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Système antipatinage pour entraînement par friction

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Longchamp, Julien (2018). Système antipatinage pour entraînement par friction. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les vélos électriques munis d’entraînements par friction sont reconnus pour présenter plusieurs faiblesses qui freinent leur déploiement à grande échelle. En effet, la chute de performance en cas de pluie et l’usure prématurée du pneu de la bicyclette en cas de dérapage du galet d’entraînement sont deux problèmes importants auxquels font face des entreprises telles qu’Alizeti, un manufacturier de systèmes de conversion électrique pour bicyclettes. Ce mémoire propose de concevoir un système antipatinage destiné à être utilisé sur les produits développés par Alizeti sans modification matérielle.

L’objectif général du projet de recherche présenté dans ce mémoire est de concevoir un système antipatinage basé sur l’utilisation de la technique du filtre de Kalman étendu pour estimer le taux de glissement du galet d’entraînement, puis utiliser cette estimation pour réguler le couple d’assistance électrique. Afin d’atteindre cet objectif, le modèle de la bicyclette électrique a été étudié, puis discrétisé afin d’être implémenté dans un estimateur conçu spécifiquement pour cette application. Enfin, un classificateur et un régulateur ont été conçus pour compléter le système antipatinage.

Le système antipatinage a été validé à l’aide de simulations numériques dans un premier temps, puis de manière expérimentale sur un prototype fonctionnel du kit de conversion électrique développé par Alizeti.

Titre traduit

Antislip system for friction drive

Résumé traduit

Electric bicycles using friction drive technology have several known issues that are holding large scale deployment. Indeed, performance drop in presence of rain and fast wearing in case of roller slippage are two significant problems facing companies like Alizeti, an conversion kit manufacturer for electric bicycles. This thesis proposes to design an anti-slip system to be integrated on Alizeti’s products without hardware modifications.

The main objective of the research project is to design an anti-slip system based on the extended Kalman filter technique to estimate the slip ratio between the roller and the bicycle wheel. This estimation is used to control the electric assistance torque provided to the cyclist. In order to achieve this goal, the electric bicycle model is developed, then discretized to be incorporated in an estimator. A classifier and a regulator were developed for this application.

The antipslip system is validated by simulation and by practical tests performed with a functional prototype of the Alizeti conversion kit for electric bicycles.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise en génie électrique". Comprend des références bibliographiques (pages 91-94).
Mots-clés libres: système non linéaire, antipatinage, galet d’entraînement, vélo électrique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Woodward, Lyne
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 18 janv. 2021 16:32
Dernière modification: 18 janv. 2021 16:32
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2052

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