Commande numérique des machines - Évolution des commandes

L’article Commande numérique des ensembles convertisseurs- machines fait l’objet de trois articles :

• [D 3 640] Évolution des commandes

• Moteur à courant continu

• Système triphasé

et les sujets traités ne sont pas indépendants les uns des autres. Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres articles.

La commande des machines électriques a subi deux importantes révolutions : la montée en puissance des composants de l’électronique de puissance et le développement des organes numériques programmés, microprocesseurs et microcontrôleurs. La commande numérique des machines promet des progrès considérables dans la qualité des performances obtenues, tout en posant des problèmes particuliers qui exigent des solutions spécifiques. Cet article essaie de donner une synthèse de ces problèmes à partir de quelques exemples caractéristiques.

Les problèmes posés par la technologie analogique (dérives, stabilité à long terme, difficultés dans la réalisation de fonctions comme les lignes trigonométriques) ont poussé au passage à la technologie numérique au cours des années soixante-dix. L’apparition de microprocesseurs puissants pendant les années quatre-vingt a permis l’émergence d’une nouvelle famille de commandes, le contrôle vectoriel , qui donne aux machines à courant alternatif des performances dynamiques comparables à celles des machines à courant continu. Ces techniques ont également permis l’implantation de commandes optimisées (en termes d’élimination des harmoniques) des onduleurs à modulation de largeur des impulsions. De façon générale, la technologie numérique autorise l’implantation pratique d’algorithmes et de fonctions beaucoup plus complexes que ce que tolèrent les technologies analogiques.

Si la technologie numérique a permis le développement de performances intrinsèques, elle a aussi apporté des avantages industriels décisifs. Le même organe numérique peut se charger des relations avec l’opérateur humain, prendre en charge les séquences d’arrêt-marche et l’autodiagnostic ; toutes ces fonctions complexes nécessitent pratiquement le recours à des organes numériques. Elle permet aussi des économies lors des réalisations en autorisant des standardisations  : le même microprocesseur, avec la même architecture matérielle, rend possible toutes sortes d’applications ; il suffit de changer le contenu des mémoires. Enfin, les commandes numériques, grâce...