Stage Ingénieur : Digital Design (Motor Control) F/M

Contexte

Le contrôle performant des moteurs électriques repose sur une estimation précise et dynamique de la position et de la vitesse du rotor. Cette information peut être obtenue à partir de différentes technologies de détection de position, dont le choix et l’exploitation constituent des éléments clés de la chaîne de contrôle moteur.

L’exploitation numérique des signaux issus d’un dispositif de détection de position fait intervenir plusieurs fonctions de traitement du signal : acquisition, démodulation, filtrage et décimation, estimation de l’angle et de la vitesse, ainsi que compensation des imperfections de la chaîne de mesure.

L’objectif de ce stage est de développer, modéliser et évaluer une chaîne complète de traitement et de contrôle moteur, depuis l’acquisition des signaux de position jusqu’à l’estimation de l’angle et de la vitesse du rotor et leur exploitation par les algorithmes de contrôle. Les travaux s’appuieront sur MATLAB/Simulink pour la modélisation et l’évaluation système, et pourra être complétée par une approche en Verilog pour l’étude et l’implémentation de certaines fonctions de traitement numérique. Le stage permettra ainsi d’étudier les compromis entre précision, dynamique, robustesse, latence et complexité d’implémentation.

Vos Missions

Vous travaillerez ensuite notamment sur les activités suivantes :

• Modéliser sous MATLAB/Simulink une chaîne complète de mesure et d’estimation de la position du rotor.
• Modéliser les signaux issus de différents dispositifs de détection de position ainsi que leur chaîne d’acquisition.
• Étudier et comparer différentes méthodes de traitement numérique des signaux permettant d’extraire l’information de position.
• Concevoir et analyser les fonctions de filtrage et de traitement numérique nécessaires à l’amélioration de la précision de mesure.
• Développer et comparer différentes méthodes d’estimation dynamique de la position et de la vitesse du rotor.
• Étudier l’influence du bruit, des imperfections du capteur et de la chaîne d’acquisition sur la précision de l’estimation.
• Analyser les compromis entre précision, bande passante, robustesse, latence et temps de réponse.
• Évaluer la latence de la chaîne de mesure et étudier des méthodes permettant de la réduire ou de la compenser.
• Étudier l’implémentation en Verilog de certaines fonctions de traitement et d’estimation, en prenant en compte les contraintes de précision numérique, de latence et de ressources matérielles.

Cette analyse s’appuiera sur des campagnes de simulation automatisées, avec des cas de test reproductibles et des métriques telles que l’erreur angulaire, la RMSE (Root Mean Square Error), l’écart-type, l’erreur de vitesse, le temps d’établissement et la réponse dynamique.

Enfin, une étude de quantification fixed-point pourra être menée afin d’évaluer le passage d’un modèle algorithmique floating-point vers une architecture compatible avec une future implémentation numérique matérielle ou embarquée.

Les architectures étudiées seront comparées afin d’identifier les meilleurs compromis entre précision, dynamique, robustesse, latence et complexité d’implémentation.

Votre Profil

-        Être intéressé par l'électronique en général

-        Être curieux et pouvoir travailler en autonomie

-        Bonne capacité de synthèse orale et écrite

-        Être capable de travailler en équipe (être à l'écoute, être force de proposition)

-        Très bonne maitrise de l'anglais technique nécessaire (l'anglais est la langue de travail quotidien)

-        Posséder de bonnes connaissances et une bonne maitrise dans les aspects mathématique relatif au traitement numérique du signal et intéressé dans la manière de mettre en œuvre de manière digital un algorithme de traitement du signal

More information about NXP in France...

#LI-8e4d