à réaliser un
véhicule électrique à deux roues motrices commandée par un DSPACE embarqué en temps
réel, afin d’assurer un bon contrôle, dont les consignes sont envoyées d’après un PC via un
réseau sans fil.
La commande se fait par trois hacheurs 4 quadrants à base d’IGBT l’un pour l’avant
en variant la vitesse de moteur et inverser son sens de rotation gauche et droite, le reste des
hacheurs pour la marche avant et arrière de deux roues arrière.
On à utilisé un codeur incrémentale pour la mesure de la vitesse des roues arrière et un
capteur de position pour réaliser une rotation pour les roues avants .Les résultats pratiques
obtenues sont satisfaisantes en matière de contrôle.
ABSTRACT
Projects development in the field of electric vehicles can be explained first by the
environmental objectives in the global and national frameworks to lessen the effects of
climate change, and in particular to reduce CO2 emissions.
The present research work attempts to make an electric two-WD vehicle controlled by a
DSPACE boarded in real time to ensure good control, the instructions are sent from a PC via
a wireless network.
The control is done by three choppers, four IGBT-based quadrants; one for the front by
varying the motor speed and reverse its direction of rotation to the left and right, the rest of
the choppers are used for the forward and reverse two rear wheels.
An incremental encoder is used to measure the speed of the rear wheels and a position
sensor to produce a rotation for the front wheels. Practical results are satisfactory in terms of
control.
صخلم
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Sommaire
Sommaire
Dédicace
Remerciements
Résumé
Sommaire
Liste des figures
Nomenclature
Introduction Générale
1
Chapitre I : Généralités sur les Véhicules Electriques
I.1 Introduction
3
I.2 Historique
3
I.3 Actualités des Véhicules Electriques
5
I.4 Définition d’un Véhicule Electrique
5
I.5 Description générale de la chaîne de traction
5
I.5.1 Le Moteur Electrique d’Entrainement
6
I.5.1.1 Moteur à courant continu à excitation séparée
7
I.5.1.2 Moteurs à courant continu à aimant permanent
7
I.5.1.3 Moteurs asynchrones
7
I.5.1.4 Moteurs synchrones à aimants permanents
8
I.5.1.5 Moteur synchrone à inducteur bobiné
8
I.5.1.6 Moteur à réluctance variable
8
I.5.1.7 Choix de motrice
9
I.5.2 Convertisseur statique
9
I.5.3 Batterie
9
I.6 Différentes configurations de véhicule électrique
10
I.6.1 Véhicule électrique monomoteur
11
I.6.2 Véhicule électrique multi-moteurs
12
I.7 Structure du véhicule électrique
14
I.7.1. Critères de choix des roues motrices
15
I.7.2. Critères de choix des roues libres
15
I.7.3. Choix des actionneurs
15
I.8 Modélisation dynamique du véhicule
16
I.8.1. Contraintes dynamiques sur le véhicule
16
I.8.2 Importance du calcul de la vitesse et de l’accélération maximale
17
I.8.3 Couples résistant au déplacement
19
I.8.4 Roulement uniforme sur sol plat
20
I.8.5 Franchissement de pente
21
I.8.6 Franchissement d’obstacles
21
I.8.7 Accélération
21
I.8.8 Résistance au glissement (adhérence)
21
I.9 Conclusion
22
Chapitre II : Système de Contrôle de la Chaîne de Traction
II.1 Introduction
23
II.2 Description de la Chaîne de Traction
23
II.3. Système de Traitement Numérique dSPACE DS1104
23
II.3.1 Architecture du dSPACE DS1104
23
II.3.2 Processeur maître PPC (Master)
24
II.3.3 Dispositifs d’entrées/sorties du PPC maître
24
II.3.4 Processeur esclave DSP TMS320F240
25
II.3.5 Dispositifs d’entrées/sorties de DSP esclave
26
II.3.6 Contrôleur d’interruption
26