Commande numérique à base de composants FPGA d'une machine synchrone

Les entraînements électriques à vitesse variable ont fait l'objet d'importantes révolutions, notamment dans le cadre de l'amélioration des performances de composants d'électronique de puissance et dans l'utilisation de nouvelles solutions numériques comme support pour l' implantation des algorithmes de commande . Les premières implantations d'algorithmes de commande furent réalisées avec des solutions analogiques. Ces solutions assuraient la réalisation de contrôles ayant une large bande passante vu leur rapidité et leur action en continu. Cependant, elles manquaient de fiabilité à cause de leur sensibilité aux perturbations et aux variations des paramètres de contrôle liées aux contraintes thermiques des circuits analogiques de contrôle. Pour remédier à ces inconvénients, les solutions numériques se sont naturellement imposées. Les premières réalisations numériques d'implantation d'algorithmes de commande de machines électriques ont été effectuées en utilisant les microcontrôleurs, les microprocesseurs et les DSP (Digital Signal Processor). Ces solutions numériques ont permis de résoudre les problèmes liés à l'utilisation des commandes analogiques. Par ailleurs, elles présentaient un grand intérêt économique et une meilleure flexibilité de conception. Cependant, malgré les avantages offerts par ces solutions numériques, certains avantages offerts par les implantations analogiques sont perdus. Cela est principalement dû au fait que la discrétisation et la quantification des algorithmes de commande à implanter, ainsi que les délais de temps de calcul, détériorent les performances de contrôle en termes de rapidité de correction et de résolution de contrôle.

Avec l'avancement technologique dans le domaine de la microélectronique, de nouvelles solutions numériques telles que les FPGA (Field Programmable Gate Array ) ou les ASIC (Application Specific Integrated Circuit ) sont disponibles et peuvent être utilisées comme cibles numériques pour l'implantation des algorithmes de commande. Le parallélisme inhérent de ces nouvelles solutions ainsi que leurs grandes capacités de calcul font que les délais de temps de calcul sont négligeables en dépit de la complexité des algorithmes à implanter. L'utilisation de ces solutions matérielles permet donc de retrouver certaines performances analogiques tout en gardant les avantages des solutions numériques. De plus, ces solutions permettent de répondre aux nouvelles exigences des contrôles modernes. En effet, outre l'amélioration des performances de contrôle à travers la réduction des temps de calcul , le parallélisme des solutions matérielles permet d'intégrer sur une seule et unique cible...