كلية العلوم والعلوم التطبيقية

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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
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.
Comportement des planchers mixtes bois beton: etude du comportement mecanique et recherche de meilleurs connecteurs optimisation de la dalle mixte
(Université d'Oum El Bouaghi, 2024) Hedmessaoud, Zine Laabidine; Ferhoune, Noureddine; Boudaoud, Zineddine
Un plancher mixte bois-béton se compose de poutres inférieures en bois, surmontées d'une dalle en béton, les deux sont reliées avec un système de connexion pour former un seul élément structurel pour bénéficier des qualités de chaque matériau. Les connexions entaillées représentent un système efficace en raison de leur résistance et de leur ductilité et il est simple à couper dans les solives en bois. En conséquence, un petit nombre est nécessaire pour que la poutre composite atteigne des performances élevées en termes de rigidité flexionnelle et en capacité portante. L'efficacité de la connexion entaillée en termes de rigidité et de capacité portante est assurée principalement par sa longueur de ce fait, moins de connexions pourraient être installées le long de la poutre ce qui augmente leur espacement. Par conséquent, ce type de connexion reste exploitable que dans des poutres à longues travées, son utilisation dans des poutres courtes reste limitée à cause de la longueur nécessaire pour garantir la performance souhaitable. Les entailles courtes peuvent être une alternative. Elle permet de couper un nombre élevé. Cependant, elles possèdent une capacité de charge très faible et une rigidité modérée aussi un mode de rupture brutale. Pour les améliorer, le renforcement de ces entailles courtes sera un défi à relever. Dans ce cadre, trois (03) méthodes de renforcement différentes sont proposées. Parmi eux, un connecteur novateur a été conçu. L’évaluation des performances de ces méthodes de renforcement a été effectuée sur la base de l’essai expérimental de cisaillement appelé « push-out » complété par une étude sur des poutres mixtes a courtes travées, testées à la flexion dont le système de connexion est sélectionnée sur la base de l’étude locale. Le renforcement par une paire de vis inclinées améliore considérablement d’environ huit fois la résistance au cisaillement des connexions entaillées courtes. En addition, le connecteur innovant conçu et testé répond à l’exigence de résistance, il présente une résistance et une rigidité meilleure par rapport à l’utilisation de vis inclinées. Les résultats ont montré que l’agrandissement des dimensions de l’entaille d’une manière intelligente reste plus efficace pour améliorer les caractéristiques mécaniques des connexions entaillées. Un autre aspect nécessaire est l’investigation des emplacements optimaux de la connexion entaillée. Un modèle en éléments finis a été développé pour simuler les poutres mixtes en bois-béton avec des connexions entaillées. Il considère les interactions réalistes entre les différents composants. Le modèle développé peut prédire de manière satisfaisante les courbes de comportement en pleine portée et les mécanismes de rupture avec une précision satisfaisante. Les prédictions concordent très bien avec les résultats expérimentaux rapportés dans la littérature, notamment la rigidité et la capacité de charge. En exploitant le modèle, Une étude numérique dont le but est la recherche des emplacements optimaux d'une entaille parmi différents emplacements proposés a été effectuée, afin de déterminer quel endroit doit être installé pour assurer la haute performance des poutres mixtes. à la suite de cette étude, L'emplacement P3000 s'est avéré être l'emplacement optimal pour assurer la plus grande rigidité flexionnelle. Alors que la capacité de charge maximale a été atteinte à l'emplacement P3750.
Comportement des structures en béton armé dites auto-stables
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2023) Bouaroudj, Mohammed Amin; Ferhoun, Noureddine
Les remplissages de maçonnerie ce sont des éléments utilisés dans la séparation et l'isolation intérieure et extérieure des structures en béton armé et charpente métallique. Lors de la conception, les remplissages en maçonnerie sont considérés comme des éléments non structuraux qui n'ont aucune fonction porteuse ou de contreventement. Au cours des dernières décennies, une attention particulière est accordée aux remplissages de maçonnerie afin d'étudier l'effet de ces éléments sur le comportement de la structure. Les investigations ont révélé que la maçonnerie de remplissage affecte la réponse sismique des structures en termes de résistance, rigidité, énergie de dissipation, de ductilité et les modes de rupture. L'objectif principal de ce travail est d'investiguer l'influence des murs de remplissage sur le coefficient de comportement sismique. Pour cela, une étude numérique sur la précision des quelques modèles de la bielle diagonale est constatée en utilisant ANSYS. Premièrement, la micro-modélisation est implémentée pour comprendre le comportement des remplissages lorsque la structure est soumise à des charges latérales. Ensuite, la méso-modélisation et la macro-modélisation sont implémentées pour étudier la précision de la méthode de bielle (s) diagonale à capturer le comportement des structures avec remplissages. Ce travail également contient une investigation sur la combinaison entre les différents modèles de résistance et de rigidité de littérature pour trouver la meilleure présentation de la contribution des murs de maçonnerie par la bielle diagonale. Finalement, une étude numérique, sur des structures en 3-D à plusieurs travées et multi-étages, est présentée pour investiguer l'influence de la distribution et la densité des murs de remplissage sur le coefficient de comportement. The masonry infills are well-known elements in construction that are used in interior and exterior separation and isolation. During the design process, the masonry infills are considered as non-structural element. In the last decades, an important attention has been given to infill masonry infills in order to study the effect of this type of elements on the behavior of the structure. Recent researches revealed that infill masonry affect the seismic response of structures in terms of strength, stiffness, energy dissipation, ductility, and failure modes. The main objective of this work is to study the effect of masonry infills on the behavior factor. To this aim, a numerical investigation on the precision of such strut (s) models to predict the contribution of masonry infills is carried out with research software ANSYS. Firstly, the infills are modeled with micro modeling approach in order to facilitate the understanding the behavior of the infills when the structure is subjected to lateral loads. In the second step, the meso and macro modeling approach are used to investigate the capability of such diagonal strut (s) models to predict the behavior of the infilled structures. Another investigation is carried out with commercial software SAP2000 on the precision of such mathematical stiffness and strength models and their combination to find the appropriate combination to predict the contribution of masonry through the diagonal strut. Finally, a numerical study, on 3-D multi-bay, multi-story reinforced concrete structures, is also presented to investigate the effect of the distribution and the density of masonry infills on the modification factor.
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.
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 à l'amélioration de la qualité de l’énergie produite par les onduleurs à injection réseau
(Université d'Oum El Bouaghi, 2023) Kaddour, Hassen; Dib, Abderrahmane
Cette thèse porte sur la recherche de moyens modernes pour la dépollution harmonique du réseau de distribution d'énergie électrique, basés sur l'électronique de puissance. Cette pollution est un problème majeur dans l'industrie, principalement causée par des charges non linéaires qui perturbent le réseau. Les convertisseurs statiques, notamment les redresseurs à diodes et à thyristors, sont la principale source de courants harmoniques injectés dans le réseau, et nécessitent une attention particulière pour réduire leurs niveaux d'harmoniques de courant. Ce travail présente une nouvelle table de commutation pour le filtrage actif, développée à partir de la topologie APF et de l'analyse de son circuit électrique. Les variations instantanées de puissance active et réactive du réseau sont obtenues. La table de commutation est utilisée dans chaque secteur pour déterminer les moments spécifiques de commutation afin d'assurer un contrôle optimal en fonction des signaux d'entrée numériques. En outre, les commandes directes de puissance (DPC) et de puissance avec modulation vectorielle (DPC-SVM) ont été étudiées, mettant en évidence leurs avantages et inconvénients respectifs. La commande DPC-SVM a démontré une grande efficacité dans le contrôle du système. De plus, l'utilisation d'une puissance réactive étendue plutôt que la puissance réactive habituellement utilisée dans la DPC-SVM conventionnelle permet à la puissance de suivre précisément sa référence. Les résultats de la simulation ont confirmé que la DPC-SVM avec le convertisseur DC-DC permettait de réduire les pertes, d'augmenter la tension de sortie avec une meilleure stabilité et une tension bien supérieure à celle du convertisseur élévateur conventionnel, tout en présentant de meilleures caractéristiques d'ondulation en entrée et en sortie. De plus, le THD, la puissance réactive et la puissance active ont été améliorés grâce à l'utilisation de la puissance réactive étendue. Le système a été simulé à l'aide du logiciel Matlab/Simulink. This thesis deals with the search for modern means for the harmonic depollution of the electrical energy distribution network, based on power electronics. This pollution is a major problem in industry, mainly caused by non-linear loads that disturb the network. Static converters, in particular diode and thyristor rectifiers, are the main source of harmonic currents injected into the network, and require special attention to reduce their current harmonic levels. This work presents a new switching table for active filtering, developed from the APF topology and the analysis of its electrical circuit. The instantaneous variations of active and reactive power of the network are obtained. The switching table is used in each sector to determine specific switching times to ensure optimum control based on digital input signals. In addition, direct power control (DPC) and direct power control with space vector modulation (DPC-SVM) have been studied, highlighting their respective advantages and disadvantages. The DPC-SVM command has demonstrated great efficiency in controlling the system. Additionally, the use of extended reactive power rather than the reactive power usually used in conventional DPC-SVM allows the power to precisely follow its reference. The simulation results confirmed that the DPC-SVM with the DC-DC converter can reduce losses, increase the output voltage with better stability and much higher voltage than the conventional boost converter, while exhibiting better input and output ripple characteristics. In addition, the THD, reactive power and active power have been improved through the use of extended reactive power. The system was simulated using Matlab/Simulink software. تتناول هذه الرسالة البحث عن وسائل حديثة لإزالة التلوث التوافقي لشبكة توزيع الطاقة الكهربائية، بالاعتماد على إلكترونيات الطاقة. يعد هذا التلوث مشكلة رئيسية في الصناعة، ناتجة بشكل رئيسي عن الأحمال غير الخطية التي تزعج الشبكة. المحولات الثابتة، وخاصة مقومات الصمام الثنائي والثايرستور، هي المصدر الرئيسي للتيارات التوافقية المحقونة في الشبكة، وتتطلب اهتمامًا خاصًا لتقليل مستوياتها التوافقية الحالية. يقدم هذا العمل جدول تبديل جديد للترشيح النشط، تم تطويره من طوبولوجيا APF وتحليل دائرته الكهربائية. يتم الحصول على الاختلافات الفورية للقوة النشطة والمتفاعلة للشبكة. يتم استخدام جدول التبديل في كل قطاع لتحديد أوقات التحويل المحددة لضمان التحكم الأمثل بناءً على إشارات الإدخال الرقمية. بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة التحكم المباشر في القدرة (DPC) والتحكم المباشر في القدرة مع تعديل المتجه (DPC-SVM)، مع إبراز مزايا وعيوب كل منهما. أظهر الأمر DPC-SVM كفاءة كبيرة في التحكم في النظام. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الطاقة التفاعلية الممتدة بدلاً من الطاقة التفاعلية المستخدمة عادةً في DPC-SVM التقليدي يسمح للقوة بإتباع مرجعها بدقة. أكدت نتائج المحاكاة أن DPC-SVM مع محول DC-DC يمكن أن يقلل الخسائر، ويزيد جهد الخرج بثبات أفضل وجهد أعلى بكثير من محول التعزيز التقليدي، مع إظهار خصائص تموج الإدخال والإخراج أفضل. بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين THD والاِسْتِطاعَة التفاعلية والاِسْتِطاعَة النشطة من خلال استخدام الطاقة التفاعلية الممتدة. تمت محاكاة النظام باستخدام برنامج المحاكاة .Matlab/Simulink
Contribution à l'étude de l'incidence de la prise en compte du comportement non linéaire des structures contreventées par voiles en béton armé
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Atmani, Ali; Ferhoune, Noureddine
Malgré leurs performance structurelle satisfaisante vis-à-vis des actions horizontales, les structures contreventées par voile ont enregistrées des dommages palpables voir important et ce même pour ceux qui ont été dimensionnées selon les codes en vigueur, après les récentes attaques sismique des années 2010 et 2011. Ces carences en déformation et en capacité de résistance, doivent être ausculté d'une manière profonde, et revoir probablement les fondements des concepts et les grandeurs physiques, énergétiques et géométriques qui déterminent les limites règlementaires en déformation et en résistance à ne pas dépasser. Pour ce, l'exploitation des résultats d'un essai expérimental est indispensable afin de les utilisés comme paramètres dans le calibrage du modèle et dans le choix du macro-modèle. Ce dernier doit fidèlement capturer analytiquement le comportement non linéaire du voile en B.A testé expérimentalement. La validation du model analytique par apport à celui de l'essai expérimental, a permis de conduire une étude paramétriques, qui prend en compte l'interaction entre l'influence de la zone de plastification, appelée communément Longueur Plastique LP et divers paramètres d'influant tel que: l'élancement géométrique ?, la résistance à la compression du béton fc28, le rapport d'armature longitudinal ?l, le rapport horizontal d'acier ?sh, le rapport axial ? et la profondeur de la zone de confinement CS. L'étude paramétrique présentée dans l'article a été menée à l'aide d'une analyse non linéaire de type Pushover, établis avec le logiciel Peform3D de Csi. L'analyse a pris en compte l'effet conjugué, du cisaillement et de la flexion dans le modèle analytique. il a été constaté que les capacités des Voiles-Structuraux sont très sensibles à fc28, ?, ?l, Lp et ils sont moins sensibles à ?sh et CS. Cependant, (?) est le facteur le plus décisif affectant la réponse non linéaire du voile-structurel. Une nouvelle limite d'élancement liée à l'effort normal réduit ? et des déformations appropriées des rotations sont recommandées pour fournir une aide immédiate aux ingénieurs concepteurs et aux personnes impliquées dans la rédaction des codes Shear walls are very efficient structural elements to resist lateral seismic disturbance. Despite the aforementioned seismic performance, recent investigations report that they have suffered from significant structural damage after recent seismic activity, even for those complying with seismic provisions. These deficiencies in resistance and deformation capacities need to be explored. This study considers the influence of plastic length L_p, concrete compressive strength f_c28, longitudinal reinforcement ratio ?l, transverse reinforcement ratio ?sh, reduced axial load ?, confinement zone depth CS and focusing on the geometric slenderness ?. The parametric study has been conducted through NL pushover analysis using Peform3D software. The chosen coupled shear-flexure fiber macro model was calibrated with well-known cyclic experimental specimens. The paper points out the discrepancy between the two well-known codes EC8 and ASCE/SEI 41-13. In fact, the value of the slenderness ratio (?) that trigger the beginning of a purely flexural behaviour recommended by EC8 (?>2) is very different from the value of the ASCE/SEI 41-13 (?>3) without accounting for the effect of the reduced axial force. Finally, it was found that RCW capacities are very sensitive to f_c28, ?, ?_l, L_p and less sensitive to ?sh and CS. However, (?) is the most decisive factor affecting the NL wall response. A new limit of slenderness related to the reduced normal force ? , and an appropriate deformations of rotations are recommended to provide an immediate help to designers and an assistance to those involved with drafting codes جدران القص هي عناصر هيكلية فعالة للغاية لمقاومة الإضطراب الزلزالي. وعلى الرغم من الأداء الزلزالي الفعال ، تشير التحقيقات التقنية الميدانية الأخيرة إلى أنهم تعرضوا لأضرار هيكلية كبيرة بعد النشاطات الزلزالية الأخيرة على سبيل المثال: شيلي، تركيا، الجزائر، اليابان في سنة 2010 ، 1999 ، 2003 ، 1995 على التوالي ، و ذلك حتى بالنسبة للجدران التي صممت بالقوانين والأحكام الزلزالية السارية المفعول. ولهذا يجب إعادة النظر في جل المعامِـلات وحدود الإعدادات المعمول بها حاليا والتي بينت الأحداث الزلزالية الأخيرة ضعف مقاومتها وقصورها على مقاومة التشوهات الكبيرة. تأخذ هذه الدراسة بعين الاعتبار تأثير ومدى انتشار التشوه على طول جدار القص و تَكَــوُّن مفصل مرن Lp ، قوة الانضغاط الخرسانية fc28 ، ونسبة التسليح الطولي ρl ، ونسبة التسليح العرضي ρsh ، وتأثير الحمل العمودي على نسبة التشوه و المرونة ، وعمق منطقة إحتواء الخرسانة CS وفي الأخير، تـم التركيز على نسبة النحافة الهندسية(λ). لذلك تم إجراء دراسة بارامترية من خلال تحليل NL Pushover باستخدام برنامج «Peform3D» و تمت مقارنة النموذج المختار الذي يتميز بمقاومة القص –انحناء بنماذج تجريـبـية معروفة خضعت لـقـوى دورية متغيرة مع الزمن (cycliques). تشير الورقة البحثية إلى التناقض بين اللائحتيـن القانونـيـتـيـن المعروفـتـين EC8 و ASCE/SEI 41-13 في تعيين قيمة نسبة النحافة الهندسية (λ)التي تؤدي إلى بداية السلوك الانحنائيي لجدار القص. بحيث قيمتها في وثيقة EC8 هي (λ > 2) و التي تختلف تمامًا عن قيمتها في ASCE/SEI 41-13 و التي تقدر بـ (λ > 3) ، وأيضا دون مراعاة تأثير قوة الحمل العمودي على نسبة النحافة الهندسية (λ) . وأخيرا، تبين أن المفصل المرن Lp ، قوة الانضغاط الخرسانية fc28 ، ونسبة التسليح الطولي ρl ، ونسبة التسليح العرضي ρsh ، لها تأثير كبير على قدرات جدران القص، ،بينما نسبة التسليح العرضي ρsh وعمق منطقة إحتواء الخرسانة CS هي أقل تأثيرا ، ومع ذلك يبقى (λ) هو العامل الأكثر حسماً في سلوك جدار القص وعلى كيفية استجابته للقوى الزلزالية. في هذا البحث تم اقتراح علاقة جديدة لمعامل النحافة الهندسية (λ) تكون مرتبطة بقيمة الحمل الأفقي واقتراح حدود مناسبة للتـشوهـات توافق جدران القص التي تقاوم القص والانحناء في آن واحد. هذه التـوصيات ستكون بمثابة معيار يساعد المهندسين المدنـيـين المصممين وكذلك المعنيين بصياغة القوانين التقنية الخاصة بحماية المباني من خطر الزلازل.
Contribution à l'étude de la convection forcée autour des tubes munis des différents types d'ailettes
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Djeffal, Fares; Bordja, Lyes
Ce travail a été consacré à l'étude des transferts de chaleur conjugués dans les échangeurs de chaleur de tubes à ailettes circulaires et ondulés. Des calculs numériques en 3D ont été réalisés à l'aide de la méthode RANS basée sur le modèle de turbulence du logiciel Ansys Fluent. L'objectif est d'évaluer l'effet du rapport d'axe et de la planéité des tubes à ailettes circulaires et de la longueur d'onde et/ou de l'amplitude des ailettes ondulées, sur les caractéristiques thermo-hydrauliques pour deux et trois rangées de tubes décalées. Premièrement, l'influence de ces paramètres sur le transfert de chaleur et la physique de l'écoulement turbulent près des ailettes et derrière les tubes est présentée et discutée. Les résultats obtenus ont été comparés et validés avec d'autres résultats expérimentaux disponibles. L'échange thermique augmente mais les pertes de charge diminuent avec l'ellipticité et la planéité des tubes. ? tous les nombres de Reynolds, les ailettes ondulées avec les faibles valeurs d'amplitude et de nombre d'ondes ont atteint les valeurs les plus élevées du critère de performance global. This work was devoted to the study of conjugate heat transfers in circular and wavy finned-tube heat exchangers. 3D numerical simulations have been performed using RANS based turbulence model of the software Ansys Fluent. The objective is to assess the effect of axis ratio and flatness of annular-finned tubes, and wavelength and/or amplitude of wavy fins, on thermal-flow characteristics for two and three-row staggered banks. At first, the influence of these parameters on heat transfer and turbulent flow physics near the fins and behind the tubes is presented and discussed. The numerical findings has been validated by comparison the obtained results with other available experimental results. The heat exchange increase but the pressure losses decrease according to the axis ratio and the flatness of tubes. At all Re values, the wavy fins with the lowest values of amplitude and number of waves reached the highest values of the global performance criterion. خصص هذا العمل لدراسة نقل الحرارة المزدوج في المبادلات الحرارية ذات الأنابيب مع زعانف دائرية و متموجة. تم إجراء الحسابات الرقمية ثلاثية الأبعاد باستخدام نموذج تدفق الهواء المضطرب لبرنامج Ansys Fluent. الهدف هو تحديد تأثير بيضاوية واستواء الأنابيب بزعانف دائرية وتأثير الطول الموجي و / أو سعة الزعانف المموجة ، على الخصائص الحرارية و الهيدروليكية لصفين وثلاثة صفوف من الأنابيب بترتيب متداخل. أولاً تم عرض ومناقشة تأثير هذه الأبعاد على نقل الحرارة وفيزياء التدفق بالقرب من الزعانف وخلف الأنابيب. تمت مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها والتحقق من صحتها مع النتائج التجريبية الأخرى المتاحة. يزداد التبادل الحراري و ينقص انخفاضالضغط مع زيادة الإهليلجية واستواء الأنابيب. في جميع أرقام رينولدز، حققت الزعانف المتموجة ذات السعة و طول الموجة المنخفضتين أعلى القيم لمعيار الفعالية العام.
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.
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.
Contribution à la commande et l’estimation d’un variateur de vitesse asynchrone par l’approche du mode glissant
(Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi, 2022) Farhi, salah eddine; Goléa, Noureddine
Associée à des convertisseurs de puissance, la machine asynchrone constitue un variateur de vitesse dont l'utilisation industrielle ne cesse de croître. C'est le moteur le plus courant dans de nombreux domaines en raison de ses avantages intrinsèques bien connus. Cependant, sa nature non linéaire et ses incertitudes internes rendent sa commande plus compliquée. L'une des plus performantes solutions proposées pour résoudre ce problème est l'utilisation de la commande par mode glissant SMC (Sliding Mode Control). La commande par modes glissants pour les systèmes non linéaires a été largement étudiée et développée depuis son introduction. Celle-ci appartient à une classe plus large appelée commandes à structure variable. L'objectif de la méthode est, à l'aide d'une commande discontinue, de contraindre et forcer le système à évoluer au bout d'un temps fini et de se maintenir sur une surface, appelée surface de glissement, où le comportement résultant correspond à la dynamique souhaitée. Le régime du système ainsi commandé est appelé mode glissant et la dynamique de celui-ci peut être rendue insensible aux variations paramétriques, aux erreurs de modélisation et à certaines perturbations externes. La loi SMC est de conception relativement simple et en particulier présente des qualités de robustesse vis-à-vis de certaines classes de perturbations. Dans cette optique, et afin d'atteindre cet objectif, tout d'abord une présentation rapide des commandes classiques a été faite, ensuite les techniques de commande par mode glissant ont été développées pour assurer un contrôle séparé du flux et de la vitesse et dont la robustesse aux incertitudes paramétriques est élevée. De plus, et afin de réduire le maximum possible le phénomène de chattering, qui est le principal obstacle à la mise en œuvre de la technique de mode glissant en temps réel, plusieurs techniques ont été testés et qui ont apportés une amélioration à savoir la fonction barrière. Encore et pour éliminer l'utilisation de capteurs, des observateurs classiques et des observateurs basés sur le mode glissement ont été introduits pour l'estimation du flux, de la vitesse et du couple de charge. Enfin, et dans le but de mettre en évidence les avantages et les limitations de cette technique, les lois de commande classiques et par mode glissant ont été testées par simulation et expérimentalement sur un banc d'essai à base d'une carte DSPACE 1104. Associated with power converters, the induction motor constitutes a variable speed drive whose industrial use is continuously growing. It is the most common motor in many fields due to its well-known intrinsic advantages. However, its nonlinear nature and internal uncertainties make its control more complicated. One of the most efficient solutions proposed to solve this problem is the use of sliding mode control (SMC). Sliding mode control for nonlinear systems has been widely studied and developed since its introduction. This kind of control belongs to a large class known as variable structure control. The objective of this method is, using a discontinuous control, to constrain and force the system to progress after a finite time and to maintain itself on a surface, called the sliding surface, where the resulting behavior corresponds to the desired dynamics. The regime of the controlled system is called sliding mode and its dynamics can be made insensitive to parametric variations, modeling mismatches and some external disturbances. The SMC law is of relatively simple design and in particular strong robustness against (matched) uncertainties or disturbances. In this perspective, and in order to achieve this objective, first of all a quick presentation of the classical controls are made, then the sliding mode control techniques are developed to ensure a separate control of the flux and the speed with a strong robustness against parametric uncertainties. In addition, to overcome the inherent problem for implementation of the sliding mode technique in real time, several techniques have been tested to reduce or eliminate the chattering effect, such as the barrier function. Moreover, in order to eliminate the use of sensors, classical and sliding mode observers have been introduced for the estimation of flux, speed and load torque. Finally, to highlight the advantages and limitations of this technique, the classical and sliding mode control laws have been tested by simulation and experimental implementation based on real-time interface using DSPACE 1104 board. مرتبطًا بمحولات الطاقة ، يشكل المحرك التحريضي غير التزامني محركاً مُتغير السرعة يتزايد استخدامه في المجال الصناعي باستمرار. فهو يعتبر المحرك الأكثر شيوعًا في العديد من المجالات نظرًا لمزاياه الجوهرية المعروفة. مع ذلك ، فإن طبيعته غير الخطية والإرتيابات الداخلية تجعل تحكمه أكثر تعقيدًا. أحد الحلول الأكثر فاعلية المُقترحة لحل هذه المشكلة هو استخدام التحكم بواسطة النمط الانزلاقي (SMC). تم دراسة وتطوير التحكم بواسطة النمط الانزلاقي للأنظمة غير الخطية على نطاق واسع منذ طرحه. ينتمي هذا النوع من التحكم إلى فئة كبيرة تُعرف باسم التحكم ذو البنية المتغيرة. تهدف هذه الطريقة إلى، باستخدام تحكم متقطع، تقييد النظام ليتطور بعد فترة زمنية محدودة ويبقى على سطح يسمى السطح المنزلق، حيث يتوافق السلوك الناتج مع الديناميكيات المرغوبة. يسمى النظام المتحكم فيه بالوضع الانزلاقي ويمكن جعل ديناميكياته غير حساسة لتغير المُعاملات وأخطاء النمذجة وبعض الاضطرابات الخارجية. قانون التحكم بواسطة النمط الانزلاقي ذو تصميم بسيط نسبيًا وله صفات المتانة فيما يتعلق بفئات معينة من الاضطرابات. في هذا السياق، ومن أجل تحقيق هذا الهدف، تم أولاً تقديم عرض سريع لتقنيات التحكم الكلاسيكية، ثم تم تطوير طرق التحكم بواسطة النمط الانزلاقي لضمان التحكم المنفصل في التدفق والسرعة، ولتحقيق قوة عالية في مواجهة حالات عدم اليقين في المُعاملات. بالإضافة إلى ذلك ، ومن أجل الحد من ظاهرة الثرثرة قدر الإمكان، والتي تعد العقبة الرئيسية أمام تنفيذ تقنية النمط الانزلاقي في الوقت الحقيقي ، فقد تم اختبار العديد من التقنيات واللتي نتج عنها تحسينات كبيرة، من بينها تقنية وظيفة الحاجز. كذلك، للتخلص من استخدام الحساسات، تم ادخال تقنية المُلاحظات التقليدية و المُلاحظات المُرتكزة على تقنية النمط الانزلاقي لتقدير التدفق والسرعة وعزم دوران الشحن. أخيرًا، ومن أجل تسليط الضوء على مزايا ونقائص هذه التقنية، تم اختبار قوانين التحكم التقليدية وتقنيات التحكم المنزلق عن طريق المحاكاة وكذلك تجريبًا على منصة اختبار مُهيئة بلوحة DSPACE 1104.
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.
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.
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.
Contribution à la modélisation et à l’optimisation des réseaux de distribution sous incertitudes
(Université Oum El Bouaghi, 2021) Boukaroura, Abdelkader; Slimani, Linda
يزداد الطلب على الطاقة الكهربائية بشكل كبير في العديد من البلدان حول العالم بسبب الزيادة السكانية والتنمية الإقتصادية والأنشطة البشرية. و نظرا لهذا، تسعى الشركات المتخصصة في توزيع الطاقة الكهربائية لتشجيع الإعتماد على مصادرالإنتاج اللامركزي للطاقة و خاصة الطاقات المتجددة في شبكات التوزيع الذكية. ومن أجل تقليل الضياعات في الطاقة الفعالة في شبكات التوزيع وتحسين الجهد وإستقرار الجهد, يجب تحديد بطريقة مثلى الموقع والحجم لتثبيت مصادر الطاقة اللامركزية. في هذه الأطروحة, تم إستخدام خوارزمية اليعسوب من أجل حل هذه المشكلة. هذه الخوارزمية التي تعتبر من الخوارزميات الجديدة المستوحاة من الطبيعة تعتمد في عملها على سلوك السرب الثابت والديناميكي لليعسوب و تتميز ببنيتها البسيطة وقدرتها القوية على البحث وسهولة الإستخدام. في هذا العمل، يتم الإدراج الأمثل لمصادرالطاقة اللامركزية في شبكة التوزيع من حيث الموقع والحجم لهدف واحد (تقليل الضياعات في الطاقة الفعالة) وكذلك لعدة أهداف (تقليل الضياعات في الطاقة الفعالة, تحسين الجهد وإستقرار الجهد). لإثبات أداء خوارزمية اليعسوب, ثلاث شبكات توزيع كهربائية 33 عقدة, 69 عقدة وشبكة التوزيع الجزائرية لمدينة جانات 112 عقدة أستعملت كأنظمة إختبار. تؤكد النتائج التي تم الحصول عليها على نجاعة خوارزمية اليعسوب. The electrical energy demand is increasing dramatically in many countries around the world due to population increasing, economic development and human activities of modern life. Due to this significant demand increasing, electricity distribution companies seek to promotes decentralized production or distributed generation (DG), particularly using renewable sources. In order to reduce active power losses in distribution network and to improve voltage profile and voltage stability, the location and sizing of the DGs should be determined in an optimal way. In this thesis, an optimization algorithm namely dragonfly algorithm (DA) is proposed to solve the DGs allocation problem. The DA algorithm is a new meta-heuristic algorithm based on the static and dynamic swarm behavior of dragonflies. It is characterized by simple structure, strong search ability and easy implementation. In this work, the optimal integration of DGs is carried out for a single objective (minimization of active power losses) as well as for several objectives (minimization of active power losses, improvement of the voltage profile and improvement of the voltage stability). In order to show the effectiveness of the DA algorithm, three distribution networks: IEEE 33-bus, IEEE 69-bus and Algerian-Djanet 112-bus are used. The results confirm the performance of the DA algorithm. La demande d’énergie électrique augmente considérablement dans plusieurs pays du monde en raison d’augmentation de la population, du développement économique et des activités humaines de la vie moderne. En raison de cette augmentation significative de la quantité d’énergie électrique consommée dans les réseaux de distribution, les entreprises de distribution d’électricité cherchent à favoriser la dépendance à la production décentralisée ou distribuée (Distributed Generation (DG)) dans le réseau de distribution intelligent. Afin de réduire les pertes de puissance active dans les réseaux de distribution et d’améliorer le profil de tension et la stabilité de tension, il faut déterminer d'une façon optimale l’emplacement et la taille des DGs. Dans cette thèse un algorithme d’optimisation dit algorithme de libellule (Dragonfly Algorithm(DA)) est utilisé pour résoudre ce problème. L’algorithme DA est un nouvel algorithme méta-heuristique basé sur le comportement en essaim statique et dynamique des libellules. Il est caractérisé par une structure simple, une forte capacité de recherche et une mise en œuvre facile. Dans ce travail, l’insertion optimale de la production décentralisée est effectuée pour un seul objectif (minimisation des pertes de puissance active) ainsi que pour plusieurs objectifs (minimisation des pertes de puissance active, amélioration du profil de tension et amélioration de la stabilité de tension). Afin de démontrer la performance de l'algorithme DA, trois réseaux de distribution IEEE 33 jeux de barres, IEEE 69 jeux de barres et le réseau Algérien-Djanet 112 jeux de barres sont utilisés. Les résultats obtenus confirment la performance de l’algorithme DA.
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.
Contribution à l’amélioration des performances statiques et dynamiques du moteur à aimants permanents
(Université de Oum El Bouaghi, 2022) Hachelfi, Walid; Rahem, Djamel; Djouambi, Abdelbaki
Cette thèse à pour objectif la contribution à l’amélioration des performances statiques et dynamiques de la machine synchrone à aimant permanent (MSAP). Après avoir présenté un état de l’art sur la MSAP et les différent stratégies de commande, nous avons opté pour cette type des machine la commande vectorielle, DTC, adaptative et la commande DTC d’ordre fractionnaire. Ensuite afin d’assurer des bonne performances de la présente machine et avoir une grande robustesse de la machine, nous avons utilisé plusieurs type des régulateurs de la boucle de vitesse, régulateur PI classique, régulateur, adaptative et régulateur d’ordre fractionnaire, dans le but d’augmenter les performances statiques et dynamiques de la machine. Dans cet étude nous avons étudiés les calculs d’ordre fractionnaire afin de les d’appliqués sur la DTC classique, les résultats obtenus sont très satisfaisants.
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
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.

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