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Commande à régime glissant du niveau et de la température d'un système hydro-thermique soumis à des perturbations
(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2019) Rezazgui, Mohamed Yousri; Azizi, Abdesamia; Youssef, Tewfik (Promoteur)
Dans cette étude, nous nous dédierons à un système hydro-thermique décrit par un modèle mathématique non linéaire multivariable, où nous chercherons à développer une commande dans le domaine temporel, nécessaire au contrôle de la température et du niveau du réservoir du système considéré. Les chapitres développés dans ce travail sont structurés comme suit: le premier chapitre, nous présentons les notions introductives au système hydro-thermique ainsi que la régulation de niveau et de température dans un réservoir de manière générale; dans le deuxième chapitre, nous décrivons le système physique hydro-thermique et sa modélisation. Le modèle mathématique non linéaire obtenu est par la suite linéarisé autour d’un point de fonctionnement; la synthèse de deux lois de commande à régime glissant est développée dans le troisième chapitre. Dans le quatrième chapitre, nous présenterons le principe de fonctionnement et la conception de l’observateur, afin d’estimer les états non mesurables à l’aide des mesures disponibles. Nous reprenons dans le dernier chapitre, les deux lois de commande à régime glissant mais cette fois associées à l’observateur développé.
Control against faults of dynamical systems
(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Institut de Génie Eléctrique et Eléctronique, 2025) Azizi, Abdesamia; Kouadri, Abdelmalek(Directeur de thèse)
Modern industrial systems have become increasingly complex, making them more vulnerable to faults in critical components such as actuators and sensors. The objective of this thesis is to develop robust control strategies capable of managing faults in actuators and sensors while maintaining the stability and desired performance of complex systems, even in the presence of faults and external disturbances. To achieve this, the work combines advanced fault estimation techniques with robust fault-tolerant control (FTC) strategies designed for both linear and nonlinear systems. Specifically, for linear systems, Unknown Input Observers (UIO) and output feedback fault-tolerant controllers are developed, with their gain matrices obtained by optimizing a multi-objective function using a genetic algorithm. Similarly, for nonlinear systems, UIO and output feedback sliding mode faulttolerant controllers are designed. Stability is ensured through the use of Linear Matrix Inequalities (LMIs) based on Lyapunov functions. Additionally, the LMI region is employed to control the poles of the overall closed-loop system, allowing for greater flexibility in achieving desired performance levels. The proposed framework not only detects and isolates faults but also compensates for them to ensure smooth operation. Simulations involving systems such as wind turbines and DC motors demonstrate the effectiveness of these methods. This research contributes to safer and more efficient industrial processes
Robust fault estimation for wind turbine pitch and drive train systems
(Elsevier, 2024) Azizi, Abdesamia; Youssef, Tewfik; Kouadri, Abdelmalek; Mansouri, Majdi; Mimouni, Mohamed Fouzi
The reliability and accuracy of the wind conversion system largely depend on the early detection and diagnosis of faults. In this paper, a novel fault estimator for wind turbine pitch and drive train systems is developed. The main objective is to estimate actuator and sensor faults along with the system states while mitigating the impact of process disturbances and noises. To accomplish this, an augmented state is created by combining the states of the system and different faults. Subsequently, an Unknown Input Observer (UIO) is developed to estimate them simultaneously. The UIO matrices are obtained by optimizing a multi-objective function formed by transforming states and faults estimation errors into the frequency domain using a genetic algorithm. Compared with other approaches, particularly H∞, the proposed technique shows great superiority in accurately estimating various actuators and sensors faults.