http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/356 Tue, 05 May 2026 15:50:32 GMT 2026-05-05T15:50:32Z http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/27232 Title: fPilotage et caractérisation de systèmes de positionnement à forte dynamique pour la cartographie du potentie Authors: Melahi, Ahmed; Bendahmane, Boukhalfa ; Promoteur Abstract: Dans ce travail, le pilotage et la caractérisation de positionnement à forte dynamique pour la cartographie du potentiel de surface ont été conduits étape par étape. D’abord, une présentation de l’état de l’art concernant les électrets, le dépôt de charges par décharge couronne ou par triboélectricité a été réalisée. L’intérêt est porté sur la mesure du potentiel de surface avant que son déclin soit remarqué. Pour cela, plusieurs méthodes de positionnement rapide ont été proposées avec système et commande. Les systèmes proposés pour le positionnement sont les moteurs comme le moteur synchrone à aimants permanents et le moteur pas à pas. De plus, nous avons utilisé des robots SCARA et Delta. Plusieurs techniques de commande ont été proposées et utilisées basées sur les l’automatique avancée et l’intelligence artificielle. Nous avons utilisé la commande adaptative optimale basée sur la logique floue, la commande prédictive basée sur l’algorithme ABC et les réseaux de neurones, la commande prédictive guidée par les données, la commande neuro-floue adaptative, la commande prédictive basée sur le PSO et les réseaux de neurones ainsi que la commande neuro-floue robuste. Pour effectuer la mesure du potentiel, il faut d’abord connaitre la sonde utilisée en la caractérisant par sa PSF. Plusieurs méthodes ont été proposées pour la caractérisation de la sonde. Ensuite, la reconstitution du potentiel de surface a été abordée avec la proposition de méthodes et d’algorithmes fiables pour la déterminer avec précision. In this work, the monitoring and characterization of high dynamic positioning for surface potential mapping were conducted step by step. First, a presentation of the state of the art concerning electrets, charge deposition by corona discharge or triboelectricity was carried out. The interest is focused on measuring the surface potential before its decline is noticed. For this, several fast positioning methods have been proposed with system and control. The systems proposed for positioning are motors such as the permanent magnet synchronous motor and the stepper motor. In addition, we used SCARA and Delta robots. Several control techniques were proposed and used based on advanced automation and artificial intelligence. We used optimal adaptive control based on fuzzy logic, predictive control based on ABC algorithm and neural networks, data-driven predictive control, adaptive neurofuzzy control, predictive control based on PSO and neural networks as well as robust neuro-fuzzy control. To perform the potential measurement, it is first necessary to know the probe used by characterizing it by its PSF. Several methods have been proposed for the characterization of the probe. Then, the reconstruction of the surface potential was approached with the proposal of reliable methods and algorithms to determine it precisely Description: Option : Commande Electrique Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/27232 2026-01-01T00:00:00Z http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/27224 Title: Contribution to the development of control algorithms for the control of renewable energy systems Authors: Sayeh, Karim Fathi; Tamalouzt, Salah ; Promoteur; Ziane, Djamel ; Co-Promoteur Abstract: The global shift to renewable energy, particularly wind power via Doubly-Fed Induction Generators (DFIGs), is hindered by power quality challenges inherent in classical control methods like Conventional Direct Power Control (C-DPC), which exhibit significant power ripple and high harmonic distortion. This thesis addresses these issues by developing and validating novel Artificial Intelligence (AI)-based control strategies for DFIGs and their integration into a comprehensive DC microgrid. Main objectives included modeling microgrid components (WT-DFIG, PV, BESS, FC), critically assessing classical DFIG control, and designing four distinct AI-DPC strategies for the DFIG’s Rotor Side Converter (RSC): Fuzzy Hysteresis DPC (FH-DPC), Neural Hysteresis DPC (NH-DPC), Prediction Neural Network DPC (PNN-DPC), and Classification Neural Network DPC (CNN-DPC). Additional intelligent controllers were developed for other components, specifically Fuzzy Logic-DPC for the DFIG’s Grid Side Converter (GSC) and Fuzzy-MPPT for the PV system, alongside a rule-based Energy Management System (EMS) for the microgrid. The developed AI-DPC strategies for the DFIG-RSC demonstrated substantial improvements over C-DPC, achieving significant reductions in power ripples and stator current Total Harmonic Distortion (THD), with CNN-DPC proving particularly effective. Simulations of the complete AI-controlled DC microgrid (DFIG, PV, battery, fuel cell) under dynamic conditions validated robust performance. The EMS effectively managed power flow, maintained DC bus stability, ensured battery health, and maximized renewable energy utilization. This research offers validated AI-driven solutions, enhancing DFIG performance and demonstrating effective design and control of an integrated DC microgrid, thereby advancing sustainable energy systems. Le passage mondial aux énergies renouvelables, en particulier l'énergie éolienne via les générateurs à induction à alimentation double (DFIG), est entravé par les problèmes de qualité de l'énergie inhérents aux méthodes de contrôle classiques telles que le contrôle conventionnel direct de la puissance (C-DPC), qui présentent une ondulation importante de la puissance et une distorsion harmonique élevée. Cette thèse aborde ces questions en développant et en validant de nouvelles stratégies de contrôle basées sur l'intelligence artificielle (IA) pour les DFIG et leur intégration dans un micro-réseau DC complet. Les principaux objectifs comprenaient la modélisation des composants du micro-réseau (WT-DFIG, PV, BESS, FC), l'évaluation critique du contrôle DFIG classique et la conception de quatre stratégies AI-DPC distinctes pour le convertisseur côté rotor (RSC) du DFIG : Fuzzy Hysteresis DPC (FH-DPC), Neural Hysteresis DPC (NH-DPC), Prediction Neural Network DPC (PNN-DPC) et Classification Neural Network DPC (CNN-DPC). D'autres contrôleurs intelligents ont été développés pour d'autres composants, en particulier le Fuzzy Logic-DPC pour le convertisseur côté réseau (GSC) du DFIG et le Fuzzy-MPPT pour le système PV, ainsi qu'un système de gestion de l'énergie (EMS) basé sur des règles pour le micro-réseau. Les stratégies AI-DPC développées pour le DFIG-RSC ont démontré des améliorations substantielles par rapport au C-DPC, réalisant des réductions significatives des ondulations de puissance et de la distorsion harmonique totale (THD) du courant du stator, le CNN-DPC s'avérant particulièrement efficace. Les simulations du micro-réseau CC complet contrôlé par l'IA (DFIG, PV, batterie, pile à combustible) dans des conditions dynamiques ont validé des performances robustes. Le SGE a géré efficacement le flux d'énergie, maintenu la stabilité du bus CC, assuré la santé de la batterie et maximisé l'utilisation des énergies renouvelables. Cette recherche offre des solutions validées basées sur l'IA, améliorant les performances du DFIG et démontrant une conception et un contrôle efficaces d'un micro-réseau CC intégré, faisant ainsi progresser les systèmes énergétiques durables Description: Specialty: Electromechanical Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/27224 2025-01-01T00:00:00Z http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/25901 Title: Performance électrique d’une isolation en silicone à angle d’inclinaison variable sous pluie et tension alternative Authors: Slimani, Samia; Medjdoub, Abdellah ; promoteur; Kornhuber, Stefan ; co-promoteur Abstract: Outre la production de masse, la conversion de l’énergie éolienne en électricité pour les sites éloignés du réseau électrique constitue une alternative intéressante pour l’électrification de zones isolées dans divers pays. Dans ce contexte, il est primordial d’utiliser un système de conversion fiable, simple et de coût limité. Parmi les machines électriques qui pourraient assurer ce genre de conversion, la machine synchrone à réluctance variable peut être une possibilité intéressante. En effet, son rotor est relativement simple de topologie et de construction et, dans sa version de base il n’est muni d’aucun système d’excitation, d’où un prix modeste et une absence de pertes à évacuer. Les travaux de cette thèse portent sur l’analyse de l’utilisation de machine synchrone à réluctance (MSRV) pour convertir l'énergie éolienne en énergie électrique dans le cadre d'une application autonome. Après un état de l’art sur les travaux consacrés à la conversion de l’énergie éolienne en autonome, un prototype de MSRV a été conçu sur la base du stator d'une machine asynchrone à cage d’écureuil disponible dans le laboratoire. En gardant la même longueur d'entrefer, trois rotors (saillant, avec barrières de flux et ponts magnétique et avec barrières de flux sans ponts) ont été proposés. Les performances intrinsèques des trois cas en fonctionnement moteur ont été étudiées, montrant un meilleur comportement de la dernière configuration. Ce dernier a donc été retenu pour la suite des travaux. Un modèle analytique diphasé a ensuite été développé en tenant compte de l'effet de la saturation magnétique au travers d’inductances fonction des courants diphasés. Trois cas ont été investigués ; une saturation le long de l'axe d uniquement, le long des deux axes d et q indépendamment et en tenant compte de l’effet croisé. L'identification des inductances dans les 3 cas a été réalisée à l'aide d'un modèle numérique par EF 2D. Le modèle analytique développé a été utilisé pour étudier le fonctionnement de la machine en tant que générateur autonome avec des capacités connectées aux bornes du stator. Les simulations ont été réalisées à vide et avec des charges équilibrées et déséquilibrées à l'aide de Matlab Simulink. Les trois approches de prises en compte de la saturation ont été testées montrant l’intérêt de prendre en compte l’effet croisé. Comme la qualité des tensions est sensible à la vitesse de rotation et à la charge, la machine est ensuite connectée à un redresseur à MLI en utilisant les deux méthodes de contrôle les plus couramment employées : la commande vectorielle et la commande directe du couple (CDC). Afin d’améliorer les performances de la machine tout en limitant l’impact sur le prix, la machine synchrone à réluctance a été munie d’aimants permanents en ferrite dans les barrières de flux. Une première étude est effectuée sur les emplacements et la quantité adéquate d’aimants tout en gardant le même bobinage réparti de la machine initiale. Une fois la disposition et le volume adéquat d’aimants permanents retenus, une seconde étude a porté sur différentes configurations des bobinages d’induit (distribués et concentrés). Enfin, toujours dans le même objectif d’amélioration des performances, nous avons étudié la possibilité de munir la machine d’étude d’une excitation par courant continu au stator. Cette solution permet de s’affranchir des aimants sans induire de contrainte mécanique mais en ajoutant un degré de liberté en termes d’amplitude du courant d’excitation. Plusieurs configurations de polarité et de disposition des bobinages ont été analysées. Une optimisation a également été menée sur un des prototypes afin d’atténuer les harmoniques de la fem à vide. In addition to mass production, the conversion of wind energy into electricity for sites far from the electricity grid represents an interesting alternative for the electrification of isolated areas in various countries. In this context, it is of great interest to use a reliable, simple and low cost conversion system. Among the electrical machines that could provide this kind of conversion, the variable reluctance synchronous machine could be an interesting possibility. Indeed, its rotor presents relatively simple topology and construction and, in its basic version, it is not fitted with any excitation system, hence its modest cost and the absence of losses to be evacuated. This thesis analyses the use of a synchronous reluctance machine (SynRM) to convert wind energy into electrical one in a stand-alone application. Following a review of the state of the art in the conversion of wind energy into autonomous operation, a SynRM prototype was designed on the basis of the stator of a squirrel-cage induction machine available in the laboratory. Keeping the same air-gap and active length, three rotors (salient, with flux barriers and magnetic bridges and with flux barriers without bridges) were proposed. The intrinsic performance of the three cases in motor operation was studied, showing that the last configuration performed better. The latter was therefore selected for further work. A diphase analytical model was then developed, taking into account the effect of magnetic saturation through inductances that are a function of diphase currents. Three cases were investigated: saturation along the d axis only, along the two axes d and q independently, and taking into account the cross effect. The inductances in the 3 cases were identified using a 2D FE numerical model. The analytical model developed was used to study the operation of the machine as a stand alone generator with capacitors connected to the stator terminals. Simulations were carried out at no load and with balanced and unbalanced loads using MATLAB Simulink. The three approaches for taking saturation into account were tested, demonstrating the benefits of taking the cross effect into account. As the quality of the voltages is sensitive to the speed of rotation and the load, the machine is then connected to a PWM rectifier using the two most commonly used control methods: vector control and DTC (Direct Torque Control). In order to improve the machine's performance while limiting the impact on price, the reluctance synchronous machine was fitted with permanent ferrite magnets in the flux barriers. An initial study was carried out on the location and quantity of magnets required, while maintaining the same distributed winding as the original machine. Once the appropriate arrangement and volume of permanent magnets had been selected, a second study looked at different armature winding configurations (distributed and concentrated). Finally, with the same objective of improving performance, we studied the possibility of equipping the machine under study with direct current excitation in the stator. This solution eliminates the need for magnets without inducing mechanical constraints, but adds a degree of freedom in terms of the amplitude of the excitation current. Several configurations of polarity and winding layout were analyzed. One of the prototypes was also optimized to attenuate the harmonics of the no-load fem. Description: Option : Haute Tension Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/25901 2024-01-01T00:00:00Z http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/25900 Title: Contribution à L'étude et la Commande de Génératrices Synchrones à Réluctance en Fonctionnement Autonome Authors: Djouadi, Yamina; Idjdarene, Kassa ; promoteur; Tounzi, Abdelmounaim ; co-promoteur Abstract: Outre la production de masse, la conversion de l’énergie éolienne en électricité pour les sites éloignés du réseau électrique constitue une alternative intéressante pour l’électrification de zones isolées dans divers pays. Dans ce contexte, il est primordial d’utiliser un système de conversion fiable, simple et de coût limité. Parmi les machines électriques qui pourraient assurer ce genre de conversion, la machine synchrone à réluctance variable peut être une possibilité intéressante. En effet, son rotor est relativement simple de topologie et de construction et, dans sa version de base il n’est muni d’aucun système d’excitation, d’où un prix modeste et une absence de pertes à évacuer. Les travaux de cette thèse portent sur l’analyse de l’utilisation de machine synchrone à réluctance (MSRV) pour convertir l'énergie éolienne en énergie électrique dans le cadre d'une application autonome. Après un état de l’art sur les travaux consacrés à la conversion de l’énergie éolienne en autonome, un prototype de MSRV a été conçu sur la base du stator d'une machine asynchrone à cage d’écureuil disponible dans le laboratoire. En gardant la même longueur d'entrefer, trois rotors (saillant, avec barrières de flux et ponts magnétique et avec barrières de flux sans ponts) ont été proposés. Les performances intrinsèques des trois cas en fonctionnement moteur ont été étudiées, montrant un meilleur comportement de la dernière configuration. Ce dernier a donc été retenu pour la suite des travaux. Un modèle analytique diphasé a ensuite été développé en tenant compte de l'effet de la saturation magnétique au travers d’inductances fonction des courants diphasés. Trois cas ont été investigués ; une saturation le long de l'axe d uniquement, le long des deux axes d et q indépendamment et en tenant compte de l’effet croisé. L'identification des inductances dans les 3 cas a été réalisée à l'aide d'un modèle numérique par EF 2D. Le modèle analytique développé a été utilisé pour étudier le fonctionnement de la machine en tant que générateur autonome avec des capacités connectées aux bornes du stator. Les simulations ont été réalisées à vide et avec des charges équilibrées et déséquilibrées à l'aide de Matlab Simulink. Les trois approches de prises en compte de la saturation ont été testées montrant l’intérêt de prendre en compte l’effet croisé. Comme la qualité des tensions est sensible à la vitesse de rotation et à la charge, la machine est ensuite connectée à un redresseur à MLI en utilisant les deux méthodes de contrôle les plus couramment employées : la commande vectorielle et la commande directe du couple (CDC). Afin d’améliorer les performances de la machine tout en limitant l’impact sur le prix, la machine synchrone à réluctance a été munie d’aimants permanents en ferrite dans les barrières de flux. Une première étude est effectuée sur les emplacements et la quantité adéquate d’aimants tout en gardant le même bobinage réparti de la machine initiale. Une fois la disposition et le volume adéquat d’aimants permanents retenus, une seconde étude a porté sur différentes configurations des bobinages d’induit (distribués et concentrés). Enfin, toujours dans le même objectif d’amélioration des performances, nous avons étudié la possibilité de munir la machine d’étude d’une excitation par courant continu au stator. Cette solution permet de s’affranchir des aimants sans induire de contrainte mécanique mais en ajoutant un degré de liberté en termes d’amplitude du courant d’excitation. Plusieurs configurations de polarité et de disposition des bobinages ont été analysées. Une optimisation a également été menée sur un des prototypes afin d’atténuer les harmoniques de la fem à vide. In addition to mass production, the conversion of wind energy into electricity for sites far from the electricity grid represents an interesting alternative for the electrification of isolated areas in various countries. In this context, it is of great interest to use a reliable, simple and low cost conversion system. Among the electrical machines that could provide this kind of conversion, the variable reluctance synchronous machine could be an interesting possibility. Indeed, its rotor presents relatively simple topology and construction and, in its basic version, it is not fitted with any excitation system, hence its modest cost and the absence of losses to be evacuated. This thesis analyses the use of a synchronous reluctance machine (SynRM) to convert wind energy into electrical one in a stand-alone application. Following a review of the state of the art in the conversion of wind energy into autonomous operation, a SynRM prototype was designed on the basis of the stator of a squirrel-cage induction machine available in the laboratory. Keeping the same air-gap and active length, three rotors (salient, with flux barriers and magnetic bridges and with flux barriers without bridges) were proposed. The intrinsic performance of the three cases in motor operation was studied, showing that the last configuration performed better. The latter was therefore selected for further work. A diphase analytical model was then developed, taking into account the effect of magnetic saturation through inductances that are a function of diphase currents. Three cases were investigated: saturation along the d axis only, along the two axes d and q independently, and taking into account the cross effect. The inductances in the 3 cases were identified using a 2D FE numerical model. The analytical model developed was used to study the operation of the machine as a stand alone generator with capacitors connected to the stator terminals. Simulations were carried out at no load and with balanced and unbalanced loads using MATLAB Simulink. The three approaches for taking saturation into account were tested, demonstrating the benefits of taking the cross effect into account. As the quality of the voltages is sensitive to the speed of rotation and the load, the machine is then connected to a PWM rectifier using the two most commonly used control methods: vector control and DTC (Direct Torque Control). In order to improve the machine's performance while limiting the impact on price, the reluctance synchronous machine was fitted with permanent ferrite magnets in the flux barriers. An initial study was carried out on the location and quantity of magnets required, while maintaining the same distributed winding as the original machine. Once the appropriate arrangement and volume of permanent magnets had been selected, a second study looked at different armature winding configurations (distributed and concentrated). Finally, with the same objective of improving performance, we studied the possibility of equipping the machine under study with direct current excitation in the stator. This solution eliminates the need for magnets without inducing mechanical constraints, but adds a degree of freedom in terms of the amplitude of the excitation current. Several configurations of polarity and winding layout were analyzed. One of the prototypes was also optimized to attenuate the harmonics of the no-load fem. Description: Spécialité : Machines Electriques Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 GMT http://univ-bejaia.dz/dspace/123456789/25900 2023-01-01T00:00:00Z