Thèse Cifre: Contrôle robuste de machine à aimantation induite pour applications aéronautiques [...]

Descriptif mission

La transition énergétique impose à l'industrie des exigences accrues en rendement, compacité, fiabilité et réduction des émissions. Dans l'aéronautique, chaque gain de masse ou d'efficacité améliore les performances et réduit l'empreinte environnementale. Les machines électriques sont au cœur de cette évolution, mais celles actuellement utilisées dépendent fortement des terres rares, ce qui pose des contraintes de coût et d'approvisionnement. Dans ce contexte, les machines synchrones à réluctance constituent une alternative prometteuse grâce à leur robustesse et leur faible dépendance aux matériaux critiques. Assistées par aimants permanents, elles combinent les couples de réluctance et magnétique, améliorant ainsi la densité de couple et le rendement tout en limitant l'usage de terres rares. Leur commande vise la maximisation du couple par ampère. Toutefois, cette stratégie doit prendre en compte plusieurs défis liés à la non linéarité des propriétés magnétiques, aux effets de saturation, aux ondulations de couple, etc. Ces défis sont amplifiés en environnement aéronautique, soumis à de fortes variations de température, générant des incertitudes paramétriques et impactant ainsi le contrôle de ces machines.

Le contrôle sans capteur de position peut améliorer la fiabilité globale, au prix d'une estimation plus complexe de la position du rotor. Par ailleurs, l'augmentation des puissances embarquées conduit à des architectures de machines multi‑étoiles. Cependant, leur commande nécessite d'assurer un découplage efficace entre étoiles afin de garantir un fonctionnement optimal en régimes normal et dégradé. Ainsi, le développement de stratégies de commande robustes est essentiel pour garantir la performance et la fiabilité. Objectif de la thèse: Dans ce contexte, la thèse portera sur le développement de stratégies de commande robustes des machines synchro‑réluctantes assistées par aimants dans un environnement sévère à forte variation de température. Une architecture de machines multi‑étoiles sans capteurs sera considérée. Toutes ces critères nécessitent le développement de stratégies de commande, capables de garantir à la fois robustesse et rendement optimal, en réponse aux besoins croissants de l'électrification aéronautique.

Responsabilités

• Développer des modèles de machines synchro‑réluctantes multi‑étoiles et gérer l'interaction avec l'électronique de puissance.
• Implémenter les stratégies de contrôle correspondantes, en prenant compte des défis de ces types de machine.
• Implémenter la commande sans capteur de position de ces machines.
• Développement des lois de contrôle assurant la robustesse du système malgré les incertitudes paramétriques liées aux variations élevées de température.
• Évaluation des stratégies de contrôle, de leurs robustesses et de leurs limitations.
• Validations expérimentales en fonctionnement normal et dégradé.
• Rédaction de publication scientifique et participation aux congrès.

Formation

Bac+5 (Master de recherche ou école d'ingénieur) dans les domaines du contrôle‑commande, de l'automatique ou de l'électrotechnique.

Compétences requises

• Bonnes maitrises en automatique et en commande avancée des systèmes électriques.
• Bonnes connaissances en machines électriques.
• Bonne maîtrise de l'outil Matlab/Simulink est indispensable.
• Connaissances en prototypage rapide et validation expérimentale appréciées.

Qualités personnelles

• Autonomie.
• Esprit d'initiative.
• Bonnes capacités de communication (orale et écrite).
• Curiosité scientifique.
• Rigueur.
• Aptitude à s'intégrer rapidement au sein d'une équipe.