Doctorat
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Item Quelques contributions aux lois de commande des systèmes non linéaires de grande dimension(2017) Deia, YacineEn automatique, l’étude des systèmes de grande dimension posent des problèmes importants d’analyse et de synthèse. En principe, les méthodes classiques peuvent être appliquées pour résoudre ces problèmes, mais leur application est souvent limitée au fur et à mesure que l’ordre du système augmente. Cependant, si le système dynamique de grande dimension peut être décomposé en sous-systèmes, alors les difficultés d’analyse rencontrées peuvent être surmontées. L’objectif de cette thèse est de construire des lois de commande basées sur le mode glissant d’un système de grande dimension en le décomposant en soussystèmes interconnectésItem Commande et supervision d'un réseau électrique hybride autonome(2017) Achour, DjalloulAujourd'hui, les réseaux électriques hybrides autonomes sont des solutions communes de l'augmentation incroyable des émissions de CO2 et de l'alimentation en énergie électrique dans les zones isolés. Mais, le réseau électrique hybride autonome ne peut pas être efficace et fiable sans un système de commande et de supervision robuste. Dans cette thèse, trois différentes topologies de réseau électrique hybride autonome avec leurs systèmes de commande et de supervision développés sont proposées. La première topologie consiste en un générateur diesel et un générateur éolien. La deuxième topologie consiste en générateur éolien, générateur photovoltaïque, batterie et générateur diesel. La dernière topologie est composée d'un générateur éolien, d'un générateur photovoltaïque, d'une pile à combustible, d'un électrolyseur et d'un générateur diesel. Le premier système de commande et de supervision développé est basé sur un contrôleur floue-PID-PI, la deuxième est basée sur un contrôler floue et la troisième est basé une commande de flux de puissance et un gestionnaire des charges. Les trois systèmes hybrides sont simulés en utilisant le logiciel Matlab/Simulink®. Malgré les scénarios compliqués des sources naturelles et la demande de charge, les performances améliorées des systèmes de commande et de supervision développés sont validées par les résultats satisfaisants obtenus. La charge du village avec les trois topologies a été satisfaite. En outre, Dans le premier système hybride, la tension et la fréquence sont stabilisées avec des déviations acceptables autour les valeurs standards. Dans le deuxième système hybride, les émissions quotidiennes de CO2 sont réduites à 414,5794 kg / l et la fréquence est réglé. Dans le troisième système hybride, les émissions quotidiennes de CO2 ont été réduites à 352,05 Kg / l et la fréquence est stabilisée autour la valeur standard avec les fluctuationsItem FPGA- Based intelligent dual- axis sola tracking control system(2015) Benzekri, AzzouzThis thesis describes the design process of an FPGA-based sensor-driven intelligent controller applied to a dual-axis sun tracking system. Fuzzy control based on fuzzy logic theory is used as a solution for the FPGA implementation of a digital controller for this industrial application. The real-time controller determines when and how much to tune the driving motors to minimize the misalignment of the solar panel surface with the sun's incident rays during the day in order to harvest maximum power from the solar panel mounted on a tracker. To achieve such a digital controller, we developed an FPGA-based heterogeneous computing platform with the capability of partitioning the overall controller between two concurrent subsystems: (1) a hardware subsystem made up of a pair of fuzzy-like PD-type controllers implemented on the programmable fabric of the FPGA using the (Very-High Speed Integrated Circuit) Hardware Description Language (VHDL), and (2) a software subsystem, a soft processor Nios® II-based supervisory control system implemented using the system-on-a-programmable (SoPC) approach. This hardware/software codesign implemented in a single chip makes the connections between the two subsystems work with low power and low latency resulting in an optimal efficiency and performance. An experimental structure is constructed in the laboratory. The controller allows this structure to perform an approximate three-dimensional hemispheroidal rotation to track the sun's movement during the day to improve the overall efficiency of the solar panel. Integrating the whole digital controller in a single chip accelerates development time while maintaining design flexibility. Moreover, it reduces the circuit board costs with a single-chip solution, and simplifies product testing Compared with traditional design approach using programmed logic (microprocessor- microcontroller- and DSP-based systems), the proposed solution uses a single low-cost FPGA device while enabling higher degrees of flexibility and concurrency. The digital controller developed with Altera Quartus II 9.1 sp2 Web Edition software development suite tools is simulated and realized on a Cyclone-II EP2C35F672C6 FPGA platform to verify its feasibility and functionalityItem Identification et surveillance de processus dynamiques complexes par logique floue. Application à un échangeur de chaleur(2007) Habbi, HaceneL’objectif visé dans cette thèse est de présenter et valider une approche d’identification et de surveillance pour les processus dynamiques complexes en se basant sur la logique floue. Par souci d’applications industrielles, l’accent a été exclusivement mis sur des systèmes non linéaires. Les systèmes non linéaires étant beaucoup plus difficiles à analyser que les systèmes linéaires, leur identification et surveillance sont loin d’être aussi développées et complètes. En général, les fonctions de surveillance sont étroitement liées aux méthodes d’identification qui permettent d’obtenir le modèle de référence et la conception des algorithmes de surveillance. De ce fait, le modèle identifié doit être suffisamment représentatif et moins conservatif pour permettre la détection et le diagnostic des défauts considérés, et assez flexible que possible pour ne pas nuire à la conception et l’implémentation de l’algorithme de surveillance. Ainsi, notre contribution s’inscrit au cœur de cette problématique. En fait, nous avons pu développer une procédure complète pour la détection et l’isolation de défauts basée sur les modèles flous et l’appliquer avec succès à un échangeur de chaleur qui constitue l’élément principal d’une installation pilote du laboratoire SAAS de l’Université Libre de Bruxelles. La démarche n’était guère aisée car il a fallu donner une justification pratique à l’approche théorique en commençant tout d’abord par répondre à l’une des principales interrogations, que nous nous sommes posées, et qui concerne la capacité de l’approximation d’un modèle flou, notamment pour le cas de l’échangeur de chaleur qui fait bien partie de la classe des systèmes à paramètres distribués. Pour ce faire, il a fallu valider l’algorithme de surveillance basé sur la manipulation de ces modèles flous afin d’apporter une justification de plus aux succès de la logique floue rencontrés au niveau des applications. Comme le montrent clairement les résultats expérimentaux obtenus, il a été démontré que les modèles flous élaborés peuvent efficacement reproduire le comportement dynamique de n’importe quel processus sur un sous-ensemble compact avec un degré de précision donné. Ces modèles sont ensuite utilisés pour la synthèse d’une procédure complète de détection et d’isolation de défauts avec une concentration particulière sur le problème de fuite d’eau. Les algorithmes développés ont été implémentés et mis en oeuvre avec succès sur l’installation piloteItem Conception d'un nouveau système de régulation anti pompage des compresseurs centrifuges(2013) Zamoum, RazikaLe pompage est un problème d'instabilité aérodynamique rencontré dans les compresseurs centrifuges, il peut conduire à un phénomène destructeur qui peut entraîner des dommages mécaniques du compresseur. Les utilisateurs de ces compresseurs s'appuient sur les systèmes de contrôle pour empêcher le fonctionnement de ces derniers dans la région instable. Il n'est pas efficace d'appliquer les contrôleurs classiques, tels que PID lorsque les paramètres du système de compression de recyclage changent fréquemment. La seule façon de configurer correctement un système de contrôle est de localiser la limite de la région instable par un essai de pompage qui consiste à amener le fonctionnement du compresseur à proximité de cette région, ce processus met le compresseur et la production à risque (test de la limite de pompage). Par conséquent, pour éviter l'apparition d'un tel phénomène, certaines techniques ont été mises en place. Jusqu'à présent, la plupart des installations utilisent seulement la solution classique basée sur le régulateur PID. Les définitions élémentaires des compresseurs ainsi que le phénomène de pompage ont été introduits dans ce travail. Le modèle mathématique de Greitzer a été utilisé pour la modélisation de notre système de compression. Puis, une solution classique (l'utilisation du régulateur PID) a été explorée, en plus un nouveau contrôleur PI flou a été proposé. Enfin, trois méthodes d'identification ont été étudiées a fin de permettre au système de suivre une référence souhaitée. Ces méthodes d'identification concernent l'utilisation de l'ANFIS, NLARX et le modèle de Hammerstein &Weiner. L'utilisation du régulateur PID dans notre système de compression a montré quelques inconvénients en comparant ses résultats à ceux obtenus par le contrôleur PI logique floue. Donc notre régulateur PI logique flou a surmonté les inconvénients du PID classique en termes de performance et de robustesse, Permettant ainsi d'atteindre les objectifs fixés. Finalement, une partie de la simulation est clairement présentée, avec les avantages du contrôleur intelligent