Page d'accueil

Commande et réglage de la sustentation magnétique par attraction

Les électroaimants permettent, lorsqu'ils sont alimentés avec un courant continu, d'avoir le même comportement qu'un aimant. Par conséquent si un bobinage est réalisé autour d'un noyau ferromagnétique et qu'un rail vient fermer ce circuit magnétique en laissant un entrefer entre l'inducteur et ce dernier, alors il est possible de venir faire coller l'inducteur contre le rail tel un aimant. Il n'est cependant pas possible de créer des forces de répulsion permettant de repousser l'inducteur du rail, la seule solution est de couper l'alimentation de l'inducteur et laisser agir la gravité. Cela entraine donc la chute de l'inducteur. On comprend donc qu'il est imaginable de trouver une manière de garder l'inducteur à une certaine distance du rail si le courant est géré convenablement. De plus, il est possible d'avoir une structure liée à cet inducteur.

Ce projet traite de cette problématique avec quatre inducteurs et une structure de métro. Cette gestion convenable du courant est gérée par des régulateurs. Plusieurs d'entre eux sont utilisés ici. En effet, un régulateur classique de type PI est dimensionné, mais aussi un régulateur par méthode d'état dont le fonctionnement est plus complexe et a dû nécessiter un ajustement en utilisant un PID traditionnel. La sortie du régulateur donne une consigne en tension pour établir dans l'inducteur le courant nécessaire à sa lévitation à une distance correspondant à une consigne précise de 2[mm] à 50 microns près d'après les mesures finales réalisées.

Aussi, l'adaptation des équations non linéaires du courant a dû être réalisée afin de pouvoir obtenir les fonctions de transferts entre le courant et la tension. Par ailleurs, seule la partie mécanique du démonstrateur était existante. Donc le projet traite aussi du dimensionnement de l'électronique de puissance, de la simulation sur Tina et Simulink/Matlab, du routage sur Altium ainsi que du montage et des tests de chacune des cartes. Il en est de même en ce qui concerne la carte de conditionnement et d'interfaçage des signaux en provenance des capteurs. Et finalement la programmation en C des algorithmes de régulation ainsi que la configuration des registres des ADC et ePWM du DSP sont expliqués.