BOOST-II: Simulation Symbolique de Stratégies de Contrôle de Convertisseurs Multi-niveaux

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1 BOOST-II: Simulation Symbolique de Stratégies de Contrôle de Convertisseurs Multi-niveaux Journée de l Institut Farman G. Feld L. Fribourg S. Lefebvre B. Revol R. Soulat 26 novembre 2013 G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 1/10

2 Le projet BOOST-II Collaboration entre deux laboratoires LSV (Laboratoire Spécification et Vérification) Laurent Fribourg Romain Soulat SATIE (Systèmes et Applications des Technologies de l Information et de l Énergie) Gilles Feld Denis Labrousse Stéphane Lefebvre Bertrand Revol G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 2/10

3 Cadre Un systéme réel développé par le SATIE Son modèle électrique G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 3/10

4 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

5 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

6 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

7 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

8 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

9 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

10 But À partir d une source de tension constante, synthétiser, en sortie, une tension quasi-sinusoïdale, en jouant sur la position des interrupteurs G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 4/10

11 But Calculer une stratégie de contrôle qui : Garantit la sortie quasi-sinusoïdale Maintient les tensions des condensateurs autour d une valeur optimale G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 5/10

12 Méthodologie Définition d une zone R de bon fonctionnement du système G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 6/10

13 Méthodologie Définition d une zone R de bon fonctionnement du système Recherche d un chemin qui assure le retour dans R G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 6/10

14 Méthodologie Définition d une zone R de bon fonctionnement du système Recherche d un chemin qui assure le retour dans R Si il en existe un, la stratégie de contrôle pour cette partie de l espace est trouvée G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 6/10

15 Méthodologie Définition d une zone R de bon fonctionnement du système Recherche d un chemin qui assure le retour dans R Si il en existe un, la stratégie de contrôle pour cette partie de l espace est trouvée Sinon, on partitionne la zone G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 6/10

16 Méthodologie Définition d une zone R de bon fonctionnement du système Recherche d un chemin qui assure le retour dans R Si il en existe un, la stratégie de contrôle pour cette partie de l espace est trouvée Sinon, on partitionne la zone G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 6/10

17 Application au convertissur multi-niveaux Simulation de la stratégie de contrôle (a) Voltage v C1 = f (t) (b) Voltage v C2 = f (t) (c) Voltage v C3 = f (t) (d) Plane v C2 = f (v C1 ) (e) Plane v C3 = f (v C1 ) (f) Plane v C3 = f (v C2 ) G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 7/10

18 Application au convertissur multi-niveaux Simulation de la stratégie de contrôle (g) Output voltage v o G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 7/10

19 Validation expérimentale Montage réalisé par le laboratoire SATIE G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 8/10

20 et travaux futurs Une méthode pour la synthèse de stratégies de commandes générale Dynamiques linéaires Dynamiques linéaires bruitées Dynamiques non linéaires Des résultats expérimentaux concluants 4 publications en conférences internationale Use of a full wave correct-by-design command to control a multilevel modular converter. EPE 13 Stability Controllers for Sampled Switched Systems. RP 13 Constructing Attractors of Nonlinear Dynamical Systems by State Space Decomposition. FSFMA 13 Limit Cycles of Controlled Switched Systems : Existence, Stability, Sensitivity. NCMIP 13 1 livre Control of Switching Systems by Invariance Analysis : Application to Power Electronics. Wiley ISTE G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 9/10

21 et travaux futurs Travaux futurs Extension aux systèmes gouvernés par des EDP Extension aux systèmes autonomes G. Feld, L. Fribourg, S. Lefebvre, B. Revol, R. Soulat Projet BOOST-I I 10/10

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