Ce cours de Master 1 (semestre 1) traite des lois de commande modernes appliquées aux convertisseurs statiques des systèmes d’énergies renouvelables : régulateurs numériques (RST) implantés sur DSP, algorithmes MPPT avancés pour les champs PV soumis à l’ombrage et à la poussière, commande robuste par mode glissant et commande prédictive à ensemble fini. Chaque méthode est posée mathématiquement, appliquée à un cas concret (boost PV, onduleur raccordé au réseau NIGELEC 230/400 V – 50 Hz, mini-réseau solaire) puis validée en simulation et en Hardware-in-the-Loop.
Objectifs d’apprentissage
- Concevoir des régulateurs numériques avancés (RST, prédictif, robuste) pour les convertisseurs de puissance.
- Implémenter des algorithmes MPPT de 2e génération sur processeurs DSP/FPGA.
- Maîtriser la commande par mode glissant et la commande prédictive (MPC) appliquées aux onduleurs.
- Valider les stratégies de commande par simulation Hardware-in-the-Loop (HIL).
Prérequis
Signaux & Systèmes Linéaires 2 (SSL4301) ; Commande des Machines Électriques (CME4303).
Plan du cours
- Leçon 1 — Commande Numérique Avancée des Convertisseurs
- Leçon 2 — MPPT Avancé pour Systèmes PV
- Leçon 3 — Commande par Mode Glissant (SMC)
- Leçon 4 — Commande Prédictive (MPC)
Travaux pratiques
- TP1 : MPPT par logique floue sur simulateur MATLAB/Simulink (leçon 2).
- TP2 : Commande SMC d’un hacheur boost PV — validation HIL sur dSPACE (leçon 3).
- TP3 : FCS-MPC d’un onduleur triphasé — comparaison avec PI vectoriel (leçon 4).
Modalités d’évaluation
Volume horaire : CM 18 h, TD 8 h, TP 6 h, TPE 28 h, soit 60 h de charge totale (CTT) — 3 crédits. Évaluation CC + ET : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, TD, quiz) et examen terminal 60 % ; nature mixte.
Bibliographie
- Franklin, Powell & Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson.
- Rodriguez & Cortes, Predictive Control of Power Converters and Electrical Drives, IEEE Press / Wiley.
- Utkin, Guldner & Shi, Sliding Mode Control in Electro-Mechanical Systems, CRC Press (complément).
- Landau & Zito, Digital Control Systems, Springer (complément sur le RST).
