Fiche individuelle
Youssouf MINI | ||
Titre | Docteur | |
Equipe | Commande | |
Adresse | Arts et Métiers ParisTech - Campus Lille 8, boulevard Louis XIV 59046 LILLE CEDEX | |
Téléphone | +33 (0)3-XX-XX-XX-XX | |
youssouf.mini@ensam.eu | ||
Observation / Thématique de recherche | Contrôle sans capteur "sensorless" des machines électriques polyphasées | |
Publications |
ACLI Revue internationale avec comité de lecture |
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[1] Enhancement of Sensorless Control for Non-Sinusoidal Multiphase Drives - Part I: Operation in Medium and High-Speed Range Energies, 01/2022, Abstract MINI Youssouf, NGUYEN Ngac Ky, SEMAIL Eric, VU Duc Tan |
This two-part study proposes a new sensorless control strategy for non-sinusoidal multiphase permanent magnet synchronous machines (PMSMs), especially in integrated motor drives (IMDs). Based on the Sliding Mode Observer (SMO), the proposed sensorless control strategy uses the signals (currents and voltages) of all fictitious machines of the multiphase PMSMs. It can estimate the high-accuracy rotor position that is required in the vector control. This proposed strategy is compared to the conventional sensorless control strategy applying only current and voltage signals of the main fictitious machine, including the fundamental component of back electromotive force (back-EMF) of the non-sinusoidal multiphase PMSMs. Therefore, in order to choose an appropriate sensorless control strategy for the non-sinusoidal multiphase PMSMs, these two sensorless control strategies will be highlighted in terms of precision in the rotor position and speed estimations. Simulation and experimental results of a non-sinusoidal seven-phase PMSM will be shown to verify and compare the two sensorless control strategies. In this part of the study (part I), only the sensorless control in medium and high-speed range is considered. The sensorless control at zero and low-speed range will be treated in the second part of this study (part II). |
[2] Sensorless Control for Non-sinusoidal Five-phase Interior PMSM based on Sliding Mode Observer European Journal of Electrical Engineering, Vol. 23, N°. 6, pages. 445-454, 12/2021, URL, Abstract MINI Youssouf, NGUYEN Ngac Ky, SEMAIL Eric |
This paper proposes a sensorless control strategy based on Sliding Mode Observer (SMO) for a Five-phase Interior Permanent Magnet Synchronous Machine (FIPMSM), with a consideration of the third harmonic component. Compared to conventional three-phase machines, the third harmonic of back electromotive force (back-EMF) contains more information. Thus, in this paper, the first and third harmonic components of the five-phase machine are considered to estimate the rotor position which is necessary for the vector control. Simulation results are shown to verify the feasibility and the robustness of the proposed sensorless control strategy. |
ACT Conférence internationale avec acte |
[1] A novel Sensorless Control Strategy Based on Sliding Mode Observer for Non-Sinusoidal Seven-phase PMSM The 10th International Conference on Power Electronics, Machines and Drives 2020, 12/2020, URL, Abstract MINI Youssouf, NGUYEN Ngac Ky, SEMAIL Eric |
This paper proposes a new sensorless control strategy based on a Sliding Mode Observer (SMO) for a non-sinusoidal Seven phase PMSMs. This strategy, based on all harmonics contained in the back-EMF, is compared to the classical sensorless control strategy using only the fundamental of back-EMF signal. As the novel sensorless control strategy estimate the rotor position by using different harmonics, it can lead to a good torque response compared to the classical strategy, specially in transient states. Therefore, in order to define the appropriate sensorless control strategy for the non-sinusoidal seven-phase PMSM, each sensorless control strategy will be highlighted in terms of robustness to the speed variation and torque ripple. Simulation results will be shown to verify the feasibility of the proposed methods. |
ACN Conférence nationale avec acte |
[1] Sensorless Control for Non-Sinusoidal Five-phase IPMSM Based on Sliding Mode Observer Jeunes Chercheurs en Génie Electrique, Oléron, 2019, 06/2019, URL, Abstract MINI Youssouf, NGUYEN Ngac Ky, SEMAIL Eric |
This paper proposes a sensorless control based on Sliding Mode Observer (SMO) for a Five-phase Interior Permanent Magnet Synchronous Machine (FIPMSM), with a consideration of the third harmonic component. Compared to the conventional three-phase machines, the third harmonic of electromotive force contains more information. Thus, in this paper, we consider the first and third harmonic components of the five-phase machine to estimate the rotor position that is necessary for the control. Simulation results of the implemented SMO are shown to verify the feasibility of the proposed sensorless control strategy |
TH Thèse |
[1] Développement d’algorithmes pour le contrôle sans capteur de machines électriques polyphasées en mode normal et dégradé Thèse, 09/2021, URL, Abstract MINI Youssouf |
L’électrification des systèmes de transport nécessite l’émergence d’entrainements électriques qui répondent à certaines exigences en termes de : rendement et densité de puissance élevés, fiabilité fonctionnelle, robustesse et compacité (facilité d’intégration). Dans ce contexte, les machines synchrones à aimants permanents (MSAP) polyphasées (nombre de phases > 3 ) sont devenues de plus en plus étudiées en raison de leurs densités énergétiques volumique et massique élevées, et leurs tolérances aux défaillances. Pour assurer un contrôle vectoriel performant de ces machines, un capteur de position mécanique est monté sur l’arbre de la machine pour fournir l’information de la position et de la vitesse du rotor. Cependant, dans un contexte de fiabilité fonctionnelle et de robustesse des machines MSAP polyphasées, un défaut sur ce capteur de position ou sur l’une de ses connexions entraine directement une défaillance du système de contrôle. Par ailleurs, dans un contexte de compacité, la nécessité d’un bout d’arbre pour monter ce capteur, qui lui aussi occupe du volume, entraine une augmentation du volume global des entrainements polyphasés. L’objectif de la thèse est de développer des algorithmes spécifiques à la commande sans capteur de machines MSAP polyphasées à force électromotrices non-sinusoïdales dans le but d’augmenter leurs fiabilités fonctionnelles et leurs compacités. Pour cela, des algorithmes basés sur le principe de l’observateur à mode glissant sont développés pour estimer la position et la vitesse du rotor à partir de l’estimation des forces électromotrices des différentes machines fictives équivalentes. Pour résoudre le problème d’observabilité des machines MSAP à zéro et faible vitesse, des algorithmes de commande sans capteur basés sur l’injection d’une tension sinusoïdale à haute fréquence dans la machine fictive qui contribue faiblement à la production du couple sont développés. L’obtention de la position sur toute la plage de vitesse des machines MSAP polyphasées en mode normal et dégradé peut ainsi être obtenue. Les différents algorithmes proposés dans ces travaux de thèse sont validés expérimentalement sur une machine MSAP à 7 phases à forces électromotrices non-sinusoïdales. |
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