Contexte

La réduction des émissions de CO₂ du transport aérien encourage le développement de nouvelles architectures de propulsion hybride-électrique. Parmi celles-ci, les turbofans partiellement électrifiés intègrent une chaîne de génération électrique permettant de prélever de la puissance mécanique sur les arbres du moteur afin d'alimenter le réseau électrique de l'aéronef.

Cette chaîne repose notamment sur une machine synchrone à aimants permanents associée à un onduleur et à un bus continu haute tension (HVDC 800 V). Les interactions entre les dynamiques mécaniques, les composants électriques et les lois de commande peuvent engendrer des phénomènes oscillatoires complexes.

Les stratégies de commande linéaires conventionnelles peuvent présenter des limites face aux non-linéarités du système et au couplage entre les dynamiques mécaniques et électriques.

Objectifs du stage

L'objectif du stage est d'étudier et de développer des stratégies de commande non linéaire pour assurer la régulation de tension du bus HVDC, tout en garantissant la stabilité et la robustesse de la chaîne de génération électrique.

Les principales étapes du travail seront :

• Modélisation : développement d'un modèle multiphysique intégrant la machine électrique, l'onduleur, les filtres, le bus HVDC et la chaîne mécanique d'entraînement.
• Synthèse de commande : étude des approches linéaires existantes et conception de lois de commande non linéaire (backstepping, passivité, modes glissants, etc.).
• Analyse et validation : étude des propriétés de stabilité et de robustesse, puis validation sous MATLAB/Simulink et comparaison avec les stratégies linéaires de référence.

Profil recherché

Étudiant(e) en dernière année d'école d'ingénieur ou en Master 2, avec une spécialisation en automatique, génie électrique, électrotechnique ou systèmes énergétiques embarqués.

Des connaissances en commande des systèmes, analyse de stabilité, électronique de puissance et modélisation sous MATLAB/Simulink seront appréciées.

Informations pratiques et perspectives

Lieu : LAAS-CNRS (Toulouse), en collaboration avec Safran Tech.

Durée : 6 mois.

Perspectives : possibilité de poursuite en thèse CIFRE en collaboration avec Safran Tech, selon les résultats du stage et les souhaits du candidat.

Le sujet complet du stage est disponible ici : stage-safran-laas