كلية العلوم والعلوم التطبيقية

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Contribution à l’optimisation de la commande prédictive des convertisseurs statiques intégrés dans les chaines de conversion d’énergie éolienne
(Université Larbi Ben M'hidi, 2017) Chikha, Said
In order to improved the quality of electrical power transmitted between the wind energy conversion systems and the electric grid we present in this PhD theses a study and implementation of a new type of control technologies to control the power converters (back to back 2 levels, three levels, direct matrix converter and indirect matrix converter). The finite set model predictive control based on the model of the system and cost function represents the desired response is used in order to assure the high level of the active and reactive power transmission between the rotor of the doubly fed induction generator and the electrical grid. The main advantage of the FS-MPC method lies in its simplicity of implementation. In addition, the constraints are taken into account thanks to its flexibility which considerably reduces the overall cost of the drive system. In second part, we applied a new kind of wind farm based on the indirect matrix converter with six legs for purpose to control two DFIGs in the same time. The connection of this wind farm to electrical power is depending on several operating modes of the wind generator. Each mode of them, the DFIG and the power converter take a specified reference power. The supervisory algorithm is distribute the power reference with the proportional way, the principal choice of this algorithm is disturbed the reference power on each DFIGs and each power converters tacking in to count the maximal reactive power
Commande robuste des convertisseurs DC-DC
(Université Oum-El-Bouaghi, 2017) Ounis, Fateh; Golea, Tahar
La commande des convertisseurs DC-DC constitue un défi pour les techniques de commande moderne. Les variations des paramètres et des grandeurs entrant en jeu fait que les convertisseurs sont des systèmes incertains. Comme exemple, la variation de la charge aurait une incidence sur la constante de temps du circuit de décharge, la variation de la source de tension continue aurait une incidence sur les tensions aux bornes des condensateurs dans le circuit de charge, et les deux variations perturbent la tension de sortie. De plus, une partie de la dynamique du convertisseur (composants parasites) n’est pas prise en compte lors de l’établissement du modèle. La commande robuste constitue un ensemble de techniques fréquentielles développées pour faire face au manque de robustesse exhibé par les techniques classiques, et pour prendre en compte les incertitudes présentent dans toute modélisation. Le présent travail de recherche propose des approches de la commande robuste, à savoir la commande robuste avec sensibilité mixte et la - synthèse, pour résoudre les problèmes précités. Les résultats obtenus indiquent une nette amélioration de la précision et des performances des grandeurs contrôlées, tout en assurant la stabilité, et ceci en dépit des incertitudes et des variations qui The control of DC-DC converters is a challenge for modern control techniques. The variations of parameters and involved quantities mean that the converters are uncertain systems. As an example, the variation of the load would affect the time constant of the discharge circuit, the variation of the DC voltage source would affect the capacitors terminal voltages in the charging circuit, and both variations would disturb the output voltage. Moreover, a part of the converter dynamic (parasitic components) is not taken into account when establishing the model. The robust control constitutes a set of frequency based techniques developed to cope with the lack of robustness exhibited by classical methods and to take into account the uncertainties present in any modeling process. This work proposes robust control approaches, namely robust control with mixed sensitivity and - synthesis, to solve the above problems. The results obtained indicate a clear improvement in the accuracy and performance of the controlled variables, while ensuring stability, despite the uncertainties and variations in the dynamic modeling of DC-DC converters ــــ التحكم في المحولات ذات التيار مستمر ـ مستمر يشكل تحديا لتقنيات التحكم الحديثة. التغيرات في قيم المكونات و التغذية يجعل من المحولات أنظمة غير مؤكدة. وكمثال على ذلك، فإن التغير في قيمة التحميل يؤثر على ثابت زمن دارة التفريغ، و إن التغير في مصدر التوتر المستمر يؤثر على التوتر عبر المكثفات في دوائر الشحن، والتغير في الاثنين يشوش على التوتر في مخرج المحول. و بالإضافة إلى ذلك، لا يؤخذ جزء من ديناميكية المحول (المكونات الطفيلية) في الاعتبار عند إنشاء النموذج. التحكم المتين هو مجموعة من التقنيات في مجال التردد وضعت لمعالجة النقص في المتانة التي أظهرتها التقنيات التقليدية، وللأخذ في الاعتبار عدم التأكد الموجود في أي نمذجة. من أجل حل المشاكل المذكورة أعلاه ، يقدم هذا البحث طرائق مبنية على التحكم المتين بمنهجية الحساسية المختلطة و منهجية التصميم. "µ" و تشير النتائج إلى تحسن واضح في دقة وأداء المتغيرات المتحكم فيها، مع ضمان الاستقرار، وهذا على الرغم من عدم التأكد و التغيرات التي تعاني منها نمذجة المحولات مستمرـ مستمر ___ The control of DC-DC converters is a challenge for modern control techniques. The variations of parameters and involved quantities mean that the converters are uncertain systems. As an example, the variation of the load would affect the time constant of the discharge circuit, the variation of the DC voltage source would affect the capacitors terminal voltages in the charging circuit, and both variations would disturb the output voltage. Moreover, a part of the converter dynamic (parasitic components) is not taken into account when establishing the model. The robust control constitutes a set of frequency based techniques developed to cope with the lack of robustness exhibited by classical methods and to take into account the uncertainties present in any modelling process. This work proposes robust control approaches, namely robust control with mixed sensitivity and µ-synthesis, to solve the above problems. The results obtained indicate a clear improvement in the accuracy and performance of the controlled variables, while ensuring stability, despite the uncertainties and variations in the dynamic modelling of DC-DC converters.
Contribution à l'optimisation de l'écoulement de puissance dans les réseaux éléctriques par l'utilisation des réseaux
(Université Oum El Bouaghi, 2018) Boudab, Smail; Golea, Tahar
The major concern of electrical networks management and exploitation is to satisfy the demand at all times and to maintain the balance between production and consumption, while preserving the quality of service on the one hand and to minimize operating expenses on the other hand. Also, the control of greenhouse gases emissions in electrical energy production is indispensable nowadays given the production high cost and the impact of emissions on the environment. This thesis deals with the application of primal, dual and primal-dual dynamic neural networks to the minimization of production cost and toxic gases emissions. This problem is subject to equality constraints representing the balance between energy production and consumption, and limit constraints representing the maximum and minimum values of the power produced by each generating unit. We have tested these algorithms on standard electrical networks, extensively used in the literature, of different sizes (3, 6, and 11generators). The results obtained, as compared to other OPF methods, are very convincing. Specifically, obtained production cost and gas emissions quantities were the lowest in most cases. Furthermore, power losses in the networks were also reduced Le souci majeur de l’exploitation et de la gestion du réseau électrique est de satisfaire la demande en tout temps et de maintenir l’équilibre entre la production et la consommation, tout en conservant la qualité de service d’une part, et de minimiser les frais d’exploitation d’autre part, ainsi que le contrôle des émissions des gaz à effet serre dans la production d’énergie électrique sont indispensables de nos jours vu l’enjeu des frais importants de production d’énergie électrique et l’impact des émissions sur l’environnement. Cette thèse, s’intéresse à l’application des réseaux de neurones dynamiques de type primal, dual et primal-dual afin de minimiser une fonction objectif combinant le coût de du combustible, nécessaire à la production de l’énergie électrique, et les émissions des gaz toxiques dans l’atmosphère. Ce problème est soumis à des contraintes d’égalité représentant l’équilibre entre la production et la consommation de l’énergie, et des contraintes de limites représentant les limites maximales et minimales de la puissance produite par chaque unité de production. Nous avons testés les algorithmes développés sur des réseaux électriques standards, souvent utilisés dans la littérature, de différentes tailles (3, 6, et 11 générateurs). Les résultats obtenus, en comparaison avec d'autres méthodes de calcul de l’écoulement de puissance optimal, sont très satisfaisants. Ainsi, le coût de la production d'énergie et la quantité émissions de gaz obtenues étaient les plus faibles dans la plupart des cas, et les pertes de puissance, dans le réseau électrique, étaient également inférieures.
Conception d'un onduleur solaire avec MPPT intégré
(Université Oum-El-Bouaghi, 2019) Amrani, Mohamed Nader; Dib, Abderrahman
L'énergie solaire est l'une des sources les plus prometteuses d'énergies renouvelables qui peuvent être utilisées comme alternative à l'énergie fossile. Parmi ses applications, la production d'électricité à l'aide de panneaux photovoltaïques (PV) a été largement considérée au cours des dernières années en raison de plusieurs avantages. Dans notre travaille, nous nous somme intéressé au contrôle et simulation d’un système photovoltaïque raccordé au réseau électrique. La configuration de ce système comporte un générateur photovoltaïque, connecté à un convertisseur DC-DC, un convertisseur DC-AC pour l’injection l’énergie électrique produite par le GPV au réseau de distribution. Pour un fonctionnement optimal du système, le contrôleur MPPT est appliqué pour la poursuite du point de puissance maximale du système GPV dans des conditions variables d'éclairement. L’électricité produite par GPV est de nature continue. Pour injecter ce courant dans le réseau électrique on doit le transformer en un courant sinusoïdal de 50 Hz, cette transformation s’effectuera par le biais d’un convertisseur appelé Onduleur. Ce dernier doit être doté d’une commande adéquate et judicieusement choisie afin d’avoir une tension compatible avec le réseau et avec le minimum d’harmonique. Les résultats de simulations obtenues sous l’environnement MATLAB- Simulink. Solar energy is one of the most promising sources of renewable energies that can be used as an alternative to fossil energy. Among its applications, electricity generation using photovoltaic (PV) panels has been widely considered during the last years due to several advantages In our work, we were interested in the control and the simulation of a photovoltaic system connected to the electrical grid. The configuration of this system contains a photovoltaic generator, connected to a converter DC-DC, a converted DC-AC for the injection the electrical energy produced by the PVG in the distribution network. For an optimal functioning of the system, the controller MPPT is applied for to tracking the maximum power point of PV systems in varying conditions of illumination.The electricity produced is a continuous process. Where we want to inject this current into the distribution network, it must be transformed into a sinusoidal current of 50 Hz. This transformation will take place through a converter called UPS (inverter). The latter must have an adequate command and judiciously chosen to have a voltage compatible with the network with minimum harmonic distortion.
Contribution à la modélisation et à l’identification des systèmes chaotiques par les méta-heuristiques
(Univérsité Oum El Bouaghi, 2019) Maameri, Fouzia; Bououden, Sofiane
iv Résumé Le chaos, phénomène typique des systèmes non linéaires, est aujourd’hui très largement étudié. Les problèmes de stabilité du régime permanent n’apparaissent que dans les systèmes régis par des équations non linéaires. La résolution de celles ci par les méthodes classiques reste difficile à évaluer et peut être même impossible. Dans cette thèse l'optimisation par les algorithmes métaheuristiques est proposée pour l'identification des paramètres de contrôle des systèmes électriques chaotiques tels que le résonateur piézoélectrique ou le circuit de Chua, afin de pouvoir stabiliser, contrôler et conduire la trajectoire des systèmes chaotiques vers des trajectoires bien spécifiques. Dans ce travail deux variantes de métaheuristiques sont utilisées ; l’algorithme de colonies de fourmis de l’espèce Pachycondyla apicalis (API pour APIcalis) et l’algorithme de colonies de fourmis (Ant Colony Cptimization ACO) respectivement. La première méthode, relative aux algorithmes API inspirés du comportement de l’espèce de fourmi pachycondyla. Ce dernier revient au bon équilibre entre l’exploitation des solutions et l’exploration de l’espace de recherche, et aussi au petit nombre des paramètres de l’algorithme. La seconde méthode utilisée, est l’algorithme de colonies de fourmis ACO qui constitue une classe de métaheuristiques proposée pour l’optimisation difficile. Les résultats de simulations, obtenus montrent l’intérêt d’utiliser ces algorithmes sur ce type de problèmes. vi Abstract Chaos, typical phenomenon of nonlinear systems, is now widely studied. Stability problems of the permanent state only occur in systems governed by nonlinear equations. The resolution of these by conventional methods remains difficult to evaluate and may even be impossible. In this thesis, optimization by metaheuristic algorithms is proposed for the identification of the control parameters of chaotic electrical systems such as the piezoelectric resonator or the Chua circuit, in order to be able to stabilize, control and drive the trajectory of chaotic systems towards very specific trajectories. In this work, two variants of metaheuristics are used the API algorithms and the Ant Colony Optimization ACO algorithms respectively. The first method relating to API algorithms is inspired by the behavior of a population of primitive ants (Pachycondyla apicalis). The latter returns to the right balance between the exploitation of the solutions and the exploration of the search space, and also to the small number of parameters of the algorithm. The second method, so called Ant Colony Optimization ACO algorithms which constitute a class of metaheuristics proposed for difficult optimization. The obtained simulation results show the interest of using these algorithms on this type of problem.
Modélisation Analytique et Numérique et Contrôle d’un Moteur à Reluctance Variable de type 6/4
(Oum-El-Bouaghi, 2020) Derradji, IIhem; Rahem, Djamel
L’objectif de ce travail porte essentiellement sur la modélisation et la commande d’un moteur à réluctance variable type 6/4. Pour le dimensionnement et la conception d’une structure d’un MRV type 6/4, une approche numérique-analytique (FEM-EMC) est adoptée. On a élaboré un modèle analytique basé sur les schémas équivalents et le calcul des inductances, qui permet d’obtenir un prédimensionnement en tenant compte d’un cahier de charge. Pour illustrer la variation du champ magnétique dans les différentes parties du moteur, on a recours à l’utilisation d’un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis permettant la résolution des équations différentielles régissant le fonctionnement du MRV. Afin d’améliorer les performances statiques et dynamiques du prototype ainsi dimensionner, on lui applique certaines stratégies de commande : commande vectorielle « FOC », commande directe du couple « DTC » et la commande directe du couple modifiée « DTC modifiée ». Les résultats obtenus montrent une supériorité de la commande DTC modifiée par rapport aux autres commandes particulièrement dans la réduction des ondulations et du temps de réponse. A la fin, pour mieux améliorer et optimiser les caractéristiques du MRV particulièrement le couple (en termes d’ondulations) et la vitesse, on a suggéré d’utiliser une nouvelle technique de commande proche de la réalité et qui propose de remplacer le régulateur PI utilisé dans la commande DTC par un régulateur d’ordre fractionnaire basée sur la fonction de transfert idéale de Bode. Les résultats de simulation de la DTC avec régulateur d’ordre fractionnaire (DTCF) montrent des performances largement satisfaisantes que celles obtenues par la commande DTC avec PI classique (DTCPI).
Conception des capteurs biomédicales a base des cristaux photoniques
(Oum-El-Bouaghi, 2020) Hocini, Abderraouf; Mouetsi, Souheil
Ce travail de thèse est dédié à l‟étude et conception de nouvelles structures destinées à la détection optique. En effet, le développement de ces dispositifs optiques présente un intérêt croissant et particulier, notamment pour cibler et identifier les espèces biomédicales. À cet effet, les composants à base de cristaux photoniques (CPs) ont été largement exploités dans le domaine de la bio détection à indice de réfraction à base de cristaux photoniques dont le substrat est le silicium. Les structures proposées sont essentiellement basées sur le système de couplage guide-cavité. L‟objectif principal de notre travail est le renforcement du confinement de la lumière au sein de la cavité proposé. Dans un premier lieu, nous analysons en détail l‟influence de la géométrie de la cavité sur les performances de détection. Ainsi nous présenterons une configuration à base de trous d‟air annulaires afin d‟améliorer les propriétés de détection d‟une part et d‟avoir la possibilité d‟intégrer plusieurs unités de détection dans une même plateforme à cristal photonique d‟autre part. L‟objectif donc, est d‟améliorer la sensibilité et la limite de détection de ces biocapteurs en fonction des différents paramètres physiques et optiques. Nous avons également proposé une nouvelle structure de biocapteur RI à base de guide à cavité couplée. Afin d'acquérir simultanément une sensibilité optimale et une valeur élevée de la transmission de ce biocapteur, notre contribution a porté sur l‟optimisation de la région sensible du biocapteur. Pour effectuer nos simulations, nous avons utilisé deux logiciels de Rsoft CAD, dont le premier module est appelé BandSolve qui est basé sur la méthode des ondes planes (PWE), et le second appelé Fullwave, basé sur la méthode des différences finies temporelles (FDTD). Les résultats nous a permis de conclure que le biocapteur est très sensible à la variation de RI dans les trous d'air, ces dernières peuvent être optimisé pour réaliser plusieurs mesure dans le but d‟avoir une meilleur sensibilité et un grand facture de qualité. On a abouti à une sensibilité de 685,33 nm/RIU avec un bon facteur de qualité qui vaut 2,533×105 et la limite .
Contribution to Fractional order adaptive robust control
(Univérsité Oum El Bouaghi, 2020) Keziz, Bouziane; Djouambi, Abdelbaki, Ladaci ,Samir
This work presents new ideas to improve robust control, as well as adaptive control schemes by introducing fractional order operators. Many adaptive concepts are studied, and new control algorithms are proposed using fractional order differentiator and integrator. Fundamentals definitions of the most important notions of fractional calculus are presented. Different approaches of adaptive control are also explored. The main contribution of this work was devoted to the Model Reference Adaptive Control MRAC, with the MIT control law and lies in the following two aspects, (1) The fractional order robust control, giving a new simple and useful tuning technique of fractional robust controllers. This technique can simply achieves user-specified gain and phase margins using the Bode’s ideal transfer function as a reference model. (2) The fractional order adaptive control, providing a novel design scheme to tune fractional order adaptive PI controller for a class of First Order Plus Time Delay (FOPTD) plants where the fractional adaptive control is improved in the two following points, a. The initial parameters of the adaptive algorithm can be fixed in offline first, then an online tuning is performed to achieve the robustness of the controlled plant, b. The second point is the new Fractional Order Model Reference tuning form which is introduced using the plant model. Through some illustrative examples, simulation results show the effectiveness of the proposed schemes. In the practical part of this work, we have used the fractional order calculus to develop a platform containing the necessary tools to deal with Real Time Data Acquisition and Control on both dSPACE-DS1104 Controller and a low-cost platform on Arduino microcontroller. Ce travail présente des idées nouvelles pour améliorer la commande robuste, ainsi que les schémas de la commande adaptative en introduisant des opérateurs d’ordre fractionnaire. Plusieurs concepts adaptatifs sont étudiés et de nouveaux schémas de commande sont proposés comportant des opérateurs d’ordre fractionnaire (dérivateur et intégrateur). Les définitions fondamentales des notions les plus importantes du calcul fractionnaire sont présentées. Différentes approches de commande adaptative sont également explorées. La contribution de ce travail comporte la proposition de plusieurs schémas de commande adaptative d’ordre fractionnaire qui résident particulièrement dans les aspects suivants : (1) -Une nouvelle technique de synthèse d’un régulateur robuste d’ordre fractionnaire basé sur l’utilisation de la boucle idéale de Bode comme modèle de référence. Le caractère le plus innovant de cette méthode réside dans sa simplicité et ses performances remarquables en termes de robustesse vis-à-vis la variation du gain statique du procédé. (2) -Un nouveau schéma de conception et synthèse des contrôleurs PI adaptatif d’ordre fractionnaire basée sur la fonction idéale de Bode où les paramètres du contrôleur sont estimés en ligne pour une classe de systèmes de premier ordre. À travers quelques exemples illustratifs, les résultats de simulation montrent l’efficacité des schémas proposés. Finalement, deux plateformes numérique différentes à base de microcontrôleurs (dSPACE ds104 et low-cost microcontrôleur) sont réalisées pour l’implémentation temps réel et la validation expérimentale de quelques techniques de synthèses et contrôleurs proposés dans ce travail. يقدم هذا العمل أفكارًا جديدة لتحسين التحكم المتين، وكذالك مخططات التحكم المتكيف من خلال إدخال عوامل الحساب الكسري. تم دراسة العديد من المفاهيم الخاصة بالتحكم المتكيف، وتم اقتراح خوارزميات تحكم جديدة باستخدام عناصر الحساب الكسري )تفاضل ، تكامل( بالإضافة إلى دوال التحويل الكسري. تم عرض المفاهيم الأساسية مع التعاريف الاكثر أهمة ومفاهيم حساب التفاضل والتكامل الكسري. كما تم عرض مُخ تلف مُقاربات التحكم المتكيف. وهذه MIT مع قانون التحكم ،MRAC المساهمة الرئيسية لهذا العمل تم تخصيصها للتحكم المتكيف المرجعي ذو النموذج المساهمة تكمن في الجانبين التاليين، 1) التحكم المتين ذو الترتيب الكسري، قدمنا في هذا الجانب تقنية ضبط جديدة بسيطة ومفيدة في التحكم المتين الكسري ) يمكن لهذه التقنية ببساطة تحقيق هوامش القوة وهوامش الطور المحددة من قبل المستخدم باستعمال ما يسمى ب .(FOC) أو مُ كامل ذو الترتيب الكسري كنموذج مرجعي. )Bode( " "دالة التحويل المثالية لبود 2) التحكم المتكيف ذو الترتيب الكسري، في هذا الجانب قدمنا مخطط تصميم جديد لضبط لوحدة المتحكم المتكيف ذو ) حيث (FOPTD) مع تطبيقها على فئة أنظمة الترتيب الأولي ذو تأخر زمني )PI الترتيب الكسري )مُ تحكم تناسبي تكاملي تم تحسين التحكم المتكيف ذو الترتيب الكسري في النقطتين التاليتين، أ. يمكن اعطاء قيم ابتدائية لمعاملات خوارزمية المتكيف في وضع الفصل أولاً ، ثم يتم إجراء ضبط على الوصل لتحقيق متانة النظام الخاضع للتحكم، ب. النقطة الثانية هي نموذج الضبط ذو الترتيب الكسري الجديد لمتحكم المتكيف المرجعي ذو النموذج أين تم تقديمه باستخدام نموذج النظام. من خلال بعض الأمثلة التوضيحية، نتائج المحاكاة تظهر فعالية المخططات المقترحة. في الجزء العملي من هذه الأطروحة، استخدمنا المتحكم ذو الترتيب الكسري لتطوير منصة تحتوي على الأدوات اللازمة للتعامل وأردوينو كمنصة )dSPACE-DS مع ادخال البيانات في الوقت الحقيقي والتحكم فيها في كل من وحدة تحكم ) 1104 .)Arduino( منخفضة التكلفة
Contribution à la commande prédictive non linéaire dans l’espace d’état des actionneurs électriques
(Univérsité Oum El Bouaghi, 2020) Lammouchi, Zakaria; Barra, Kamel
Ce travail présente la commande prédictive à ensemble fini du couple FS-PTC d'une machine à induction. La philosophie de l'algorithme de commande est de sélectionner l'état de commutation du convertisseur qui minimise l'erreur quadratique entre les prédictions de couple et de flux à leurs valeurs calculées pour tous les différents vecteurs de tension. Le vecteur de tension optimal qui minimise une fonction de coût est alors appliqué aux bornes de la machine à induction. Cette commande utilise seulement un pas en avant pour la prédiction (parfois 2 pas). La machine à induction est associée à de nombreuses topologies de convertisseurs statiques comme le convertisseur de tension à deux niveaux VSI-2L, les convertisseurs multi niveaux (à trois niveaux VSI-3L et quatre niveaux VSI-4L), puis étendu aux topologies matriciels (convertisseur matriciel indirect IMC et direct DMC). En raison de sa flexibilité, de nombreuses contraintes ont été ajoutées dans la fonction de coût global, y compris la protection contre les surintensités, la réduction de la fréquence de commutation moyenne, la minimisation de la puissance réactive, l’'équilibrage des tensions aux bornes des capacités d'éntrée,... La stratégie est très intuitive car elle est très simple et offre de meilleures performances par rapport à d'autres techniques de contrôle. Cependant, la (FS-PTC) est gourmande en termes de temps de calcul, puisqu'elle utilise tous les vecteurs de tension disponibles pour la prédiction, l'évaluation et l'optimisation, en effet la charge de calcul augmente rapidement avec le nombre des vecteurs de tension et les objectifs à contrôler. De plus, concevoir une fonction coût avec plus de deux objectifs de contrôle est une tâche complexe. La dernière partie du travail étudie et vérifie comment simplifier la commande conventionnelle FS-PTC en utilisant une table de commutation similaire à celle de la commande DTC afin de réduire le nombre de vecteurs de tension à prédire et les objectifs à contrôler. La nouvelle table de commutation permet également de réduire la fréquence de commutation moyenne et sa plage de variation. En conséquence, la fonction coût est simplifiée en n'exigeant pas d'inclure le terme de fréquence de commutation moyenne This work presents a finite states predictive direct torque control (FS-PTC) of an induction machine. The control algorithm selects the switching state of the converter that minimizes the quadratic error between torque and flux predictions to their computed values for all different voltage vectors. The optimal voltage vector that minimizes a cost function is then applied to the terminal of the induction machine. This control uses only one sample time for prediction. The induction motor is associated to many converter topologies such as two-level voltage converter VSI-2L, multi-level voltage inverter (three level VSI-3L and four level VSI-4L ), then extended to matrix converter topologies (indirect IMC and direct DMC). Due to its flexibility, many constraint terms have been added in the global cost function including over current protection, average switching frequency reduction, reactive power minimization, balancing capacitance voltages,… The strategy is very intuitive since it is very simple and provides best performances compared to other control laws. However, the (FS-PTC) is computationally expensive, since it uses all voltage vectors available from a power converter for prediction and evaluation and optimization. The computational burden is rapidly increased with the number of voltage vectors and objectives to be controlled. Moreover, designing a cost function with more than two control objectives is a complex task. The last part of the work investigates how to a simplify the conventional FS-PTC control by using a similar commutation table as in DTC control in order to reduce the number of voltage vectors to be predicted and objectives to be controlled. The new switching table also assists to reduce average switching frequency and its variation range. As a result, the cost function is simplified by not requiring to include the frequency term.
Modélisation Analytique et numérique et controle d'un moteur à reluctance variable de type 6/4
(Université Oum-El-Bouaghi, 2020) Derradji, Ilhem; Rahem, Djamel
L’objectif de ce travail porte essentiellement sur la modélisation et la commande d’un moteur à réluctance variable type 6/4. Pour le dimensionnement et la conception d’une structure d’un MRV type 6/4, une approche numérique-analytique (FEM-EMC) est adoptée. On a élaboré un modèle analytique basé sur les schémas équivalents et le calcul des inductances, qui permet d’obtenir un prédimensionnement en tenant compte d’un cahier de charge. Pour illustrer la variation du champ magnétique dans les différentes parties du moteur, on a recours à l’utilisation d’un modèle numérique basé sur la méthode des éléments finis permettant la résolution des équations différentielles régissant le fonctionnement du MRV. Afin d’améliorer les performances statiques et dynamiques du prototype ainsi dimensionner, on lui applique certaines stratégies de commande : commande vectorielle « FOC », commande directe du couple « DTC » et la commande directe du couple modifiée « DTC modifiée ». Les résultats obtenus montrent une supériorité de la commande DTC modifiée par rapport aux autres commandes particulièrement dans la réduction des ondulations et du temps de réponse. A la fin, pour mieux améliorer et optimiser les caractéristiques du MRV particulièrement le couple (en termes d’ondulations) et la vitesse, on a suggéré d’utiliser une nouvelle technique de commande proche de la réalité et qui propose de remplacer le régulateur PI utilisé dans la commande DTC par un régulateur d’ordre fractionnaire basée sur la fonction de transfert idéale de Bode. Les résultats de simulation de la DTC avec régulateur d’ordre fractionnaire (DTCF) montrent des performances largement satisfaisantes que celles obtenues par la commande DTC avec PI classique (DTCPI). یتركز العمل في ھده الأطروحة علي تحسین أداء و كفاءة محرك دو ممانعة متغیرة نوع 6 الطور دو مستویین، من خلال تحسین خصائصھ الكھرومغناطیسیة و إعطاء لعزمھ دینامیكیة سریعة من دون الحاجة الى اي لاقط میكانیكي على الجزء الدوار. الدراسة تحتوى أساسا على : ** طریقة تحلیلیة تسمح بحساب الأبعاد الھندسیة لماكینة ذات ممانعة متغیرة انطلاقا من دفتر شروط، وھي ترتكز على إستراتیجیة الدوائر المغناطیسیة المكافئة. ** طریقة رقمیة تعتمد على منھج العناصر المنتھیة بواسطتھا ننشأ نموذج للمحرك في الحالة المشبعة ( صیاغة المشكلة .FEMM الكھرومغناطیسیة في مستوى ثنائي البعد ) كما نسھل و نفعل أسلوب المحاكاة . البرنامج المعالج ھو ** عمومیات حول الماكینات ذ وات الممانعة المتغیرة و تاریخھا و كذا الأبحاث الساعیة لتطویر أداءھا و أخیرا المفاھیم الأساسیة لھا . ** تطبیق استراتیجیة التحكم الشعاعي لتدفق التي تسمح لنا الحصول على خصائص مطابقة لخصائص محرك ذو تیار مستمر یتوافق بشكل كبیر مع المتطلبات الصناعیة . لكن بنیة ھدا التحكم تبقي حساسة لتغیر معاملات الآلة و تستوجب وضع لاقط میكانیكي لسرعة . ** تطبیق استراتیجیة التحكم المباشر في تدفق الجزء الساكن و في العزم الكھرو مغناطسیین ، في ھدا التحكم عن طریق اختیار من جدول استبدال لأشعة المموج نستطیع التحكم مباشرة وانفرادیا في التدفق و العزم الكھرومغناطیسي مما یعطى للمحرك صلابة ضد تغیر معاملاتھ و عزم دو دینامیكیة سریعة من دون الحاجة الى اي لاقط میكانیكي . سلبیة ھدا التحكم تكمن فى صعوبة السیطرة على تواتر الاستبدال . ** لأجل تحسین مواصفات التحكم السابق أزحنا قطاعھ الأول وجدولھ الحقیقي ب 30 ، النتائج المحصل علیھ من خلال المحاكاة بینت نقص واضح في معدل تموج التدفق و العزم الكھر ومغناطسیین . ** تطبیق إستراتیجیة جدیدة لتحكم تعتمد على استبدال المعدل التكاملي الكلاسیكي في التحكم المباشر للعزم الكھرو مغناطسي بمعدل تكاملي دو درجة جزئیة مع استعمال حلقة بوبد او دالة بود . نتائج المحاكاة بالسیمیلینك بینت تحسن واضح في خصائص المحرك الكھرومغناطیسیة. The aim of this work is to present a switched reluctance motor 6/4 motor modelling and control. A numerical-analytical (FEM-EMC) approach is applied for modelling and designing the switched reluctance machine type 6/4. The basic dimensions to build the machine are given and the 2D electromagnetic characteristics are accurately predicted. It was found that the flux density waveforms generated by the motor were completely non-sinusoidal and its maximum value varies periodically for aligned and unaligned position for the rotor. To improve the static and dynamic performance of this machine, several techniques are applied for the control. The control of 6/4 SRM is analyzed by the Direct Torque Control techniques. The torque is controlled directly through the control of magnitude of the linkage flux and the change in speed of the stator flux vector. It is seen that the dynamic performances of SRM6/4 are better with modified DTC compared to those found with FOC and classical DTC. The torque and current responses present lower ripple and lower time responses with modified DTC. Finally, a new model is presented on DTC of SRM based on the use of a fractional order controller PIλDμ. The latter use an elementary fractional order integrator as a reference model of the open-loop control system. The simulations results show that the fractional robustness and the efficiency of the fractional order DTC design are better compared to DTC with classic PI controller.
Etude de renforcement des poutres de beton arme par matériaux composites
(Université Oum El Bouaghi, 2021) Boulebd, Adel; Ferhoune, Noureddine
Ces dernières années, le renforcement des structures en béton armé en utilisant les matériaux composites a suscité l'intérêt de plusieurs chercheurs. Ceci a cause au besoin croissant de renforcement, réparations et réhabilitations. Ces matériaux représentent une alternative captivante aux procédés de renforcement et de réparation conventionnels. En effet, cette activité de recherche a permis de développer plusieurs techniques de renforcement afin de mieux exploiter l'avantage de ces matériaux. Lors de cette recherche une étude numérique et analytique portant sur le comportement des poutres en béton armé renforcée par matériaux composites soumises à la flexion est présentée. Les trois techniques de renforcement EBR, NSM et SNSM ont été utilisées. L'objectif de cette étude en premier lieu est la mise en place d'un modèle analytique et un autre numérique moyennant le logiciel ABAQUS, dans le but de prédire le comportement des poutres étudiées. En deuxième lieu, c'est de comparer le comportement des trois techniques en étudiant leurs capacités flexionnelles leurs ductilités ainsi que leurs modes de ruptures. A la lumière des résultats obtenus, les deux modèles ont montré qu'il est capable de prédire avec une bonne cohérence le comportement des poutres renforcées selon les trois techniques comparativement à la poutre témoin. Par la suite, les résultats ont été comparés aux travaux expérimentaux issues de la littérature. En outre, et en termes de capacité flexionnelle, une augmentation d'environ 170 % a été constatée, aussi qu'une diminution en termes de ductilité d'environ 40 à 47 % pour l'ensemble des poutres renforcées selon EBR et NSM. Contrairement aux poutres renforcées selon la technique SNSM où la ductilité est mieux conservée avec uniquement 27 % de perte. Par ailleurs, l'étude paramétrique a mis l'accent sur l'influence positif de l'augmentation de la résistance du béton, du taux de renforcement et de la longueur du renfort en matière de capacité flexionnelle. Par la même, il a été observé que les fibres de verre ont permis d'éviter un mode de rupture brusque pour l'NSM Enfin, des modes de rupture brusque et brutales ont été enregistrées pour les poutres renforcées par les techniques EBR et NSM. Tandis que pour les poutres renforcées par la technique SNSM une rupture flexionnelle (écrasement du béton comprimé et plastification des armatures) est constatée. In recent years the reinforcement of reinforced concrete structures using composite materials has aroused the interest of several researchers. This is due to the increasing need for reinforcement, repairs and rehabilitation. This material has emerged as an exciting alternative to conventional reinforcement and repair processes. Indeed, this research activity has allowed the development of several reinforcement techniques to better exploit the advantage of this material. During this research, a numerical and analytical study of the behaviour of composite reinforced concrete beams subjected to bending is presented. The three reinforcement techniques EBR, NSM and SNSM were used. The objective of this study is first to set up an analytical and a numerical model using the ABAQUS software in order to predict the behaviour of the studied beams. Secondly, it is to compare the behaviour of the three techniques by studying their flexural capacities and ductility's as well as their failure modes. In the light of the results obtained, the two models have shown that it is able to predict with a good consistency the behaviour of the reinforced beams according to the three techniques in comparison to the control beam. Subsequently, the results were compared with experimental literature. In addition, and in terms of flexural capacity, an increase of about 170% was found, as well as a decrease in ductility of about 40-47% for all reinforced beams according to RBE and NSM. In contrast to beams reinforced according to SNSM, where the ductility is better preserved with only 27% loss. In addition, the parametric study emphasized the positive influence of the increase in concrete strength, reinforcement ratio and the languor in terms of flexural capacity. By the same token, it was observed that glass fibers avoided a mode of abrupt failure in SNSM. Finally, abrupt and abrupt failure modes were recorded for beams reinforced by RBE and NSM techniques. While for beams reinforced by the SNSM technique a bending failure (crushing of the compressed concrete and plasticization of the reinforcements) was observed
Etude de l’effet de l’ajout de granulats de caoutchouc (issus de déchets) sur le comportement des bétons de sable (de dunes) autoplaçant et compactés
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2021) Khelaifa, Hamad; Boudaoud, Zeineddine
L'évolution de la technologie routière et la pénurie de ressources en gravier ont motivé la proposition d'un nouveau matériau pour la construction routière. ? cet effet, il est opportun d'étudier la possibilité de valorisation les sables de dunes qui existent en quantité inépuisable dans le sud du pays et la réutilisation des déchets de caoutchouc dans la fabrication du béton pour conserver les ressources naturelles et protéger l'environnement. Cette étude vise à valoriser les sables de dunes et les déchets de caoutchouc sous forme de granulats dans les mélanges des bétons de sable autoplaçant et compactés. Pour cet objectif, nous avons utilisé trois substitutions volumétriques (10, 20, 30%) du sable dans la formulation du béton de sable autoplaçant. Nous avons également utilisé quatre substitutions volumétriques (10, 30, 40, 50%) du sable et quatre énergies de compactage pour améliorer les caractéristiques mécaniques du béton de sable compacté avec de granulats de caoutchouc. Ces bétons sont caractérisés à l'état frais et durci. L'incorporation de granulats de caoutchouc diminue les résistances mécaniques des bétons des mélanges testés. Cette diminution de la résistance mécanique pourrait être atténuée en augmentant l'énergie de compactage. The evolution of road infrastructures and shortage of gravel resources motivated the proposal of new materials for road construction. Therefore, it is appropriate to study the possibility of valorization of dune sand which exist in inexhaustible quantities in the south of the country, and the reuse of rubber waste in the manufacture of concrete to conserve natural resources and protect the environment. This study aims to valorize dune sand and rubber waste as aggregates in self-compacting and compacted sand concrete mixes. For this purpose, we have used three volumetric substitutions of sand (10, 20, 30%) in the formulation of self-compacting sand concrete .We have also used four volumetric substitutions of the sand (10, 30, 40 , 50%) and four compaction energies to improve the mechanical characteristics of the compacted sand concrete with rubber aggregates. These concretes are characterized in the fresh and hardened state. The incorporation of rubber aggregates decreased the mechanical resistances of the concretes of the tested mixes. This diminution of mechanical resistance could be attenuated by increasing in the energy of compaction. دفع تطور تكنولوجيا الطرق وندرة موارد الحصى إلى إقتراح مادة جديدة لبناء الطرق. لهذه الغاية ، من المناسب دراسة إمكانية تثمين رمال الكثبان الرملية الموجودة بكميات هائلة في جنوب البلاد وإعادة إستخدام نفايات المطاط في صناعة الخرسانة للحفاظ على الموارد الطبيعية وحماية البيئة. تهدف هذه الدراسة إلى إمكانية تثمين رمال الكثبان الرملية والنفايات المطاطية على شكل حبيبات في خلائط من الخرسانة الرملية الذاتية القولبة و المدكوكة. لهذا الغرض ، إستخدمنا ثلاثة بدائل حجمية ) 10، 20 ، 30 ٪( من الرمل في تركيبة الخرسانة الرملية الذاتية القولبة. إستخدمنا أيضًا أربعة بدائل حجمية ) 10، 30 ، 40 ، 50٪ ( من الرمل وأربعة طاقات ضغط لتحسين الخصائص الميكانيكية للخرسانة الرملية المدكوكة مع حبيبات المطاط. هذه الخرسانات حددت خصائصها في الحالة الطازجة والصلبة. يقلل هذا الدمج من حبيبات المطاط من القوة الميكانيكية لخرسانة الخلطات المختبرة. يمكن تخفيف هذا الإنخفاض في القوة الميكانيكية عن طريق زيادة طاقة الضغط.
Contribution à l’utilisation des outils d’analyse et d’interprétation de la propagation des ondes ultrasoniques pour le diagnostic des bétons
(Université Oum El Bouaghi, 2021) Boudjedra, Fatiha; Benouis, Abdelhalim
La connaissance et le suivi des différentes propriétés mécaniques du béton sont primordiaux pour la maintenance des ouvrages de génie civil. La méthode des vitesses ultrasoniques est parmi les méthodes ayant le plus grand potentiel pour l’évaluation non destructive du béton. En effet, les propriétés de la propagation des ondes sont directement liées aux propriétés du matériau dans lequel elles se propagent. Dans le but de contribuer à caractériser les propriétés et la durabilité des bétons par les ondes ultrasonores, dix mélanges de béton ont été utilisés dans cette étude, un béton ordinaire (BO), un béton autoplacant (BAP), quatre bétons ordinaires avec des substitutions du sable par des granulats de caoutchouc (BOC5%, BOC10%, BOC15% et BOC20%) et quatre bétons autoplaçants aussi caoutchoutés (BAPC5%, BAPC10%, BAPC15% et BAPC20%). Les bétons élaborés ont été évalués en vitesse ultrasonique, résistance à la compression et flexion, porosité accessible à l'eau, masse volumique et attaque chimique par les sulfates et par l’eau de mer. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence les effets du type et âge des bétons, diamètre et fréquence des transducteurs et les milieux agressifs sur l’évolution des vitesses ultrasoniques. La vitesse ultrasonique varie selon le type du béton et augmente avec la durée de durcissement. Les milieux agressifs (Na2SO4 et l'eau de mer) affectent négativement l’évolution de cette vitesse. Les vitesses maximales sont obtenues par les transducteurs de diamètre et fréquence les plus élevés. Les corrélations obtenues pour les différentes propriétés ainsi que quelques aspects de durabilité reflètent une fiabilité de l’utilisation de la méthode ultrasonique pour caractériser les différents bétons étudiés. The properties of wave propagation are directly related to the properties of the material in which they propagate. In order to help characterise the properties and durability of concrete by ultrasonic waves, ten concrete mixtures were used in this study, ordinary concrete (BO), self-compacting concrete (BAP), four ordinary concretes with substitutions of sand with rubber aggregates (BOC5%, BOC10%, BOC15% et BOC20%) and four self-compacting concretes also rubberized (BAPC5%, BAPC10%, BAPC15% et BAPC20%). The elaborated concretes were evaluated in ultrasonic velocity, Compressive strength, flexural strength, porosity accessible to water, density and chemical leaching by sulfates and by seawater. The results obtained showed the effects of the type and age of concrete, the diameter and frequency of transducers and the aggressive environments on the evolution of the ultrasonic velocities. The ultrasonic velocity varies depending on the type of concrete and increases by increasing the curing age of concretes. Aggressive environments (Na2SO4 and seawater) negatively affect the evolution of this velocity. The higher velocities are obtained by the higher diameter and frequency transducers. The correlations obtained for the different properties as well as some aspects of durability reflect a reliability of the use of the ultrasonic method to characterize the different concretes studied.
Contribution à la commande prédictive des convertisseurs électromécaniques
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2021) Aberkane, Hesna; Rahem, Djamel
L'objectif de cette thèse est l'étude théorique et la validation de la commande prédictive du couple (PTC) et ses différentes variantes d'optimisation appliquée à la machine asynchrone (MAS) et la machine synchrone à aimant permanent (MSAP) alimentées via un onduleur de tension à deux niveaux puis via d'un convertisseur matriciel indirect (IMC) afin de minimiser la puissance réactive de coté réseau. La commande PTC remédie aux problèmes des oscillations et des bruits acoustiques qui sont apparus au niveau du couple électromagnétique et du courant statorique de la machine par l'application de la commande directe du couple classique (DTC) causé par leur fréquence de commutation variable due à l'utilisation des comparateurs à hystérésis. Le but de la conception d'une loi de commande prédictive optimisé (OPTC) est d'améliorer la stabilité et la robustesse du système en présence d'incertitudes, aussi l'optimisation énergétique pour les faibles couples de charge par l'inclusion du modèle des pertes (LMC) dans la structure de la commande PTC, et finalement l'élimination du processus de sélection des facteurs de pondérations dans la méthode de contrôle PTC. Les résultats obtenus dans cette thèse ont été validés par simulation numérique sur Matlab-Simulink et en pratique sur un banc d'essai à base d'une carte DSP 1104 au sein du laboratoire LGEA. The objective of this thesis is the theoretical study and validation of the predictive torque control (PTC) and its different optimization variants applied to the induction machine (IM) and for the permanent magnet synchronous machine (PMSM) firstly by a two-level voltage inverter then via an indirect matrix converter (IMC) in order to minimize the reactive power on the network side. The PTC method solve the problems of the oscillations and acoustic noises that have appeared in the electromagnetic torque and stator current of the machine by applying the classic direct torque control (DTC) caused by their variable switching frequency due to use of hysteresis comparators. The main goal of the design of an optimized predictive control (OPTC) is to improve the stability and the robustness of the system in the presence of uncertainties, also for the energy optimization when the machine is lightly loaded by a direct inclusion of the loss model (LMC) in the structure of the PTC method, and finally the elimination of the selection process of the weighting factors in the PTC control method. The results obtained by this thesis were validated by numerical simulation on Matlab-Simulink and by experiment on a test bench based on a DSP 1104 card in the LGEA laboratory. الهدف من هذه الأطروحة هو الدراسة النظرية والتحقق من التحكم التنبؤي في عزم الدوران و انواعه المختلفة المطبقة على الآلة غير المتزامنة و الآلة المتزامنة المتصلة بمغناطيس دائم بحيث تكون التغذية عبرمحول توتر اولا ثم عبر محول عاكس من نوع مصفوقة من أجل تقليل الطاقة الردية الصادرة من طرف الشبكة. تعمل طريقة التحكم التنبؤي على حل مشاكل التذبذبات والضوضاء التي تظهر في عزم الدوران الكهرومغناطيسي وفي التيار الخاص بالجزء الثابت للآلة بسبب تطبيق التحكم الكلاسيكي في عزم الدوران وتنتج هذه المشاكل بسبب تردد التبديل المتغيرالذي ينشا من استخدام المقارنات التباطئية. الهدف الرئيسي لتصميم التحكم التنبؤي المحسن هو تحسين استقرار ومتانة النظام في ظل وجود اضطرابات، وكذلك لتحسين الطاقة عندما يتم تحميل الآلة بشكل خفيف و بقيم صغيرة عن طريق التضمين المباشر لنموذج الخسائرفي بنية التحكم التنبؤي ، وأخيراً إلغاء عملية اختيار عوامل الترجيح في طريقة التحكم التنبؤي. تم التحقق من صحة النتائج التي تم الحصول عليها من خلال هذه الأطروحة عن طريق المحاكاة العددية على برنامج Matlab-Simulink ومن خلال التجربة على منصة اختبار بناءً على بطاقة DSP 1104 في المختبر.
Incorporation des nanoparticules d’oxydes métalliques ZnO et SnO2 dans la matrice dusilicium poreux
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2021) Rahmani, Abdellah; Louardه, Remache
De nos jours, la croissance exponentielle de la demande en dispositifs analytiques permettant une détection fiable, rapide et peu coûteuse, soit en matière de gaz ou de substances de diverses origines (biomédicales, alimentaires, synthétiques,..etc.) ou dans le domaine de la détection de la lumière. Ces dispositifs contribuent au développement important des travaux de recherche sur le sujet des capteurs, des photo-détecteurs et des biocapteurs. Dans ce travail de thèse, on propose d'incorporer des nanoparticules de ZnO et de SnO2 dans la matrice du Silicium poreux. L'étude de l'infiltration de ces nanoparticules dans la matrice est la clé de ce travail de thèse. Pour cela, plusieurs propriétés sont étudiées au cours du processus d'élaboration de ses nanostructures, en revanche, l'amélioration des propriétés morphologiques, structurelles et optiques dans chacune des formes préparées (couche mince ou nanoparticules) est nécessaire pour améliorer les propriétés électriques des détecteurs. Les oxyde métalliques ZnO et SnO2 sont préparés par deux techniques simples et moins coûteuses : pyrolyse par Spray en contrôlant les conditions de dépôt (température du substrat, concentration de la solution de départ…), et la technique Hydrothermale. Le Silicium poreux a été élaboré par anodisation électrochimique, c'est une technique qui permet d'obtenir des échantillons homogènes et reproductibles, la porosité est parfaitement contrôlée par le courant d'anodisation. Après avoir étudié l'effet de la couche de silicium poreux sur les propriétés des oxydes métalliques, des photodétecteurs d'ultraviolets ont été fabriqués de type (métal - semi-conducteur - métal) pour étudier l'effet du silicium poreux sur l'amélioration de la détection des rayons d'ultraviolet en comparant la structure (ZnO/PSi) avec les couches de ZnO déposés sur des substrats de silicium et de verre. Nous avons également pu étudier la purification et la dépollution de l'air intérieur pollué en utilisant les déférents structures fabriquées (PSi/ZnO) par la méthode de spray pyrolyse et la méthode hydrothermale. Nowadays, the exponential growth of the demand for analytical devices providing a reliable, fast and inexpensive detection of gases or substances of various origins (biomedical, food, synthetic, etc.) or in the field of light detection. These devices contribute to the important development of research works on the subject of sensors, photodetectors and biosensors. In this thesis work, we propose to incorporate ZnO and SnO2 nanoparticles in the porous Silicon matrix. The study of the infiltration of these nanoparticles in the matrix is the key of this thesis work. For this purpose, several properties are studied during the elaboration process of these nanostructures, on the other hand, the improvement of morphological, structural and optical properties in each of the prepared forms (thin film or nanoparticles) is necessary to improve the electrical properties of the detectors. The metal oxides ZnO and SnO2 are prepared by two simple and less expensive techniques: Spray pyrolysis by controlling the deposition conditions (substrate temperature, starting solution concentration...), and the Hydrothermal technique. Porous Silicon was elaborated by electrochemical anodization, it is a technique which allows to obtain homogeneous and reproducible samples, the porosity is perfectly controlled by the anodization current. After studying the effect of the porous silicon layer on the properties of the metal oxides, ultraviolet photodetectors of (metal-semiconductor-metal) were fabricated to study the effect of porous silicon on the improvement of the detection of ultraviolet by comparing the (ZnO/PSi) structure with the ZnO layers deposited on silicon and glass substrates. We were also able to study the purification and depollution of polluted indoor air using the different fabricated structures (PSi/ZnO) by the spray pyrolysis method and the hydrothermal method. في الوقت الحاضر، النمو الهائل في الطلب على الأجهزة التحليلية يسمح بالكشف الموثوق به والسريع وغير المكلف، سواء من حيث الكشف عن الغازات أو المواد من أصول مختلفة (الطب الحيوي ، والغذاء ، المواد الاصطناعية ، وما إلى ذلك) أو في مجال الكشف عن الضوء. ساهمت هذه الأجهزة في تطوير العمل البحثي بشكل كبير خاصة في موضوع المستشعرات وأجهزة الكشف عن الصور وأجهزة الاستشعار الحيوية. من خلال هذه الأطروحة، سنتطرق لدراسة دمج جسيمات ZNO و SNO_2 النانوية في مصفوفة السيليكون المسامية. إن دراسة اختراق هذه الجسيمات النانوية إلى المصفوفة هي مفتاح هذا البحث، وعليه فقد تم دراسة العديد من الخصائص أثناء عملية تطوير الهياكل النانوية، ولذلك ، فإن تحسين الخصائص المرفولوجية والبنيوية والبصرية والكهربائية في كل شكل من الأشكال المحضرة (طبقة رقيقة كانت أو جسيمات نانوية) ضروري لتحسين مستوى الخصائص الكهربائية للكاشفات. تم تحضير أكاسيد الفلزات ZNO و SNO_2 بتقنيتين بسيطتين وتكلفة قليلة : الانحلال الحراري بالرش عن طريق التحكم في ظروف الترسيب (درجة حرارة الركيزة ، وتركيز محلول البدء ، وما إلى ذلك) ، والتقنية الهيدروحرارية HYDROTHERMALE)(. تم إنتاج السيليكون المسامي بواسطة التنميش الكهروكيميائي، وهي تقنية تجعل من الممكن الحصول على عينات متجانسة وقابلة للاستنساخ والاعادة، ويتم التحكم في المسامية تمامًا بواسطة تيار التنميش. بعد دراسة تأثير الالخصائص السابقة الذكر تم فبركة حساسات الأشعة البنفسجية (معدن - شبه ناقل ـ معدن) ودراسة تأثير السليكون المسامي على تحسين مستوى إستشعار الأشعة البنفسجية من خلال مقارنته بأكاسيد ZNO المودعة على رقاقات السيلكون والزجاج. تمكنا كذلك من دراسة تنقية وتمحيض الهواء الداخلي الملوث بإستعمال بنية (PSI/ZNO) المفبركة بطريقة الانحلال الحراري (SPRAY) والطريقة الهيدروحرارية(HYDROTHERMALE)
Contribution à la modélisation géométrique,cinématique et dynamique des robots continuum bioniques
(2021) Djeffal, Selman; Mahfoudi, Chawk
Cette thèse étudie le robot continuum bioniques en particulier ceux actionnés par câbles et le robot continuum qui s'appelle Compact Bionic Handling Assistant (CBHA). En premier lieu, nous avons développé une approche simplificatrice du modèle géométrique direct (MGD) d'un robot continuum flexible à courbure variable (CV). Cette simplification consiste à établir une relation entre les angles de flexion de toutes les unités de la même section en fonction de l'angle de flexion de la première unité appartenant à la même section. Le but est la réduction du nombre de degré de liberté du robot. En ce qui concerne le modèle géométrique inverse (MGI) du robot continuum multisections, il s'avère complexe et cela s'est confirmé par l'inexistence d'une solution analytique dans les travaux de recherches existants actuellement. Pour résoudre ce problème, on s'est orienté vers des méthodes méta-heuristiques pour la résolution du MGI. En particulier notre contribution se base sur l'utilisation et la comparaison des trois méthodes d'optimisation PSO, GA et ABC. Ces trois méthodes utilisent une fonction objectif minimisant une distance désirée entre le robot et la cible sous différentes contraintes d'orientation du robot. Pour donner un aspect pratique au modèle développé, une conception d'un robot flexible continuum à deux section a été proposée avec tout le calcul de dimensionnent, à savoir corps du robot ainsi que les mécanismes de commande. Cette thèse se termine par la proposition d'un modèle dynamique préalable pour le robot continuum à courbure variable qui pourra servir pour une future mise en ouvre d'un banc d'essai pratique. L'établissement de ce modèle dynamique s'appuie sur les approximations de Taylor. Afin de dériver le lagrangien du modèle dynamique, on a utilisé les approximations de Taylor et puis l'équation différentielle obtenue a été résolue par la méthode de Runge-Kutta d'ordre 4. Globalement, toutes les simulations réalisées ont été faites sous l'environnement MATLAB. This thesis studies the robot bionic continuum in particular those actuated by cables and the robot continuum which is called Compact Bionic Handling Assistant (CBHA). First, we have developed a new method allowing the simplification of the forward kinematic model (FKM) of a flexible continuum robot with variable curvature (CV). This simplification consists in establishing a relationship between the bending angles of all units of the same section as a function of the bending angle of the first unit belonging to the same section. The goal is to reduce the number of the robot's degrees of freedom. Regarding the inverse kinematic model (IKM) of the multi-section continuum robot is complex and this is confirmed by the lack of an analytical solution in the currently existing research work. To figure out this problem, we have turned to meta-heuristic methods for the resolution of IKM. In particular our contribution is based on the use and comparison of the three optimization methods PSO, GA and ABC. These three methods use an objective function that minimizes a desired distance between the robot and the target using different constraints. To give a practical aspect to our work, a design of a flexible two-section continuum robot has been proposed with all the dimensioning calculation, namely the robot body as well as the control mechanisms. This thesis is conluded with the proposal of a preliminary dynamic model for the continuum robot with variable curvature which can be used for future improvements. The establishment of this dynamic model is based on Taylor approximations. In order to derive the Lagrangian of the dynamic model, we used Taylor's approximations and then the obtained differential equation was solved by the Runge-Kutta method of fourth order. Overall, all the simulations were carried out through MATLAB. تركز هذه الأطروحة على الروبوتات المرنة و على وجه الخصوص تلك التي يتم تشغيلها بواسطة الاسلاك وسلسلة الروبوت (CBHA). أولاً ، قمنا بتطوير طريقة جديدة تسمح بتبسيط النموذج الحركي المباشر (FKM) للروبوت المرن المستمر ذي الانحناء المتغير. يكمن هذا التبسيط في إنشاء علاقة بين زوايا الانحناء لجميع الوحدات في نفس القسم بدلالة زاوية الانحناء للوحدة الأولى التي تنتمي إلى نفس القسم. الهدف هو تقليل عدد درجات حرية الروبوت. فيما يتعلق بالنموذج الحركي العكسي (IKM) للروبوت المتصل متعدد الأقسام هو في الحقيقة معقد وهذا يؤكده عدم وجود حل تحليلي في البحوث السابقة. لحل هذا هذه المشكلة ، لجأنا إلى طرق مستوحاة من سلوك الحيوانات لحله. تعتمد مساهمتنا بشكل خاص على استخدام ومقارنة طرق PSO و GA و ABC لإعطاء جانب تطبيقي لهذا العمل تم اقتراح تصميم روبوت مرن من قسمين مع كل حسابات الأبعاد. تم انهاء هذه الأطروحة باقتراح نموذج ديناميكي أولي للروبوت المتصل ذي الانحناء المتغير والذي يمكن استخدامه للتحسينات المستقبلية. يعتمد إنشاء هذا النموذج الديناميكي على معادلات تايلور. من أجل اشتقاق لاغرانج من النموذج الديناميكي ، استخدمنا تقديرات تايلور ومن ثم تم حل المعادلة التفاضلية التي تم الحصول عليها بطريقة رونج-كوتا من الدرجة الرابعة.. بشكل عام ، تم تنفيذ جميع عمليات المحاكاة من خلال MATLAB.
Implementation of an experimental bench of the predictive control applied on photovoltaic low voltage grid connected system
(Université Oum El Bouaghi, 2021) Remache, Seif El Islam; Barra, Kamel
Photovoltaic power generation systems gain popularity day by day, where photovoltaic energy became the first one used in distributed energy resources. This dissertation focuses on experimental platforms and advanced control algorithms: Finite Set Model Predictive Control. The first research treats in simulations the use of the FS-MPC to photovoltaic systems, and it is applied to stand alone PV systems with two different topologies of DC/DC converters, and to grid-connected systems using AC converters. A PV emulator based on DC/DC buck converter represents the second aspect of this work, where the PV platform experimentations are tested under real climatic conditions. For that, a hybrid MPPT based on MPC and the incremental inductance algorithm was developed in order to extract the maximum of power from the PV emulator. The studied PV grid-tied system is also subject to a proposed predictive control that uses predicted models of the three-cascaded converters, and that allows flexibility to control them simultaneously after minimization of a single cost function. This suppleness gives the possibility to add a minimization of the switching numbers as a fourth term in the cost function. In the third aspect, the research investigates a cascaded predictive algorithm with decoupled active and reactive powers control. The proposed control aims to give more controllability to the system and improve its efficiency. This section's first studied system contains three converters, These lasts are controlled simultaneously with one cost function; the used control strategy provides more robustness to the system by means that the global system can now compensate the undesired reactive power on the grid side without any other regulator and any perturbation in the DC side. The second studied system deals with a standalone PV system with integrated energy storage. The predictive power control algorithm used for it; includes power management. Besides, it assures the battery's charge and discharge cycles with fewer ripples, all depending on the load's demanded power. The both systems are tested experimentally under several conditions. Les systèmes de production de l’énergie photovoltaïque gagnent en popularité de jour en jour, où l'énergie photovoltaïque est devenue la première énergie utilisée dans les ressources énergétiques distribuées. Cette thèse se concentre sur les plates-formes expérimentales et les algorithmes de contrôle avancés tel que la commande prédictive à ensemble fini. La première recherche de ce travail traite en simulation l'utilisation de la FS-MPC appliquée aux systèmes photovoltaïques, autonomes avec deux topologies différentes de convertisseurs DC / DC, et à des systèmes connectés au réseau utilisant des convertisseurs AC. Un émulateur PV basé sur un convertisseur dévolteur DC / DC représente la deuxième contribution de ce travail, où les plateformes PV sont testées expérimentalement et dans des conditions climatiques réelles. Pour cela, un MPPT hybride basé sur l’MPC et l'algorithme incrémentation de l'inductance a été développé afin d'extraire le maximum de puissance de l'émulateur PV. Le système PV lié au réseau étudié est également soumis à une commande prédictive proposée qui utilise des modèles prédits des trois convertisseurs cascadés, et qui permet une flexibilité pour les contrôler simultanément après la minimisation d'une fonction de coût unique. Cette souplesse permet d'ajouter une minimisation des nombres de commutation comme quatrième terme dans la fonction de coût. Dans cette contribution, le travail étudie un algorithme prédictif en cascade avec une commande découplée des puissances actives et réactives. La commande proposée vise à donner plus de contrôlabilité au système et à améliorer son efficacité. Le premier système étudié de cette section contient trois convertisseurs. Ces derniers sont contrôlés simultanément avec une fonction de coût ; la stratégie de commande utilisée fournit plus de robustesse au système où le système global peut maintenant compenser la puissance réactive indésirable côté réseau sans aucun régulateur et aucune perturbation côté DC. Le deuxième système étudié concerne un système PV autonome avec stockage d'énergie intégré. L'algorithme de commande utilisé pour ce système inclut la gestion des puissances. En outre, il assure les cycles de charge et de décharge de la batterie avec moins d'ondulations, tout en fonction de la puissance demandée par la charge. Le système est testé expérimentalement sous plusieurs conditions. تكتسب أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية شعبية يومًا بعد يوم، حيث أصبحت الطاقة الكهروضوئية هي الأولى من حيث الاستخدام في مصادر الطاقة الموزعة. تركز هذه الرسالة على المنصات التجريبية وخوارزميات التحكم المتقدمة: التحكم التنبئي بنموذج المجموعة المحدودة. يعالج البحث الأول محاكاة للأنظمة الكهروضوئية باستخدام FS-MPC، ويتم تطبيقه على الأنظمة الكهروضوئية القائمة بذاتها مع نوعين مختلفتين من محولات التيار المستمر DC / DC، والأنظمة المتصلة بالشبكة باستخدام محولات التيار المتردد AC. يمثل المحاكي الكهروضوئي المستند إلى محول مخفض الجهد DC / DC الجانب الثاني من هذا العمل، حيث يتم اختبار تجارب منصة PV في ظل ظروف مناخية حقيقية. من أجل ذلك، تم تطوير خوارزمية MPPT الهجين على أساس MPC وخوارزمية الحث التزايدي من أجل استخراج أقصى طاقة من محاكي PV. يخضع النظام المرتبط بالشبكة الكهروضوئية المدروسة أيضًا لعنصر تحكم تنبؤي مقترح يستخدم النماذج المتوقعة للمحولات الثلاثة المتتالية، والتي تتيح المرونة للتحكم في هذه المحولات في وقت واحد بعد تقليل دالة التكلفة الفردية. حيث تمنح هاته الليونة إمكانية إضافة تصغير لأرقام التبديل أو لمتوسط التردد كمصطلح رابع في دالة التكلفة. في هذا الجانب، يطرح البحث خوارزمية تنبؤيه متتالية مع التحكم المنفصل في القوى النشطة والتفاعلية. يهدف التحكم المقترح إلى إعطاء مزيد من التحكم في النظام وتحسين كفاءته. يحتوي أول نظام تمت دراسته في هذا القسم على ثلاثة محولات، يتم التحكم في هذه المحولات في وقت واحد مع وظيفة تكلفة واحدة؛ توفر استراتيجية التحكم المستخدمة مزيدًا من المتانة للنظام من خلال أن النظام الكلي يمكنه الآن تعويض الطاقة التفاعلية غير المرغوب فيها على جانب الشبكة دون أي منظم آخر وأي اضطراب في جانب التيار المستمر. النظام الثاني المدروس يتعامل مع نظام PV المستقل والذي يحتوي بذاته على نظام متكامل لتخزين الطاقة. تتضمن خوارزمية التحكم التنبئي للقدرة المستخدمة لهذا النظام إدارة الطاقة المنتجة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يضمن دورات شحن وتفريغ البطارية مع تموج أقل، وكل ذلك يعتمد على الطاقة المطلوبة بواسطة الحمل. تم اختبار النظام تجريبيا تحت عدة ظروف.
Amélioration des performances du réseau par l’utilisation d’un système FACTS
(Université Oum El Bouaghi, 2021) Belila, Hassen; Boudjerda, N
مع تطور إلكترونيات الطاقة ظهرت الأنظمة المرنة لنقل التيار المتردد (FACTS) و بدأت تلعب دورا هاما في تحسين نوعية الطاقة في الشبكة الكهربائية. الهدف من هذا العمل هو تصميم إستراتيجية للتحكم في الجهد و تدفقات الطاقة التفاعلية باستخدام احد أجهزة FACTS المعروف باسم STATCOM. قمنا أولاً باستخدام عنصر تحكم من النوع التقليدي الخطـــي، ثم استعملنا تقنيــــة تحكم هجينة بين التحكم التقليدي الخطـــي و التحكم غير الخطي المتمثلة في وضع الانزلاق، حيث أثبتت هــذه الأخيرة فعاليتها من حيث وقت الاستجابــــة و كذا الحد من معدل التشــــــوه التوافقي. بالإضافة إلى ذلك، درسنا تأثير إدخال مصدر كهرباء من الطاقة الشمسية في الشبكة الكهربائية على تشغيل STATCOM. لتوصيل مصدر الطاقة الشمسية بالشبكة الكهربائية، استخدمنا محول طاقة إلكترونيًا واحدًا فقط، ألا وهو المحول الثلاثي الطور. من أجل التحكم، استخدمنا وحدة تحكم قوية (وضع الانزلاق) للتحكم في جهد الخروج لاستخراج الطاقة القصوى بواسطة تقنية MPPT-P&O ، بالإضافة إلى التحكم في الطاقة التفاعلية المحقونة في الشبكة. لقد خفف هذا المصدر اللامركزي من أعباء الشبكة بمساهمته في القوة النشطة ، علاوة على ذلك ، ليس له أي تأثير على تشغيل STATCOM، الذي لا يزال أداؤه سليمًا. Suite au développement de l'électronique de puissance, les systèmes de transmission de courant alternatif flexibles (FACTS) ont émergé et ont commencé à jouer un rôle important dans l'amélioration de la qualité de l'énergie du réseau. Le but de ce travail est de concevoir une stratégie de contrôle de la tension et des flux de puissance réactive en utilisant l'un des dispositifs FACTS connu sous le nom de STATCOM. Nous avons d'abord utilisé un contrôle de type PI classique, puis nous avons appliqué un contrôle hybride (contrôle PI classique - contrôle mode glissant), ce dernier a prouvé son efficacité en termes de réduction du taux de distorsion harmonique du courant et de temps de réponse. En outre, nous avons étudié l’effet de l’insertion d’une source photovoltaïque au réseau électrique sur le fonctionnement du STATCOM. Pour la connexion au réseau de la source PV, nous avons utilisé un seul convertisseur électronique de puissance en l'occurrence un onduleur de tension. Pour la commande, nous avons utilisé un contrôleur robuste par mode glissant pour contrôler la tension de sortie afin d'extraire la puissance maximale par la technique MPPT - P&O et contrôler aussi la puissance réactive injectée dans le réseau. Cette source décentralisée a bien soulagé le réseau par son apport en puissance active. De plus elle n’a pratiquement pas d’influence sur le fonctionnement du STATCOM dont les performances restent intactes Following the development of power electronics, flexible alternating current transmission systems (FACTS) have emerged and began to play an important role in improving the quality of Network power. The aim of this work is to design a control strategy for the voltage and the flow of reactive power using one of the FACTS devices known as STATCOM. First, we used a conventional PI type control, then we applied a hybrid control (classic PI control - sliding mode control), the latter proved its effectiveness in terms of both reducing the response time and the harmonic distortion rate. In addition, we studied the effect of the insertion of a photovoltaic source in the electrical network on the operation of STATCOM. For the connection to the grid of the PV
Study of the optical properties of photonic crystals on enhancing the absorption in photovoltaic cells
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2021) Boumediene, Sadoun; Mouetsi, Souheil
Photovoltaic generations has intensified over the last decade, moving from the most basic applications based on elementary devices to one of the most important applications of energy especially after the exploitation of semiconductor materials which play a central role in photovoltaic systems. Research on the optimal array structure has generated much interest due to its potential application in light trapping in thin film photovoltaic cells. Photonic crystals with their nanoengineering function have made it possible to obtain high efficiency solar cells. Our thesis work aims to study and design new structures of thin-film solar cells based on photonic crystals in order to improve its optoelectronic properties, especially the absorption of light in solar cells by adjusting the parameters, geometric and morphological. The proposed structures are designed with ultra-precision on a substrate with a thickness of up to 100nm. The first part of the results obtained is based on the study of the absorption of light by influencing the optical properties of thin film solar cells. The second part is devoted to the study of the morphological effect of a one-dimensional photonic structure on the one hand and the study of the effect of the angle of incidence on the other hand. The simulations are performed using the DiffractMod simulation software developed by RSoft, using the Rigorous Coupled Wave Analysis (RCWA) method. The results obtained allow us to conclude that the use of the properties of photonic crystals improves the absorption rate of light in solar cells. La génération du photovoltaïque s'est intensifiée au cours de la dernière décennie, passant des applications les plus basiques basées sur des dispositifs élémentaires à l'une des applications les plus importantes de l'énergie surtout après l'exploitation des matériaux semi-conducteurs qui jouent un rôle central dans les systèmes photovoltaïques. La recherche sur la structure de réseau optimale a suscité beaucoup d'intérêt en raison de son application potentielle dans le piégeage de la lumière dans les cellules photovoltaïques à couches minces. Les cristaux photoniques avec leur fonction nano-ingénierie ont permis d'obtenir des cellules solaires à haut rendement. Notre travail de thèse a pour but l'étude et la conception de nouvelles structures de cellules solaires en couches minces à base des cristaux photoniques afin d'améliorer ses propriétés optoélectroniques surtout l'absorption de la lumière dans les cellules solaires on jouant sur les paramètres, géométrique et morphologique. Les structures proposées sont conçues de manière ultra-précise sur un substrat d'une épaisseur allant jusqu'à 100nm. La première partie des résultats obtenus est basée sur l'étude de l'absorption de la lumière en influençant les propriétés optiques des cellules solaires en couches minces. Quant à la deuxième partie, elle est consacrée à l'étude de l'effet morphologique d'une structure photonique unidimensionnelle d'une part et l'étude de l'effet de l'angle d'incidence d'autre part. Les simulations sont réalisées à l'aide du logiciel de simulation DiffractMod développé par RSoft, En utilisant la méthode d'analyse rigoureuse des ondes couplées (RCWA). Les résultats obtenue nous a permet de conclure que l'utilisation des propriétés des cristaux photonique améliorent le taux d'absorption de la lumière dans les cellules photovoltaïques. تزايد الاهتمام بمجال الكهروضوئية خلال العقد الماضي، حيث انتقل من التطبيقات الأساسية القائمة على الأجهزة الأساسية إلى أحد أهم التطبيقات في مجال الطاقة وخاصة عند استعمال مواد أشباه الموصلات التي كان لها دورا مركزيا في الأنظمة الكهروضوئية. لقد ولّد البحث عن الهيكل الشبكي الأمثل اهتمامًا كبيرًا نظرًا لتطبيقه المحتمل في تركيز الضوء في الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة. البلورات الضوئية بخصائصها ذات الهندسة النانوية مكنتها من الحصول على خلايا شمسية عالية الكفاءة. هدفنا من هذه الرسالة هو دراسة وتصميم هياكل جديدة للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة متكونة من بلورات ضوئية لتحسين عملية امتصاص الكهرباء داخل الخلايا الكهروضوئية من خلال دراسة تأثير العوامل الهندسية والشكلية للخلايا. الهياكل المقترحة تم تصميمها بدقة فائقة على قاعدة بسمك يصل إلى 100 نانومتر. الجزء الأول من النتائج المحصل عليها يرتكز على دراسة امتصاص الضوء من خلال دراسة التأثير على الخصائص الضوئية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة. أما الجزء الثاني فيعتمد على دراسة التأثير الشكلي للهياكل الضوئية أحادية البعد من جهة ومن جهة أخرى دراسة تأثير زاوية الانعكاس. تم إجراء عمليات المحاكاة باستخدام برنامج محاكاة DiffractMod الذي طورته شركة RSoft باستخدام طريقة تحليل الموجة المزدوجة الصارمة(RCWA) . النتائج المحصل عليها تثبت لنا فعالية استخدام البلورات الضوئية في تحسين عملية امتصاص الضوء داخل الخلايا الشمسية.
Contribution a la commande adaptative et robuste d'ordre fractionnaire des processus industriels
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2021) Balaska, Hanane; Djouambi, Abdelbaki, Ladaci ,Samir
Notre travail porte sur la commande adaptative et robuste d'ordre fractionnaire des processus industriels. Nous avons montré à travers l'application en simulation d'une stratégie de commande adaptative par modèle de référence d'ordre fractionnaire (FOMRAC) sur deux processus industrielles, que l'utilisation des concepts des opérateurs et des systèmes d'ordre fractionnaire permet d'améliorer considérablement les performances des systèmes de commande, et surtout d'obtenir une meilleure robustesse vis à vis des variations paramétriques, bruit, et perturbations. La contribution majeure de ce travail est la proposition de trois nouveaux schémas de commande adaptative d'ordre fractionnaire dédiés à la commande des systèmes représentés par des modèle d'ordre fractionnaire, et ce en s'inspirant des schémas de commande adaptative d'ordre entier classiques. Le premier schéma FOMRAC développé se base sur un retour de sortie pour commander une classe de systèmes d'ordre fractionnaire décrite par une fonction de transfert commensurable, à paramètres inconnus, et dont le degré relatif égale l'ordre de base fractionnaire. Ce schéma FOMRAC assure la stabilité asymptotique du système en boucle fermée et le bon suivi de la trajectoire de référence. Les deux autres schémas de commande introduits, se basent sur l'introduction et la généralisation du concept d'adaptation en ligne de l'objectif de commande utilisé dans la commande adaptative par modèle de référence avec tube de performance (TMRAC : Tube Model Reference Adaptive Control) des systèmes entiers, aux cas des systèmes d'ordre fractionnaire. Les deux schémas FOTMRAC développés garantissent la stabilité en boucle fermée, le suivi asymptotique des trajectoires de référence, ainsi que la minimisation du coût de commande. Des exemplesnumériques en simulation ont illustré l'efficacité des schémas de commande d'ordre fractionnaire développés dans notre travail. Our work focuses on the adaptive and robust fractional order control of industrial processes. We have shown through the application by simulation of a fractional order reference model adaptive control (FOMRAC) strategy on two industrial processes, that the use of the concepts of operators and fractional order systems can considerably improve the performance of control systems, and especially to obtain better robustness with respect to parametric variations, noise, and disturbances. The major contribution of this work is the proposal of three new fractional order adaptive control schemes dedicated to the control systems represented by fract ional order models, based on classic integer order adaptive control schemes. The first developed. FOMRAC scheme is based on an output feedback to control a class of fractional order systems described by a commensurate transfer function, with unknown parameters, and whose relative degree equals the fractional base order. This FOMRAC scheme ensures the asymptotic stability of the closed loop system and the good following of the reference trajectory. The two other introduced control schemes are based on the introduction and the generalization of the concept of online adaptation goal control used in the Tube Model Reference Adaptive Control (TMRAC) for integer systems, to the case of fractional order systems. The two FOTMRAC developed schemes guarantee the closed-loop stability, asymptotic tracking of the reference trajectories, as well as the minimization of the control cost. Numerical simulation examples have illustrate the effectiveness of the fractional order control schemes developed in our work. يرتكز عملنا على التحكم التكيفي والمتين من الدرجة الكسرية للأنظمة الصناعية. لقد أظهرنا من خلال التطبيق بالمحاكاة لاستراتيجية التحكم التكيفي من خلال نموذج مرجعي كسري ((FOMRAC على نظامين صناعيين, أن استخدام مفاهيم المعاملات و الأنظمة الكسرية بإمكانها أن تحسن بشكل كبير أداء أنظمة التحكم و خاصة الحصول على متانة أفضل فيما يتعلق بالتغيرات الوسائطية, الضوضاء و الاضطرابات. الإسهام الرئيسي لهذا العمل هو اقتراح ثلاثة مخططات جديدة للتحكم التكيفي ذات درجة كسرية، و هذا بالاعتماد على المخططات الكلاسيكية للتحكم التكيفي من الدرجة الصحيحة. يعتمد المخطط الأول FOMRAC الذي تم اقتراحه على التغذية المرتدة للمخرج للتحكم في فئة من الأنظمة الكسرية المعرفة بدالة تحويل متناسبة، بمعاملات مجهولة, و درجة نسبية تساوي الدرجة الأساسية الكسرية. يضمن هذا المخطط، الاستقرار المقارب لنظام الحلقة المغلقة, و المتابعة الجيدة للمسار المرجعي. تعتمد مخططات التحكم الأخرى المقترحة على تعميم مفهوم التكييف على الخط لهدف التحكم، المستعمل في التحكم التكيفي باستعمال نموذج مرجعي أنبوبي )التحكم التكيفي عن طريق نموذج مرجعي أنبوبي TMRAC : ) للأنظمة الكاملة, إلى حالة الأنظمة ذات الدرجة الكسرية. تضمن مخططات FOTMRAC المقترحة استقرار الحلقة المغلقة، و التتبع المقارب للمسارات المرجعية, فضلا على تقليل تكلفة التحكم. أوضحت أمثلة المحاكاة العددية فعالية مخططات التحكم ذات الدرجة الكسرية المقترحة في هذا العمل.

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