Thèse de Doctorat

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Méthodes exactes et approchées pour l'analyse des structures planaires rayonnantes. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/11/2022) GADDA Abdelkrim
Depuis l’avènement des antennes microbandes, une variété de méthodes a été proposée pour l’analyse de ces antennes. Parmi ces méthodes, l’approche spectrale s’avère être la plus prometteuse. Bien que l’approche spectrale fournie des résultats précis, l’inconvénient inhérent à cette approche est la complexité de la formulation mathématique ainsi que la nature itérative de la solution nécessitant ainsi un temps de calcul énorme. Pour surmonter ce problème, nous avons introduit les réseaux de neurones artificiels conjointement avec l’approche spectrale pour une détermination rapide et précise de la fréquence de résonance et de la bande passante d’une antenne microbande supraconductrice de forme rectangulaire. Notons que, la résistance de surface extrêmement faible des films minces supraconducteurs facilite le développement d’antennes avec des performances meilleures que celles des antennes conventionnelles. Dans cette thèse, nous avons également présenté un nouveau modèle de CAO pour des antennes microbandes de forme triangulaire équilatérale. Le modèle garantit à la fois une meilleure concordance entre la théorie et l’expérimentale et une réduction énorme du temps CPU. Il permet également d’analyser des patchs triangulaires équilatéraux imprimés sur des substrats iso/anisotropes.
CONTRIBUTION A L’ELABORATION ET LA MISE EN OEUVRE D’ALGORITHMES POUR LA COMPRESSION DES SIGNAUX UNIDIMENSIONNELS. Doctorat thesis,(2017) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/12/2017) BENDIFALLAH Ahmed
Le but de cette thèse est l’élaboration d’algorithmes de compression pour les signaux cardiaques, tout en garantissant une reproduction cliniquement acceptable avec des taux de compression aussi élevés que possible. Les signaux ElectroCardioGramme (ECG) et PhonoCardioGramme (PCG) sont les signaux les plus utilisés pour représenter l’activité cardiaque, et par leur analyse, on peut faire un diagnostique fiable sur l’état de santé du coeur. Un besoin de compression de ces signaux s’est manifesté pour permettre le stockage des enregistrements pour de longues périodes, ainsi que leur transmission sans fil en présence d’une limitation de ressources en puissance ou en bande passante. Deux techniques de compression ont été élaborées, la première concerne le signal ECG, et est basée sur l’utilisation de la transformée en cosinus discrète. Un étage de quantification linéaire à zone morte est appliqué aux coefficients de la DCT permettant par là même de produire une redondance exploitable par le biais d’un codage sans perte afin de réduire la taille des signaux ECG. Le codage fait appel à un codeur SPECK (Set Partitioning Embedded bloCK) et un autre statistique. La seconde technique de compression concerne le signal PCG; elle est basée sur l’utilisation de la transformée en ondelettes discrète. Les coefficients de la DWT sont codés d’une manière efficiente en utilisant la technique de codage progressive de type SPIHT (Set Partitioning In Hierarchical Trees) suivie de la technique de masquage de bit qui apportera une compression supplémentaire au flux de bits généré par l’algorithme de SPIHT. Des comparaisons avec d’autres méthodes de compression des signaux cardiovasculaire récentes citées dans la littérature scientifique afférant au domaine de la compression des données confirment la valeur de notre contribution.
Détection et génération des micro-ondes acoustiques de volume dans les structures piézoélectriques. Doctorat thesis,(2016) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/12/2017) HAFDAOUI Hichem
Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthode pour la détection des micro-ondes acoustiques de volume dans un substrat piézoélectrique (Niobate de Lithium LiNbO3). Nous avons utilisé la classification par réseaux probabilistes de neurones comme un moyen d'analyse numérique afin de classer toutes les valeurs de la partie réelle et la partie imaginaire du coefficient d'atténuation pour les différentes vitesses acoustiques en construisant ainsi un modèle de détection efficace des ondes de volume. Cette étude sera très intéressante dans la modélisation et la réalisation des dispositifs micro-ondes acoustiques tels que les dispositifs à ultrasons basé sur la propagation des micro-ondes acoustiques de volume. En plus, nous pouvons appliquer cette technique sur n’importe qu’elle structure piézoélectrique possédant la même classe cristallographique, il suffit juste de changer les paramètres caractéristiques du matériau considéré.
Contribution to the modeling and optimization of nanoscale VSG MOSFETs : Application to the nanoscale circuits design. Doctorat thesis, Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/14/2019) ABDELMALEK, Nidhal
Dans cette thèse, une contribution à l'étude, la modélisation et l'évaluation de la fiabilité des dispositifs MOSFETs avancés est présentée. L'effort est centré sur deux dispositifs, identifiés comme une solution potentielle pour les mise à l'échelle et technologie d'intégration dans un futur proche, à savoir les transistors à effet tunnel et sans-jonction à effet de champ (TFET et JLFET). Un aperçu de la physique des transports permet une étude complète des caractéristiques et des performances des dispositifs. Un modèle continu et précis basé sur la solution 2-D du potentiel d’un transistor à effet tunnel non dopée dans une structure verticale à grille enrobé (VSG-TFET) est proposé. La continuité du modèle proposé offre la possibilité d'extraire les paramètres analogiques/RF ainsi que les facteurs de mérite du composant (FOM). De plus, le rôle de l'introduction d'une couche à haute permittivité dans l'oxyde de grille dans l'amélioration du comportement du VSG-TFET est exploré pour des applications analogiques/RF hautes performances. Le modèle analytique continu proposé peut être facilement implémenté dans des simulateurs commerciaux afin d’étudier et d’explorer les circuits nanoélectroniques basés sur le VSG-TFET. Un modèle semi-analytique d'un transistor tunnel à hétérojonction non dopé dans une structure verticale à grille enrobé (VSG-TFET) est développé. L'expression du courant tunnel est dérivée en se basant sur une approche non locale et en utilisant un ensemble approprié des contributions des vecteurs d'onde et région de transmission. Le modèle est calibré et validé par des simulations numériques à deux dimensions. L'impact de la composition des matériaux, des dimensions et des tensions d'alimentation sur les performances du dispositif est étudié et clarifié. Les expressions de capacités des terminaux permettent de compléter le modèle de base, servant par la suite à optimiser le dispositif au niveau du circuit. Des règles de conception sont formulées pour les applications numériques et analogiques/RF à base de TFET à hétérojonction. La fiabilité du JLFET est étudiée. Une évaluation comparative de la dégradation induite par les porteurs chauds (HCD) dans le VSG-JLFET et un dispositif équivalent à mode d'inversion est proposée. L'étude porte sur la création d'états d'interface par injection d'électrons à chaud (HEI). En se basant sur l'évolution de la distribution spatiale des états d'interface pour un temps de contrainte étendu, et en utilisant la propriété amphotère des pièges, une évaluation du phénomène de vieillissement sur les divers paramètres des dispositifs est effectuée. L'évaluation de la HCD sur le fonctionnement statique et dynamique des deux types de dispositifs dans une configuration d’inverseur CMOS est menée.
CONTRIBUTION À L’AMELIORATION DU RENDEMENT DE CELLULE SOLAIRE À HETEROSTRUCTURES. Doctorat thesis,(2019) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/16/2019) KACHA Kalinka
Ce travail de thèse porte sur l’amélioration du rendement de cellule solaire à hétérostructures dans le but d’affermir le rapport rendement/cout des photovoltaïques. Nous avons mis en évidence des techniques distinctes, intervenant au niveau de la structure de la cellule solaire afin d’augmenter le rendement de photo-conversion. L’insertion des multi-tranches de type p-a-SiGe:H dans la zone intrinsèque i-a-SiGe:H apporte de très bon résultats au niveau des paramètres électriques et par conséquent un impact positif sur le rendement de photoconversion, suivi par la seconde technique qui se présente par l’utilisation de la couche intrinsèque en SiGe à fraction molaire graduelle, afin d’éviter les effets de dégradation causés par les défauts d’interface. La troisième technique concerne le piégeage de la lumière à travers l’ajout de nanoparticules d’argent de formes sphériques à l’intérieure de la couche active afin d’avoir une meilleur absorption, grâce à l’exploitation de l’effet plasmonique. La dernière étape se présente via l’élaboration d’une hétéro-structure d’une cellule solaire à faible cout, moins de procédés technologiques et moins de couches pour une stabilité électrique et thermique qui se reflète sur les performances du dispositif
Contribution à l’étude des filtres planaires microondes à réseaux périodiques et/ou presque périodiques de patchs perturbés par la méthode WCIP pour des applications à bandes larges et à double polarisations. Doctorat thesis,(2019) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/26/2020) SAIDI, Raouia
Ce travail présente une contribution à l’étude des filtres planaires microondes à réseaux périodiques et/ou presque périodiques de patchs perturbés par la méthode WCIP pour des applications à bandes larges et à double polarisations. Une FSS à un anneau métallique rectangulaire avec des rubans métalliques parallèles non couplés pour des applications à trois bandes et en double polarisation est simulée et fabriquée. Dans la structure FSS proposée, les rubans métalliques parallèles et l'anneau rectangulaire composant la cellule unitaire du FSS sont indépendants dans les domaines spatial et spectral, car les éléments métalliques sont découplés pour un arrangement bien déterminé suite à une étude paramétrique préalable. Pour obtenir une structure automatiquement ajustée, un commutateur à diode PIN est inséré au centre du ruban. Une approche de synthèse basée sur une FSS avec des rubans métalliques parallèles et un anneau est introduite. L’approche de synthèse présentée est utilisée pour la détermination des longueurs des rubans parallèles non couplés équivalents à une FSS à motif complexe. Des FSSs à patch ou anneau métallique rectangulaire perturbé sont étudiés. L'ajout d'une encoche au patch créa une résonance supplémentaire. L'insertion de deux encoches symétriques dans le patch élimine une fréquence de résonance. Pour ajuster la fréquence de résonance restante, la profondeur des deux encoches est variée. Pour plus de résonances l’approche de presque périodicité basée sur l’isolation entre les cellule unitaire FSS assurée par les murs périodiques est présentée. Dans cette approche une légère variation dans la symétrie de la structure n’affectera pas trop le couplage existant. L’ajout d’une couche diélectriques appelée superstrat résulte en une miniaturisation de la structure au niveau de l’épaisseur comparativement à un empilement de substrat. Les résultats obtenus par la méthode WCIP sont comparés aux résultats simulés par le logiciel COMSOL Multiphysics 4.3v et logiciel HFSS et les résultats expérimentaux.
Etude et modélisation des filtres microondes, planaires et compacts de type PCL et/ou SIR par une formulation en ondes transverses pour des applications multi-bandes, à bande améliorée et automatiquement ajustée. Doctorat thesis,(2019) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/26/2020) BENCHERIF Karima
Ce travail présente une contribution à l’étude des filtres microondes, planaires et compacts de type (Parallel Coupled Lines) et/ou SIR (Stepped Impedance Resonator) pour des applications multibandes, à bande améliorée et automatiquement ajustée par la méthode WCIP. L’analyse de plusieurs structures FSS par la méthode itérative WCIP est proposée, ces structures sont des filtres coupes bandes, la structure a l'avantage de la simplicité et donne des fréquences de résonance multiples facilement contrôlées par une simple variation de la longueur des rubans, ces structures sont des filtres réalisées pour des applications multi-bandes et à double polarisations. Une autre moyen utilisée pour obtenir une réponse en fréquence FSS variable consiste à utiliser des diodes PIN polarisées en inverse pour commuter les diodes entre les états ON et OFF est présentée. Ensuite, une approche de synthèse basée sur des rubans métalliques parallèles non couplées et un anneau est introduite. En déterminant la courbe caractéristique de la ruban / anneau en utilisant la méthode WCIP pour des longueurs de ruban et la circonférence extérieure de l’anneau données. Pour valider l'approche de synthèse présentée, l'approche de synthèse présentée permet également la détermination d'une FSS à base de rubans métalliques équivalentes pour des structures FSS complexes. Un bon accord entre les mesures et les résultats WCIP obtenus pour les FSS synthétisés est observé. Plusieurs nouvelles FSS ajustées électroniquement, basée sur un résonateur à saut d’impédance (SIR FSS) non couplé pour des applications multi bandes à double polarisation sont proposée. Le premier filtre SIR type patch-ruban présenté est caractérisée par deux résonances selon une direction et une seule résonance selon la direction perpendiculaire. Pour avoir trois résonances selon x et une seule résonance selon y deux motifs type SIR sont placés dans la cellule unitaire du FSS l’un perpendiculaire à l’autre. Les deux motifs sont indépendant dans les domaine spatial et spectral. Des filtres SIR et PCL à large bande sont proposés et étudiés. Pour des applications nécessitant une bande passante à l’intérieure d’une large bande coupante, trois types de filtres PCL sont proposés, étudiés et validés : des filtres PCL à rubans métalliques parallèles et couplés, filtres PCL à cellule unitaire comportant trois motifs de forme U dont le motif central est de forme U inversé, filtres PCL à base des rubans métalliques non couplés. Dans des situations où le volume ne pose pas de contrainte, deux filtres PCL peuvent être placés l’un sur l’autre séparé d’une distance donnée. SI cette distance est suffisamment grande, les deux filtres sont couplés uniquement par le mode fondamental ce qui permet de choisir une réponse spectrale au préalable construite à partir des réponse spectrale des deux filtres PCL. Un choix judicieux de ces deux réponses spectrale permet d’en finir avec une réponse large bande ou une réponse large bande coupante avec une bande passante à fréquence de résonance ajustable à l’intérieur de la bande passante. Des filtres compactes peuvent être obtenus en faisant appel à des filtres types PCL et PCL/SIR. Plusieurs filtres compactes sont proposés et étudiés. Un bon accord est enregistré en comparant les résultats de la méthode WCIP avec ceux du simulateur HFSS.
VARIATEUR DE VITESSE INDUSTRIEL À BASE DE FPGA. Doctorat thesis,(2019) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/29/2019) BELKHEIRI Ahmed
L’objectif de ce travail est la conception et la réalisation d’un variateur de vitesse d’un moteur triphasé asynchrone à cage d’écureuil à base de FPGA, pour ce faire, une étude et une simulation de la commande vectorielle indirecte de flux, afin d’avoir découplé le couple électromécanique et le flux rotorique, ensuite une étude et une simulation des méthodes de la commande rapprochée de l’onduleur de tension à deux niveaux, pour le variateur de vitesse, ont été présentées. De ce fait on a présenté et discuté la méthodologie adéquate de conception et de développement pour implanter les algorithmes de commande proposés, sur FPGA. Notre contribution, dans le cadre de ce travail est l’implantation de ces algorithmes en utilisant le minimum des éléments logiques et des ressources de FPGA. Une vérification de la fonctionnalité et l’efficacité des algorithmes développés a été faite par une simulation, ensuite par une validation expérimentale en exploitant le banc d’essai du variateur de vitesse réalisé dans le cadre de ce travail
Contribution à l’étude et la modélisation d’un transistor fortement submicronique. Doctorat thesis, Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/31/2019) YOUSFI Abderrahim
Cette thèse entre dans le cadre de développement de nouveaux composants actifs en électronique dans le but d'améliorer leurs performances par rapport aux composants existants. Plus particulièrement, cette thèse se focalise sur deux composants très utilisés dans l'industrie, en l'occurrence, il s'agit des MOSFET et HEMT. En effet, dans le but de pallier les inconvénients des effets du canal court et d'améliorer les performances du MOSFET, nous proposons une nouvelle structure basée sur des extensions source/drain fortement dopés, sans jonction avec grille enrobée (GAAJ MOSFET). L'objectif ensuite est de rechercher systématiquement les impacts d'un tel design sur les performances RF et analogiques, et de montrer le comportement immunisé contre les effets indésirables de canal court. Dans ce contexte, un modèle analytique issu de la solution rigoureuse de l'équation de Poisson incluant les effets des extensions drain/source a été développé et optimisé grâce aux algorithmes génétiques. Afin de valider le modèle proposé, une étude comparative entre la structure GAAJ MOSFET proposée et le dispositif classique, en termes de performances RF /analogiques, a été également abordée. Il en ressort que le modèle développé possède des performances meilleures. Par ailleurs, une nouvelle structure du HEMT a été proposée basée sur un champ plat à grille et hétérostructure doubles. Les performances de ce composant sont évaluées en termes de performances RF/analogiques
VALIDATION EXPERIMENTALE D’ESTIMATEURS ET D’OBSERVATEURS ROBUSTES DE FLUX ET DE VITESSE POUR UNE MACHINE ASYNCHRONE. Doctorat thesis,(2016) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 1/4/2017) BEDDIAF YASSINE
Dans le domaine de commande des machines asynchrones , la suppression du capteur mécanique de vitesse peut présenter un intérêt économique et améliorer la sûreté de fonctionnement. Nous présentons Différentes techniques qui permettent de reconstituer cette grandeur de vitesse rotorique. Ces techniques reconstituent la vitesse à partir d’estimateurs et d’observateurs de flux et de vitesse. Nous avons ainsi avec cette démarche mis en oeuvre et validé expérimentalement des observateurs (Filtre de Kalman, observateur à modes glissants, observateur de Kubota, observateur d’état d’ordre réduit, MRAS). Cette thèse traite les différentes contributions apportées par l’exploitation des techniques ( PLL , LQR, Platitude et la logique floue) quant à l’amélioration des performances de la commande sans capteur , dans ce même contexte et pour perfectionner l’MRAS
Contribution à l’amélioration de la qualité de l’énergie dans les réseaux électriques en utilisant les Filtres Hybrides. Doctorat thesis,(2017) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 10/18/2017) ALLOUI Nada
Le problème de la pollution harmonique dans les réseaux électriques de distributions devient de plus en plus préoccupant avec l’accroissement de l’usage des charges non linéaires. Pour améliorer la qualité de l’énergie distribuée, plusieurs solutions existent. Parmi elles, citons le filtrage passif .Cette solution connue depuis fort longtemps est la plus répandue surtout en forte puissance et sous haute tension. Néanmoins elle présente des inconvénients, notamment le manque d’adaptabilité lors de la variation de l’impédance du réseau, de la charge, et des résonnances possible avec l’impédance du réseau. Citons aussi le filtrage actif de puissance (FAP) qui présente une meilleure solution pour ce type de problèmes, mais lui aussi présente l’inconvénient de son cout et dimensionnement élevé pour des applications industrielles. Ces inconvénients peuvent être simultanément limités en utilisant des filtres actifs parallèles hybrides (FAPH). Le but de cette thèse est de proposer des solutions afin d’améliorer la qualité de l’onde dans le réseau électrique en utilisant des filtres hybrides(FAPH). Pour ce faire, nous avons tout d’abord présenté les différentes perturbations qui peuvent avoir lieu dans les réseaux électriques, les normes standards internationales, ainsi que les solutions traditionnelles et modernes de dépollution. Dans un deuxième temps, l’étude a été focalisée sur le Filtre actif parallèle pur (FAPP) et hybride (FAPH), dédiés à la compensation des harmoniques du courant de la source en utilisant trois méthodes d’identifications des courants harmoniques. Ensuite pour améliorer les performances du filtre actif hybride parallèle (FAPH), nous avons appliqué des techniques intelligentes pour la régulation de la tension continue du filtre hybride en utilisant la logique Flou (FL) et les réseaux de neurones artificiels (ANN). A la fin, une autre technique intelligente nommée optimisation par essaims de particule (PSO) a été introduite dans le but d’optimiser les gains et des régulateurs PI, Le premier régulateur optimisé est celui utilisé dans la régulation de la tension continue, le second concerne l’asservissement de l’angle de phase utilisé dans la PLL. L’algorithme de la technique d’optimisation par essaims de particule a été programmé en utilisant le logiciel Matlab, tandis que les modèles de simulations sont développés en utilisant le logiciel Matlab/Simulink et le Toolbox Simpowersystems. Les résultats de simulations obtenues, montrent l’efficacité des modèles proposés.
Modélisation de nano capteurs de pression. Doctorat thesis, Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 10/18/2020) MENACER FARID
Dans cette étude nous présentons un nouveau nano capteur de force à base d’un transistor à effet de champ à grille suspendu (SG-SOIMOSFET). On a utilisé le nanotube de carbone comme une grille suspendu de transistor SOIMOSFET. Lorsqu’une force à l’échelle nanométrique est appliquée au niveau du nanotube, il se déplace et la capacité de grille-isolant est modifiée, ce qui provoque la variation de la tension de seuil et le courant de drain. Le nanotube de carbone est modélisé en 3D par les éléments finis FE à l'aide de l’élément BEAM188 de la bibliothèque ANSYS. Nous avons élaboré la structure SOIMOSFET à grille suspendu sur le simulateur électrique ATLAS pour simuler le comportement de notre capteur de force à grille suspendu en se basant sur la relation obtenu entre la déflexion du nanotube et la force appliquée. La sensibilité obtenue par notre modèle développé peut atteindre jusqu'à 230.68 ln(A)/ pN, cette sensibilité est plus importante par rapport aux résultats existants déjà dans la littérature. Nous avons proposé aussi un dispositif conçu spécifiquement pour mesurer la pression appliquée en utilisant une structure constitué d'un transistor MOSFET à double grille. On propose une nouvelle méthode de prédiction de la pression appliquée, cette méthode est basée sur le modèle ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System). La comparaison des résultats de l’approche ANFIS avec les résultats obtenu par la logique floue (FL) et le réseau de neurones (RNA) a permis de valider l'approche (ANFIS) avec une valeur de coefficient de détermination de l’ordre de 0,9889 acceptable et supérieure à celle trouvée par FL et RNA. Finalement, nous avons proposé un biocapteur qui permet de détecter, de façon automatique et autonome, la présence des molécules d’acétone. Les nanotubes de carbone sont particulièrement adaptés pour la détection de la molécule d’acétone. La méthode de détection est basée sur la variation de la fréquence de résonance de résonateur. Nous avons constaté d’après les résultats que le résonateur à nanotubes peut détecter une seule molécule d'acétone. Les deux modèles développés, capteur de force et capteur d’acétone, sont modélisé par les réseaux de neurone multicouches à rétro propagation du gradient. Nous avons intégré avec succès les modèles neuronaux en tant que des nouveaux composants dans la bibliothèque de simulateur électrique ORCAD-PSPICE; ces composants doivent exprimer avec précision le comportement des capteurs.
Contribution à l’élaboration et au développement d’un système de classification automatique de pathologie cardiaques, par analyse de signaux ECG, utilisant l’association des transformées et des stratégies de l’intelligence artificielle. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 10/18/2021) HARKAT Amel
Les deux principaux travaux de recherche présentés dans cette thèse se concentrent principalement sur deux axes : — Le développement d’une technique pour l’amélioration de la qualité du signal ECG. — Le développement d’un système expert pour la classification des signaux ECG. Pour l’amélioration de la qualité des signaux électrocardiogrammes, différents types de bruit ont été traités : les bruits à hautes fréquences et les bruits à basses fréquences. La technique proposée pour réduire les différents types de bruit est basée sur : Comme une première étape, une procédure estimant l’écart-type de bruit et réduit la dérive de ligne de base en utilisant la transformée en ondelettes discrète en effectuant la décomposition du signal ECG jusqu’au huitième niveau (pour la base de données MIT-BIH) ou jusqu’au dixième niveau (pour la base de données PTB). Dans la deuxième étape, et sur la base de la variance de bruit estimée, une réduction de bruit du premier étage est effectuée par l’utilisation d’un filtre de Wiener 1D adaptatif. Ensuite, à l’étape suivante, la transformée de Fourier Rapide est appliquée sur le signal résultant de l’application du filtre de Wiener. Il convient de noter que la transformée de Fourier Rapide a été appliquée en tant que filtre passe-bas, pour éliminer les fréquences au-dessus d’une fréquence de coupure considérée. Ensuite, le filtre de lissage Savitzky Golay est utilisé pour réduire le bruit restant. Enfin, la récupération des pics R (réduits par l’étape de filtrage par le filtre de Savitzky Golay) et des zones environnantes est assurée à l’aide d’un différenciateur. Pour le développement d’un système expert pour la classification des signaux ECG un algorithme d’extraction de caractéristiques basé sur la transformée en ondelettes continue et un réseau de neurone RBF optimisé par l’algorithme d’optimisation recherche de coucous via le vol Lévy est utilisés.
Contribution à la planification des trajectoires par l’utilisation des métaheuristiques pour la commande des robots manipulateurs. Doctorat thesis,(2018) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 10/2/2018) ZERROUKI Nadjib
La synthèse de la loi de commande des robots manipulateurs, qui peuvent réaliser des taches simple comme le chargement, le polissage et le positionnement, ou complexes comme la robotique de service et la robotique médicale, se décompose en deux niveaux. Le premier niveau correspond à la planification des trajectoires dont l'objectif est de générer les consignes pour les boucles de commande de chaque articulation selon les contraintes imposées par la tâche à réaliser et par l'environnement de travail. Le deuxième niveau correspond à la loi de commande pour l’asservissement des robots manipulateurs. La planification des trajectoires consiste à calculer les positions articulaires du robot en fonction du temps de manière que l’organe terminal se déplace d’une situation initiale à une situation finale, en assurant que les trajectoires des articulations commencent et se terminent au même moment respectant un certain nombre de contraintes. Les contraintes dépendent généralement des caractéristiques du robot, de l’environnement et du type de tâche à réaliser. En l’occurrence, les contraintes relatives au robot résultent de ces caractéristiques cinématiques et dynamiques. Les contraintes émanant de l’environnement concernent plus particulièrement l’évitement des obstacles. Ce problème de génération des trajectoires peut être transformé en un problème d’optimisation avec contraintes. Cette étude vise à résoudre ce problème dans le domaine de la commande des robots manipulateurs par l’utilisation des métaheuristiques afin d’obtenir des bonnes performances. Les critères à satisfaire pendant la résolution de ce problème concernent la longueur de la trajectoire parcourue par le robot, le temps nécessaire à son exécution, et l’évitement des singularités et d’obstacles.
Embedded Controller Design for Diabetes. Doctorat thesis, Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 10/8/2018) DJOUIMA Mounir
La régulation de la concentration de glucose dans l’organisme est nécessaire au bon fonctionnement de l’ensemble des cellules. Parmi les hormones permettant cette régulation, l’insuline joue un rôle essentiel : elle permet de faire baisser la glycémie. Le diabète de type 1 est une maladie où les cellules productrices d’insuline du pancréas sont détruites. Afin de compenser cette perte de production d’insuline, le traitement de cette maladie consiste, pour le patient, à déterminer une dose d’insuline à s’injecter en fonction de mesures de sa glycémie et de certaines caractéristiques intervenant dans la régulation de celle-ci (repas, activité physique, stress,...). L’automatisation de ce traitement permettrait d’éviter certaines erreurs propres à ce type de régulation, comme, par exemple, une mauvaise évaluation de l’action de l’insuline par le patient. Cette thèse s’intéresse au développement d’un contrôleur sûr et robuste en tant que partie intégrante d’un pancréas artificiel. Nous avons proposés les commandes en boucle fermée à base de PI, Backstepping, Mode glissant et la commande prédictive sur le modèle mathématique de Bergman. Dans cette démarche nous proposons un système embarqué (carte Arduino) qui permet de commander l’injection de l’insuline en fonction de données de la glycémie réelle du patient diabétique type1
Commande Robuste Appliquée à la Navigation d’un Robot Mobile. Doctorat thesis,(2018) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 11/15/2018) MALLEM Ali
Le travail présenté dans cette thèse consiste à élaborer différents algorithmes pour assurer une bonne et robuste navigation à un robot mobile. Une première approche utilisant la théorie des champs de potentiels artificiels a été appliquée pour l’évitement d’obstacles, par la suite une autre stratégie, intégrant le raisonnement flou, est proposée dans un système de navigation autonome pour permettre au robot mobile de rejoindre un but bien défini avec évitement d’obstacles dans un environnement partiellement connu. Par ailleurs pour effectivement faciliter cette tâche de navigation, de surmonter les incertitudes présentées dans le monde réel et d’aider le robot à suivre ces trajectoires, un modèle de commande robuste est proposé. On s'est orienté vers l’approche d’une commande par mode glissant rapide et global pour le suivi de trajectoires, en se basant sur les modèles cinématique et dynamique du robot. La stratégie proposée dans ce cas combine deux approches de commande, une commande cinématique pour déterminer les vitesses adéquates afin d’assurer une bonne stabilité du système en un temps fini et une commande dynamique utilisant le mode glissant rapide global pour stabiliser les erreurs de vitesses. De plus pour pallier aux effets des perturbations existantes aussi bien internes qu’externes, cette dernière commande a été associée à un contrôleur neuronal pour éventuellement approximer une fonction non linéaire réflètant ces différentes perturbations
Modélisation de cellules solaires à base de graphène. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 11/28/2021) MEZIANI Zahra
Les cellules solaires à jonction Schottky (SJSC) utilisant des électrodes transparentes (TEs) envahissent de plus en plus le domaine photovoltaïque (PV) en raison de la capacité des TEs à concilier une bonne conductivité électrique avec une transmittance élevée. Le marché des SJSC utilisant les TEs est dominé par l'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO) avec une résistance carrée de 30-80Ω/sq et une transmittance de 90% dans le visible. Cependant, sa forte teneur en indium augmente son coût, ce qui explique l'encouragement de la recherche sur les matériaux alternatifs nécessaires au développement des technologies PV. C'est dans ce thème que le graphène, un matériau aux propriétés exceptionnelles, est testé comme matériau de conception des TEs des cellules solaires graphène/n-Si à jonction Schottky (G/n-Si SJSC). Dans cette thèse nous avons optimisé optiquement et électroniquement les électrodes transparentes à base de graphène (GTE) en proposant un modèle de simulation basé sur l'intelligence artificielle et spécifiquement les réseaux de neurones artificiels (ANN) qui est le modèle ANN. Par conséquent, pour réaliser une caractérisation appropriée du comportement de notre GTE, le modèle ANN a été réalisé pour simuler et optimiser différents paramètres en contrôlant le nombre de couches de graphène et ajustant son travail de sortie et par la suite déduire la transmittance et la résistance carrée appropriée afin d'avoir un ajustement complet des paramètres de notre GTE. Notre étude a rapporté qu'une G/n-Si SJSC avec N = 3, WF = 5,10eV, T = 91,4% et Rsh = 4Ω/sq conduit à un rendement η de 5,88%. Ces résultats révèlent que la G/n-Si SJSC est un concurrent prometteur car elle fournit de nouvelles perspectives dans le domaine des cellules solaires.
Classification de personnes par utilisation des techniques de l’intelligence artificielle. Doctorat thesis,(2017) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 11/5/2017) GUERMOUI Mawloud
Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse portent sur la classification des personnes basées sur des images bidimensionnelles. Nous avons adopté deux modalités, à savoir (i) le visage, et (ii) l’oreille. Ces deux modalités offrent plusieurs avantages par rapport aux modalités traditionnelles et elles sont complémentaires en ce sens qu'elles peuvent être combinées de façon multimodale. Précisément, deux composantes forment l'essence de notre travail. D'une part, nous avons utilisé les caractéristiques locales afin de bien décrire l'image face/oreille. D'autre part, nous exploitons le succès de la technique du Sparse Coding (SC) pour représenter un signal (image) de test donné en termes de seulement quelques atomes significatifs d'un ensemble d'entraînement donné et l'avons encore adapté à notre effort de classification. Précisément, en ce qui concerne la reconnaissance faciale, nous avons présenté une nouvelle variante au descripteur Local Binary Pattern (LBP) appelé Modified Local Binary Pattern (MLBP), couplé à un classificateur SC. En ce qui concerne la reconnaissance de l'oreille, nous avons proposé deux nouvelles techniques. La première consiste à fusionner deux descripteurs locaux et deux classificateurs, tandis que la seconde procède en extrayant les caractéristiques locales d'un sujet d'essai donné, puis on fusionne les coefficients de reconstruction (Alphats) avec leurs résidus respectifs. Des expériences approfondies ont été menées sur des ensembles de données de référence, concernant les deux modalités, et une robustesse remarquable avec des résultats plausibles a été notée, ce qui a entraîné des améliorations tangibles par rapport aux travaux récents.
Modélisation et Optimisation de l’Effet de l’Auto-Echauffement des Composants Electroniques de Puissance. Doctorat thesis,(2017) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 11/7/2017) MESSAADI Lotfi
Les dispositifs en carbure de silicium (SiC) sont bien adaptés pour fonctionner dans des environnements à haute température, haute puissance, haute tension et forte radiation. Le carbure de silicium (SiC) est un matériau semi-conducteur à large bande d’énergie interdite. Ce matériau possède des caractéristiques en température et une tenue aux champs électriques bien supérieures à celles du silicium. Ces caractéristiques permettent des améliorations significatives dans une grande variété d’applications et de systèmes de puissance. Dans cette thèse on présente des études analytiques comparatives des modèles des composants à semi-conducteurs en SiC, ainsi que les principales caractéristiques statiques, dynamiques, et thermiques des composants comme SiC-JFET, SiC diode Schottky et le SiC-MOSFET, de puissance commercialisés par différents constructeurs en raison d’élaborer un plan de choix guidant les concepteurs des circuits d’électronique de puissance à sélectionner le composant le plus adapté à leur cahier de charges selon leurs objectifs et selon les performances de leurs convertisseurs de puissance. Pour exploiter les avantages de cette nouvelle technologie, il est nécessaire d'avoir des modèles précis, fiables, et plus simples des composants de puissance, et doivent être facilement intégré et adapté avec les simulateurs utilisés. En effet, pour réduire la complexité du modèle, seuls les phénomènes physiques les plus importants doivent être pris en compte dans le processus de construction du modèle. Le plus important est l'auto-échauffement produisant une augmentation significative de la température de jonction interne, contribuant par conséquent à la réduction des performances du composant. Dans le souci de contribuer à la modélisation des composants à semi-conducteur de puissance, et d'aider les concepteurs des circuits et les ingénieurs à avoir les modèles des dispositifs voulus on leur propose, des modèles électrothermiques comportementaux souples, basés sur les modèles de SPICE, et les sources de tension et de courant commandées (Ei, Gi) de la bibliothèque ABM (Analog Behavioral Modeling). Les paramètres de ce modèle sont obtenus à partir des courbes caractéristiques fournies par le fabricant à travers le datasheet du composant. En plus de la souplesse, ces modèles proposés sont facilement intégrables dans les différents logiciels de simulation de type Spice. La technique proposée nous a permis de modéliser avec excellence la diode Schottky et le transistor MOSFET ainsi que le transistor JFET en SiC sous SPICE, ces modèles proposés ont été validés par la comparaison avec les différents caractéristiques des composants à Semi-conducteurs du constructeur CREE (diode et transistor). Cette comparaison montre une bonne concordance entre les mesures et la simulation
CONTRIBUTION A LA MODELISATION DU COMPORTEMENT DES MATERIAUX FERROMAGNETIQUES A L'ECHELLE DES DOMAINES MAGNETIQUES PAR LA THEORIE DU MICROMAGNETISME. Doctorat thesis,(2019) Université de Batna 2.
(University of Batna 2, 12/1/2019) BOUFLIGHA MESSAOUD
Nous avons fourni les bases théoriques et numériques nécessaires pour effectuer une modélisation micromagnétique à l'échelle des domaines magnétiques. Nous avons focalisé sur l'étude de l'évolution temporelle de l'aimantation lors du processus de retournement dans une couche mince ferromagnétique de Permalloy. Les simulations micromagnétiques ont été effectuées en utilisant nos codes développés. Nous avons montré l'effet de certains paramètres sur le processus de retournement, sur la qualité des résultats et sur le temps de calcul. De même, nous avons illustré l'évolution temporelle de la distribution de l'aimantation durant le processus du retournement. Les résultats obtenus par les deux codes ont été comparés. Une validation de ces outils de calcul a été effectuée. Malgré que l'importance a été donnée au modèle micromagnétique, nous avons proposé une étude de l'évolution de l'aimantation par un modèle de type Ising.

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