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Commandes par «Back-Stepping» et «PID Hybrides» d’un système de forage pétrolier
(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Yamani, Saida; Moulahsene, Nossia; Kidouche, Madjid (Promoteur)
Dans les opérations de forage rotatif, les vibrations de torsion, en particulier le phénomène de stick-slip, sont des problèmes courants qui peuvent entraîner des interruptions et des inefficacités significatives. Ce mémoire propose une solution en utilisant la commande par Back-Stepping pour éliminer ces vibrations. L'objectif principal est de stabiliser le système en ajustant dynamiquement les paramètres de forage pour réduire les oscillations indésirables. Un modèle à deux degrés de liberté a été utilisé pour modéliser l'appareil de forage, suivi de simulations en boucle ouverte prenant en compte la non-linéarité entre l'outil et la roche. Ensuite, des simulations en boucle fermée ont été réalisées en appliquant la commande Back-Stepping au modèle généralisé et au modèle de Stribeck. Pour améliorer les résultats, un contrôleur hybride PID a été ajouté, montrant une nette amélioration du temps de stabilisation par rapport à la commande Back-Stepping seule. Cette combinaison offre une solution efficace pour stabiliser le système et réduire les vibrations non linéaires, améliorant ainsi la performance et la sécurité des opérations de forage.
Controlling and monitoring "Cina’s flares" network
(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2023) Bourai, Wiam; Kidouche, Madjid (Promoteur)
The primary goal of this project is to develop a control system for the flares network of North and South "CINA’s" complex using "Siemens’s SIMATIC PCS neo-V4.0 software", which is a completely web-based process controller. The system is designed to replace the existing "SIMATIC S7-300 controller" with a "SIMATIC S7-4105H CPU" followed by "SIMATIC ET200SP HA" decentralized peripheral (Remote IO). The new system provides improved functionality and reliability, which is crucial for the efficient operation of the flares network. The implementation of the system involved the design and development of a control architecture that uses a distributed control system (DCS) approach. The system utilizes the "PCS neo" platform to provide web-based control and monitoring of the flares network. The "SIMATIC S7-4105H CPU" and "ET200SP HA" peripheral were chosen for their superior performance and reliability.
Différentes techniques de commande non linéaires d’un pendule inversé sur un chariot mobile
(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2019) Noussaiba, Bellahmer; Kidouche, Madjid (Promoteur)
Le travail réalisé durant ce projet consiste à étudier un système sous-actionné : le pendule inversé, qui possède de deux degrés de liberté et un seul actionneur. Le modèle dynamique Lagrangien du système est non linéaire et sa dynamique interne est instable. La commande de ce système a fait l’objet de nombreuses études, car la dynamique du pendule inversé se rapproche de celle de systèmes plus complexes, par exemple les fusées, les avions de chasse etc. ce mécanisme est un outil faible coût de mise en œuvre et pratique pour illustrer de nouveaux principes de commande. Pour la stabilisation du système, il faut d’abord amener le pendule de sa position d’équilibre stable (pendule pointant vers le bas) à sa position d’équilibre instable (pendule pointant vers le haut). Durant ce projet, on a appliqué différentes approches de commande sur le système, mais on s'intéresse à la commande par mode glissant. C’est Pour cela il faut adapter cette commande en trouvant une astuce afin de stabiliser le système. La technique trouvée pour cette commande est très facile à mettre en œuvre, elle présente un algorithme de commande simple, Avec un choix approprié des paramètres, les résultats obtenus sont très intéressants, ils montrent l’efficacité de l’approche proposée et qu'elle a des bonnes performances au niveau de la robustesse et la stabilité de convergence aussi bien pour la stabilisation que pour le rejet de perturbations externes au système. Les améliorations qu’on peut introduire à notre étude est l’hybridation Backstepping adaptative-mode glissant.
Étude et commande par mode glissant des vibrations de torsion de forage pétrolier
(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2021) Larbi, Fatma; Benabdelaziz, Nour El Houda; Kidouche, Madjid (Promoteur)
On a étudié dans ce mémoire la minimisation des vibrations de torsion de la garniture de forage d’un puits de perçage, par l’utilisation de la commande par mode glissant. L’objectif de commande est d’éliminer les oscillations provoquées par le phénomène de "stick-slip" en poursuivant une vitesse de rotation constante désirée. Un modèle de torsion de deux degrés de liberté a été choisi pour décrire la dynamique de garniture, il possède une seule entrée de commande qui agit sur le top drive par l’intermédiaire d’un moteur électrique. On a aussi choisi deux modèles d’interaction outil-roche pour décrire le comportement non linéaire du système. Ensuite le modèle mathématique a été calibré avec des paramètres expérimentaux. Un contrôleur par mode glissant de premier ordre a été conçu en introduisant une surface de glissement où la dynamique du système satisfait l’objectif de commande. La stabilité de contrôleur au sens de "LYAPUNOV" a été prouvée. Une simulation étendue a été faite pour démontrer l’efficacité et la robustesse du contrôleur.