Ce travail porte sur la modélisation et la commande de la machine synchrone à réluctance variable, l’objectif étant de réduire les ondulations de couple. La méthodologie adoptée consiste à agir à la fois sur la structure de la machine et sur ses courants d’alimentation. Un état de l’art des techniques de réduction des ondulations de couple dans les machines électriques est d’abord dressé. Un modèle électromagnétique qui tient compte des harmoniques d’espace, basé sur l’approche par les fonctions de bobinage, est ensuite élaboré dans le but de caractériser et de quantifier les ondulations de couple. La pertinence du modèle est faite à travers la confrontation avec des résultats obtenus par calcul de champ par éléments finis. Ce modèle est alors utilisé pour l’optimisation des paramètres géométriques de la machine. Il a conduit à la définition d’un prototype de machine optimisée au sens du maximum de couple moyen et du minimum d’ondulations de couple. La deuxième partie de ce travail porte sur la commande de la machine en vue de compenser les ondulations de couple. Pour les simulations dynamiques de la machine pilotée par un onduleur de tension à commande vectorielle, le modèle élaboré demandant des temps de calcul raisonnables est utilisé sans difficulté particulière. Deux méthodes de compensation des ondulations de couple sont ensuite proposées. La première consiste à déterminer les courants qui produisent un couple constant en optimisant un autre critère tel que les pertes Joule ou le facteur de puissance. Une méthode de calcul systématique de ces courants est élaborée en utilisant les multiplicateurs de Lagrange. La deuxième méthode consiste à estimer en temps réel le couple résistant, puis à injecter un courant supplémentaire dans la boucle de régulation du couple. Les simulations numériques des deux méthodes ont donné des résultats probants. La validation expérimentale des calculs est effectuée sur un prototype de machine que nous avons calculé et réalisé. Les résultats des calculs, comparés aux mesures effectuées, sont satisfaisants. / This work deals with the modelling and control of synchronous reluctance machine in order to attenuate the torque ripple. The adopted methodology concerns both the electromagnetic structure of the machine and its feeding currents waveshapes. Firstly, a state of the art of torque ripple minimisation techniques in electrical machines is drawn up. Then, an electromagnetic model, taking into account all the space harmonics, based on winding functions approach, is proposed in order to compute the electromagnetic torque with its whole harmonic spectrum. The results of this model are compared with finite elements analysis ones and a good agreement between them is obtained. A parametric analysis of the machine is then done with the goal of maximizing the mean torque and minimizing the torque ripple. An optimal structure is then defined. The second part of this work is interested in the control in order to compensate the torque ripple. For the dynamic simulations of the vector controlled machine, the proposed model being low time consuming, is favourably and easily used. Two methods for torque ripple compensation are then proposed. The first one consists to determine the feeding currents that produce a constant torque by optimizing another criterion such as Joule losses or power factor. A systematic method of calculation of these currents is developed using Lagrange’s multipliers. In the second method the load torque is tracked and corrected by the injection of an additional current into the torque control loop. Numerical simulations of the two methods give good results. The experimental validation of the calculation is performed on a prototype machine that we have calculated and realized. The results of the calculations are favourably compared to measurements.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2004. / 98 réf.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. 98 réf.

La congestion automobile, les difficultés de stationnement, et la pollution atmosphérique constituent des enjeux contemporains affectant particulièrement les zones urbaines. Ces enjeux se renforcent mutuellement et appellent des mesures conjointes. Cette thèse propose de dépasser les approches cloisonnées en utilisant le concept d’économie de la fonctionnalité (EF). Plus précisément, cette étude explore le rôle d’un système de transport basé sur la fonction, et notamment sur le partage des usages, dans la résolution des problématiques spatiales et environnementales liées à la mobilité durable. Après avoir présenté le concept d’EF et son application au domaine de la mobilité (article 1), nous explorons le rôle du partage des usages dans la résolution des problématiques spatiales et environnementales (article 2). Nous mettons ensuite en lumière les mécanismes sous-tendant les rivalités d’usage liées au stationnement (article 3), ainsi que l’impact de la pollution atmosphérique locale sur la productivité du travail (article 4). Cette thèse permet de mettre en perspective les projets d’infrastructures ou les politiques de transport par une analyse des problématiques liées à la mobilité sous deux angles distincts. Tout d’abord, les politiques de transport sont explorées en lien avec l’espace pris comme une ressource rare en libre accès et dont la consommation par les modes de transport a un coût implicite et est sujette à rivalité. Ensuite, le lien entre meilleure accessibilité et hausse de la pollution atmosphérique locale est fait et l’analyse montre que la prise en compte des impacts environnementaux conduit à une estimation plus fine des gains d’agglomération attendus. / Traffic congestion, parking problems, and air pollution constitute contemporary challenges affecting especially urban areas. These concerns are intertwined and mutually reinforcing ; there is thus a need to address them jointly. Using the concept of functional economy (FE), this thesis attempts to go beyond the traditional compartmentalized approach. More specifically, this study investigates the role of a function-based transportation system, and namely of sharing the uses, in addressing jointly the spatial and environmental issues associated with sustainable mobility. After a short presentation of the concept of FE and its application to transportation (essay 1), we examine the role of sharing the uses in addressing spatial and environmental issues (essay 2). Then, we highlight the mechanisms underlying the rivalry of use affecting parking (essay 3), as well as the impact of local air pollution on labor productivity (essay 4). This thesis allows putting into perspective transportation infrastructure projects or policies through a two-angle analysis of the issues associated with mobility. First, transportation policies are explored from a spatial perspective, with space considered as a scarce resource in open access and whose consumption from transportation modes is subject to a shadow cost and to rivalry. Then, the link between enhanced accessibility and increased local air pollution from transportation is drawn, and the analysis reveals that accounting for environmental impacts leads to more accurate assessments of the expected agglomeration gains.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Este trabalho tem como objetivo analisar de que maneira o município de Campo Limpo Paulista tem sido historicamente atingido pelos processos de modernização capitalista a partir do avanço da metrópole de São Paulo em direção ao seu entorno. Trata-se de compreender as especificidades da produção do espaço urbano em relação ao processo de metropolização. Campo Limpo por volta do ano de 1950 era considerado um pequeno povoado-estação do cinturão caipira, após deu origem ao modesto subúrbio industrial e residencial, tornando-se, mais recentemente, em mais um dos espaços de reprodução periférica metropolitana. A industrialização e a urbanização possibilitadas e direcionadas por seus tentáculos - a Estrada de Ferro Santos-Jundiaí em 1881, depois as rodovias Anhanguera (1948) e Máximo Zamboto (1971) têm aglutinado mais fortemente novos lugares, contribuindo para a desagregação da unidade espacial interna do município, onde se tem verificado dinâmicas de auto-segregação dos ricos vindos de São Paulo a ocupar as chácaras urbanas da Estância Figueira Branca e tem segregado os pobres entre seus iguais, no Conjunto Habitacional São José, além de ser um município receptor da dispersão industrial. / Le but de ce travail cest de faire une analyse sur la ville de Campo Limpo Paulista , comme elle a été influencée pour les procès de modernisation capitaliste à partir de lavance de la ville de São Paulo en direction à sa banlieu. Il aborde des spécificités de la production despace urbain en relation au procès de metropolisation. La ville de Campo Limpo Paulista environ de 1950 était considérée un petit village-arrêt de la région provinciale, après elle a donné origine à une modeste banlieue industrielle et residentielle, et plus récentement, elle est devenue un espace de reproduction périphérique métropolitaine. Lindustrialisation et lurbanisation possibilités et dirigées pour ses tentacules la voie ferrée Santos-Jundiaí en 1881, après les autoroutes Anhanguera (1948) et Máximo Zamboto (1971) elles ont concentré plus fortement nouveaux lieux, en contribuant pour une désagrégation de lunité despace interne de la ville, où nous pouvons vérifier une dynamique dautoségrégation des riches qui sont venus de São Paulo aux métairies urbaines de la Estância Figueira Branca et ces procès ont ségrégé les pauvres entre ses semblables, dans lEnsemble dHabitation São José , outre que Campo Limpo Paulista elle est une ville de réception de la dispersion industrielle.

Une des propriétés fondamentales des diélectriques est d'accumuler des charges sous l'effet d'un champ électrique. Si cet effet est exploité dans certaines applications telles que les mémoires il est la plupart du temps la cause de défaillance dans de nombreux systèmes tels que les câbles haute tension ou les microsystèmes. De nombreuses études ont démontré que l'interface entre le diélectrique et l'électrode jouait un rôle prédominant dans le fonctionnement du système complet et en particulier influençait le phénomène d'injection de charge à l'origine des défaillances. Au cours des dernières années le phénomène d'injection de charges à l'interface électrode/diélectrique a largement été étudié. Pour expliquer la différence entre les résultats expérimentaux et les modèles, l'hypothèse la plus plausible est la présence d'états d'interfaces entre l'électrode (métal ou semiconducteur) et le diélectrique. Cette hypothèse permet en particulier d'expliquer l'indépendance de la quantité de charge injectée vis-à-vis du métal servant d'électrode. Toutefois, les propriétés des interfaces restent mal connues en particulier car ces phénomènes nanométriques sont caractérisés à partir de mesures microscopique. L'objectif de cette thèse est de caractériser les propriétés chimiques et électriques de l'interface grâce à un contrôle rigoureux de son procédé de fabrication. L'apport majeur de ces travaux est lié à l'utilisation de la microscopie à force atomique pour déterminer les propriétés de l'interface à l'échelle nanométrique. Nous avons en particulier caractérisé morphologiquement (mesure de propriétés mécaniques par PFQNM - Peak Force Quantitative NanoMechanical) et électriquement (mesure de potentiel de surface par KPFM - Kelvin Probe Force Microscopy). Nous avons ainsi pu montrer que le procédé de fabrication influençait les propriétés chimiques (oxydation de surface...) de l'interface sans que cela ait de conséquences notables sur les propriétés électriques. En effet, la quantité de charges injectées reste du même ordre de grandeur quel que soit le procédé de fabrication. Les mesures AFM ont montré que l'interface morphologique était abrupte alors que l'interface électrique était progressive (plusieurs microns). Grâce à un modèle nous avons pu extraire des mesures de potentiel de surface KPFM la densité de charge d'interface. / One of the fundamental properties of dielectrics is to accumulate charges under an electric field. Even if this phenomena is exploited in some applications such as memories, it is the main cause of failure in a large amount of applications such as high voltage cables or microsystems. Numerous studies have demonstrated that dielectric/electrode interface has strong impact on complete system and particularly on charge injection phenomenon which induce failures. During the past decades, charge injection phenomena electrode / dielectric interface has been extensively studied. To explain the difference between experimental and modelling, the most plausible hypothesis is the presence of interface states between the electrode (metal or semiconductor) and the dielectric. This hypothesis explain the independence of injected charge density respect to the electrode meta (work function). However, interfaces properties remain poorly understood mainly because all nanometric phenomena accuring at its localization are characterized thanks to microscopic measurements. The aim of this PhD thesis is to characterize chemical and electrical properties of the interface through a rigorous control of its manufacturing process. The major contribution of this work is related to the use of Atomic Force Microscopy (AFM) to determine interface properties at nanoscale. In particular, interfaces are characterized morphologically (mechanical properties measurements by PFQNM - Peak Quantitative Quantum NanoMechanical) and electrically (surface potential measurements by KPFM - Kelvin Probe Force Microscopy). Thus, results demonstrate that the manufacturing process influenced the chemical properties (surface oxidation ...) of the interface without having any significant influence on the electrical properties. Indeed, the amount of injected charges remains quite the same regardless of the manufacturing process. AFM measurements showed that the morphological interface was abrupt whereas the electrical interface was progressive (several microns). A Matlab model permits us to extract interface charge density to KPFM surface potential measurements.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'enfouissement des lignes haute tension est un objectif clairement établi par la Commission Européenne. Les matières synthétiques utilisées dans les câbles électriques servant au transport ont d'ailleurs donné toute satisfaction par rapport aux techniques traditionnelles. Pourtant, les polymères utilisés comme isolant dans les câbles haute tension peuvent subir des dégradations, entraînant le vieillissement prématuré du matériau. Ce vieillissement a pour origine la charge d'espace créée dans le diélectrique, par injection ou dissociation à l'intérieur du diélectrique. Ces charges induisent des distorsions de champ telles qu'elles peuvent entraîner la rupture diélectrique du matériau. Pour palier à ce phénomène, il est nécessaire de comprendre les mécanismes de transport dans les isolants polymères. Pour cela, nous avons développé un modèle numérique simple capable de rendre compte des résultats expérimentaux et d'obtenir des éléments de réponse sur les mécanismes de génération de charges et de conduction dans ces matériaux. L'approche est originale, puisque l'étude porte sur le transport de charges dans des états non stationnaires. Elle tient compte des caractéristiques microscopiques du LDPE, matériau isolant des câbles électriques, mais la modélisation est plutôt macroscopique. Cette étude allie étroitement la modélisation numérique à des mesures expérimentales. Des mesures de charge d'espace, d'électroluminescence et de courant ont permis dans un premier temps d'alimenter le modèle développé en données de base. Dans un second temps, ces mêmes expériences ont permis d'affiner les paramètres. La validation du modèle a ensuite été réalisée, en choisissant un seul jeu de paramètres. Les résultats de simulation ont été comparés à différentes mesures expérimentales, traduisant le comportement global du matériau. Différents protocoles d'application de la tension ont pour cela été utilisés, et ce pour un courant continu et alternatif.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la classification et l'analyse des manipulateurs 3R à axes orthogonaux. Le but final est de proposer une classification exhaustive de ces manipulateurs selon leur topologie d'espace de travail. On définit une topologie d'espace de travail par un couple (nombre de points cusps, nombre de nœuds). Ces points particuliers apparaissent sur les surfaces de singularités. Notre étude se décompose en 4 parties. La première partie de ce travail est consacrée à une étude bibliographique de quelques notions liées à la cinématique et à la conception des manipulateurs sériels et plus particulièrement leurs singularités. Dans la deuxième partie de ce travail, nous établissons une classification exhaustive de toutes les topologies d'espace de travail d'une famille de manipulateurs 3R à axes orthogonaux telle que r3 = 0 en fonction des paramètres de DHm. Pour chaque topologie d'espace de travail, nous donnons toutes les propriétés cinématiques décrites dans la première partie. Une nouvelle condition nécessaire et suffisante pour qu'un manipulateur soit cuspidal (peut changer de posture sans franchir une singularité) a été établie sous forme d'une relation entre les paramètres de DHm. La troisième partie a été consacrée à étendre la classification réalisée dans la partie précédente à une famille de manipulateurs orthogonaux plus large (r3 <> 0). La quatrième partie a été consacrée à l'analyse des manipulateurs selon deux critères de performance. Le premier est relatif aux conditionnements maximum et moyen. Le second permet de calculer les proportions des régions à 2 et 4 solutions au MGI ainsi que tout le domaine accessible par rapport à une sphère centrée sur l'origine et englobant l'espace de travail. Les résultats proposés dans ce travail constituent une aide intéressante pour la conception de mécanismes innovants. En effet, en utilisant ce travail, nous pouvons choisir la topologie d'espace de travail la mieux adaptée à la tâche souhaitée. Nous venons ensuite ajuster les paramètres de DHm du manipulateur satisfaisant les critères proposés.