Faculté des sciences et techniques de l'ingénieur STI, Section d'électricité, Institut de production et robotique IPR (Laboratoire d'actionneurs intégrés LAI)

Contribution à l'optimisation des entraînements électriques

Paroz, Cédric ; Perriard, Yves (Dir.)

Thèse sciences techniques Ecole polytechnique fédérale de Lausanne EPFL : 2003 ; no 2855.

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    Summary
    The choice of the drive composition is an obligatory stage in designing a product including electric drives. The large variety of the elements composing the electric drive (electronics, driving and kinematic chain) leads to a quasi-unlimited number of possible alternatives. Models and programs make it possible for the engineer to calculate independently the elements of a given composition, but the choice of the composition often remains subjective. We make the assumption that it is possible to automate the choice of an optimal composition. To check this assumption, the criteria, defining this optimum, are expressed and then are expressed in the form of an equation as a function of variable parameters. Finally it is checked that a set of parameters corresponding to the required optimum can be found in an automatic way. To successfully go through of these steps required the understanding of very diverse subjects, in particular: the use of an electric model, the symbolic system evaluation of the smallest root of a polynomial, the important influence of the trajectory and determination of dynainic rigidity. One of the key element resides in the formulation of the characteristics of al1 the elements in terms of admissible torque.
    Résumé
    Lors de la conception d'un produit comportant des parties mobiles, le choix de la composition de l'entraînement est une étape obligatoire. La grande variété des organes composant l'entraînement électrique (électronique, moteur et chaîne cinématique) débouche sur un nombre quasi illimité de variantes envisageables. Des modèles et des programmes permettent à l'ingénieur de calculer les éléments d'une composition donnée, mais le choix de la composition reste souvent arbitraire. Nous faisons l'hypothèse qu'il est possible d'automatiser le choix d'une composition optimale. Pour vérifier cette hypothèse, on exprime les critères qui définissent cet optimum, puis on met ces critères en équation en fonction de paramètres variables et enfin on vérifie que l'on peut trouver de manière automatique un jeu de paramètres correspondant à l'optimum recherché. La réalisation de ces étapes a nécessité l'approfondissement de sujets très divers, dont en particulier : l'utilisation des modèles électriques, l'évaluation symbolique de la plus petite racine d'un polynôme, l'influence importante de la trajectoire et la détermination de la rigidité dynamique. Un des éléments-clés réside dans l'expression des caractéristiques de tous les éléments en fonction du couple admissible.