Application des commandes non linéaires pour la régulation en vitesse ou en position de la machine synchrone autopilotée

In this paper a method of modem control, total linearization by state-feedback, with choice of an input-output behaviour, is applied to a selfcontrolled servomotor. This solution may be a successful alternative to classical strategies. Some examples relative to speed or position control with constraint on the direct axis current show dynamical behaviours which illustrate the possibilities of this method.Dans cet article une méthode de l'automatique, la linéarisation totale par retour d'état, avec choix d'un comportement entrée-sortie, est appliquée à un actionneur électrique non linéaire, un servomoteur synchrone autopiloté. Cette solution est une alternative prometteuse aux stratégies classiques. Des exemples de dynamiques obtenues sur des commandes en vitesse ou en position, avec contrainte sur le courant d'axe direct, illustrent les possibilités de cette méthode

Manipulation and Optical Detection of Colloidal Functional Plasmonic Nanostructures in Microfluidic Systems

The very strong optical resonances of plasmonic nanostructures can be harnessed for sensitive detection of chemical and biomolecular analytes in small volumes. Here we describe an approach towards optical biosensing in microfluidic systems using plasmonic structures (functionalized gold nanoparticles) in colloidal suspension. The plasmonic nanoparticles provide the optical signal, in the form of resonant light scattering or absorption, and the microfluidic environment provides means for selectively manipulating the nanoparticles through fluid dynamics and electric fields. In the first part we discuss recent literature on functionalized colloidal particles and the methods for handling them in microfluidic systems. Then we experimentally address aspects of nanoparticle functionalization, detection through plasmonic resonant light scattering under dark-field illumination and the electrokinetic behavior of the particles under the action of an alternating electric field

Commande non linéaire en vitesse d'un servomoteur synchrone avec calcul de trajectoire et estimation du couple résistant

In this paper, a method improving performances and robustness of nonlinear control of synchronous servomotor is proposed. A speed trajectory, asymptotically tracked by the nonlinear controller, is computed in real time and permits to obtain th optimum torque during the speed transients. A load torque estimator is included in the control. Simulation and experimentation results are presented.Dans cet article, une méthode est proposée pour améliorer robustesse et performances de la commande non linéaire du servomoteur synchrone. La méthode consiste à calculer en temps réel un trajectoire asymptotique pour la vitesse, engendrant un couple moteur optimum pendant la durée du transitoire de vitesse. Un estimateur du couple résistant est utilisé. Des simulations et des résultats expérimentaux sont présentés

COMPARISON OF SPEED NONLINEAR CONTROL STRATEGIES FOR THE SYNCHRONOUS SERVOMOTOR

doi: 10.1080/07313569308909644International audienceABSTRACT In this paper, several strategies to improve robustness and performances of speed nonlinear control of the synchronous servomotor are proposed and compared. The followed procedure consists in imposing the maximum acceptable motor torque during any speed transient, for any load torque, (the response time becoming then optimum), by means of saturation of the current in the quadrature axis, or by means of a real time speed asymptotic trajectory computation. The latter strategy permits to eliminate the influence of an highly perturbed load torque on the regulated speed. Every controller presented here includes a load torque estimator, and a constraint on the motor currents. Simulations and experimental results are performed in order to confirm theoretical ones

Modélisation et commande non linéaire en couple d'une machine à réluctance variable à double saillance

The research of a control to reduce the torque ripple of a Switched Reluctance Machine (SRM) is the main aim in this paper. The SRM is very attractive because of its simple structure. Unfortunately, its polyphase torque is naturally pulsed because of the highly nonlinear electromagnetic characteristics and because the phases have to be successively commutated in order to maintain a continuous rotation. First, the electromagnetic characteristics (torque and flux with regard to the position and the current) have to be very precisely determined. Several experimental methods of characterization are presented. A model based on this experimental electromagnetic characterization is necessary for the synthesis of the control. The models found in the literature, compared with the experimental data, are not adapted to the SRM under study. An original model is then proposed. After defining an appropriate strategy for the phase commutation, the limits of the classical linear control (Proportional Integral controller) are determined. In order to compensate the SRM nonlinearities, a nonlinear torque control has been simulated and tested. Very promising results have been obtained at low and medium speeds.Dans cet article, une commande est recherchée afin de réduire les ondulations de couple d'une Machine à Réluctance Variable à Double Saillance (MRVDS). La structure très simple de la MRVDS la rend très attractive. Malheureusement, son couple polyphasé est naturellement pulsé du fait des caractéristiques électromagnétiques fortement non linéaires et de la nécessité de commuter successivement les phases pour assurer une rotation continue. Dans un premier temps, il est indispensable de déterminer très précisément les caractéristiques électromagnétiques (couple et flux en fonction de la position et du courant). Plusieurs méthodes expérimentales de caractérisation sont présentées. Un modèle s'appuyant sur cette caractérisation électromagnétique expérimentale est ensuite nécessaire pour la synthèse de la commande. Les modèles de la bibliographie, confrontés aux données expérimentales, ne sont pas adaptés à la MRVDS étudiée. Ainsi une modélisation originale est proposée. Enfin, après avoir défini une stratégie appropriée pour la commutation des phases, les limites des commandes linéaires classiques (correcteur Proportionnel Intégral) sont déterminées. Pour compenser les non linéarités de la MRVDS, une commande non lináire en couple a été simulée et expérimentée. Des résultats très prometteurs ont été obtenus pour des fonctionnements en basses et moyennes vitesses

Analysis of pulsed electric field effects on cellular tissue with Cole–Cole model: Monitoring permeabilization under inhomogeneous electrical field with bioimpedance parameter variations

International audienc

COMPARISON OF CONTROL STRATEGIES TO MINIMIZE THE TORQUE RIPPLE OF A SWITCHED RELUCTANCE MACHINE

doi: 10.1080/07313569708955800International audienceABSTRACT The Switched Reluctance Machine (SRM) presents simple structure with passive rotor without windings nor any magnets. That enables applications in mass production (low production and material costs) or in harsh environments (high temperature...). Unfortunately, its polyphase torque is naturally pulsed because of the highly nonlinear electromagnetic characteristics and because the phases have to be successively commutated in order to maintain a continuous rotation. A torque control associated with an appropriate strategy for the phase commutation is thus sought in order to reduce the torque ripple. Initially, the limits of the classical linear control (Proportional Integral controller) are determined. Then, the performances of the PI controller are improved by means of electromotive forces compensation. Nevertheless, the torque ripple remains significant. In order to compensate for SRM nonlinearities, we propose a nonlinear torque control associated with a suitable commutation strategy. This control has been simulated and experimentally tested. Its performances have been compared with the PI-obtained performances. Very promising results have been obtained at low and medium speeds. However, even with this nonlinear torque control, torque ripple still remains in the presence of voltage saturation. This is precisely why we are presenting herein an original method, which enables compensating for the effects of the feeding-voltage saturation

A robust total compensation algorithm for the torque control of a synchronous servomotor

In this paper, we present a performing torque controller for a synchronous servomotor. As we will see, this controller, called the total compensation controller, brings a new solution to the defects of the well known proportional integral controller in the D-Q frame, omnipresent in industrial applications. Here, we propose a comparative study of these two algorithms, the main problem of the proportional integral controller in the D-Q frame being its high sensitivity to the speed's dynamics. We show that the total compensation controller resolves this problem. Nevertheless, the total compensation controller algorithm requires a measurement of the mechanical speed. Thus, we had to test its robustness with respect to an imprecise measurement of the motor velocity. As we will see, this controller is not robust enough. In order to improve this robustness, we propose a solution : the total compensation controller with integrators. This last controller, which has been implemented with a broadly diffused microprocessor (Intel 8086), presents convincing features : a fast torque response time for any dynamics of the mechanical speed, with a very good robustness

Comportement non linéaire des générateurs électrochimiques associés aux convertisseurs statiques. Détection de l'état de charge

Le but de cette étude est de mettre en évidence le comportement non linéaire des générateurs électrochimiques secondaires soumis à des sollicitations impulsionnelles de charge ou de décharge de grande amplitude. L'influence de la création de composés gazeux sur l'impédance de la batterie est examinée. En second lieu, cette non-linéarité au niveau de la réponse à l'impulsion est exploitée pour détecter l'état de charge de la batterie. Les informations issues de la réponse à diverses sollicitations impulsionnelles en courant (différentes durées, différentes amplitudes, en charge ou en décharge) sont fusionnées, afin de détecter l'état de charge de l'accumulateur. Une méthodologie pour prendre en compte le régime de décharge est exposée dans l'article (cas des accumulateurs plomb-acide). Une réalisation expérimentale permettant la détection de l'état de charge d'un accumulateur au plomb est présentée