Structure des commandes
Commande numérique des machines - Évolution des commandes

Pour situer la problématique de la commande numérique des machines électriques, examinons la figure 1 qui donne le schéma général de la commande d’un actionneur électrique. Elle est structurée en plusieurs blocs fondamentaux :

• la machine proprement dite, qui peut être alimentée en tensions (v ) ou en courants (i ) et qui fournit un couple (γ ) à une charge mécanique (non étudiée ici) ;

• les capteurs, en particulier :

  • de courant,

  • de vitesse,

  • de position qui équipent la machine ;

• le convertisseur statique, dont les composants élémentaires (les interrupteurs) fonctionnent toujours en commutation ;

• la commande rapprochée, qui détermine la séquence des allumages et des extinctions des composants du convertisseur ; elle peut le faire selon différents critères (protection en courant, pilotage direct des courants, minimisation des harmoniques des tensions appliquées à la machine...) ;

• la commande algorithmique, dite éloignée, qui suppose résolus les problèmes les plus spécifiques à la machine (sécurité, autopilotage) et donne les signaux de pilotage pour obtenir des asservissements de vitesse ou de position ; habituellement, les signaux de sortie de cette commande sont des images du couple désiré.

Sur ces fonctions, pour les machines à courant alternatif, se superpose, sur la position, une opération de synchronisation des grandeurs électriques (tensions ou courants) : l’autopilotage. Celui-ci permet de considérer l’ensemble convertisseur-machine-capteur comme une machine à courant continu sans collecteur. Cette référence à la machine à courant continu est naturelle, parce que cette machine est considérée, sur le plan fonctionnel, comme l’actionneur idéal, parce que son alimentation et sa commande sont simples et parce qu’elle a les meilleures performances dynamiques.