Thèse de Doctorat
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Recent Submissions
- ItemContribution à l'amélioration des performances d'un système hybride photovoltaïque-Eolien(2024) BENABBES AbderrahmaneCette thèse vise à apporter une contribution au contrôle de la tension du bus continu à travers une chaîne de conversion hybride solaire-éolienne. La chaîne de conversion photovoltaïque considérée est optimisée au moyen d'un convertisseur Boost commandé par MPPT. Les résultats de simulation mettent en évidence les performances de cette conversion. Pour la chaîne de conversion éolienne basée sur une machine asynchrone à cage d'écureuil, deux approches de commande sont introduites : la commande vectorielle et la commande par mode glissant. Ces contrôles sont appliqués dans le but d'assurer la stabilité de l'ensemble turbine-machine-redresseur et d'améliorer la qualité de la tension du bus continu. Les résultats obtenus démontrent clairement que la commande par mode glissant offre une source d'énergie électrique fiable sous diverses contraintes. L'hybridation ainsi réalisée pour la production d'énergie électrique et la gestion des flux d'énergie, à travers des contrôleurs liés par un courant continu, se révèle particulièrement satisfaisante.
- ItemStudy, modeling and optimization of power devices: Application to the control of photovoltaic systems Etude, modélisation et optimisation des dispositifs de puissance : Application à la commande des systèmes photovoltaïques(2024) ZERROUMDA BadreddinePower semiconductor devices are an important part of the technological revolution of the second half of the 20 th century as they are the basis of the modern conversion of the electric power. Since the last two decades, new market of power devices has evolved in response to the requirements of emerging technologies such as electric vehicles, hybrid electric vehicles, and renewable energies in general. In such areas, demands of increasing reliability and efficiency are continually growing. In order to fulfill those demands, the scientific community is urged to keep advancing in the design, modeling, and optimization of power devices. The work accomplished in this dissertation was established within this framework of design, modeling, and optimization of power devices, where new approaches of power devices design have been developed and exploited successfully. Precisely, a new approach of junctionless (JL) power devices have been proposed and utilized in power MOSFETs. As a result, two novel power MOSFETs designs have been presented, namely a junctionless planar power MOSFET, and a junctionless trench power MOSFET. Those two devices encompasses improvements related to the physics underlying the functioning of power MOSFETs. Numerical modeling and investigation of the combination of the JL concepts with the planar and trench power MOSFETs have been carried out and presented in this dissertation, and improvements regarding the breakdown capability, the on-resistance, the threshold voltage, the switching speed, and the switching losses have been demonstrated in comparison to high-performance recently published power devices. The analysis of the performance of the JL trench power MOSFET on a circuit level analysis based on the boost DC-DC converter mode of operation is performed, and the results proves the superiority of our proposed device in comparison to its conventional counterpart, which discloses a high performance regarding boost mode operation in DC-DC converters for the control of photovoltaic panels.
- ItemModélisation, commande et optimisation énergétique d'un système à base de sources renouvelables : application aux bâtiments à basse consommation(2023) ALIBI AbdelaaliHybrid systems using renewable energy sources are attractive solutions for decentralized electricity production. They are used in various applications, particularly for pumping systems, powering isolated sites, and increasingly for building electrification. Given the multitude of energy sources used, it is necessary to master energy management and control. The work presented in this thesis contributes to the control and management of a hybrid system for electricity production intended to supply a building connected to the power grid. The objective is to turn the building into a local renewable energy production cooperative, thus increasing its energy autonomy and reducing its dependence on fossil-based primary production systems. The studied system consists of a photovoltaic generator, a small wind turbine based on a permanent magnet synchronous generator, and an energy storage battery. The optimization of the available energy in each module of the system is carried out by implementing a global control through FS-MPC applied to all system converters. This discrete technique allows predicting the future behaviour of the controlled variable. Its predefined cost function offers flexibility by considering all criteria and constraints to be minimized with the same cost function and simultaneously. The proposed management strategy is based on fuzzy control of battery energy to maintain the energy balance between production and demand in the system, keeping the battery's state of charge within authorized limits. This strategy also controls the building load and the injected power flow into the grid. The FS-MPC control and proposed management strategy are validated by simulations in MATLAB/Simulink, taking into account the variable nature of the used renewable sources and changes in the building load.
- ItemCommande Non Linéaire d’un Système de Puissance Electrique(2023) KHATIR AbdelfatahCe travail est consacré à l’élaboration de lois de commande pour envisager leur exploitation dans l'analyse de la stabilité de certaines classes de systèmes de puissance électrique. Tout en mettant en évidence les propriétés et les avantages d'une famille d'algorithmes de commande adaptatifs utilisant la synthèse de Lyapunov, la théorie des attracteurs terminaux et la modélisation floue en combinaison avec l’une des techniques récentes de contrôle robuste à savoir la commande synergétique. La conception de ces algorithmes est adressée pour surmonter les différents problèmes liés aux systèmes à contrôler, essentiellement basés sur la précision du modèle mathématique et sur la convergence asymptotique dans la conception de la loi de commande synergétique. En effet, deux applications ont été choisies pour évaluer les approches proposées. Dans la première, un contrôleur adaptatif flou synergétique permettant un excellent suivi, a été développé pour commander un convertisseur DC-DC soumis à la fois, à des variations de ligne et de charge. La deuxième application repose sur le développement d’un stabilisateur de puissance (PSS) pour une machine synchrone liée à un jeu de barres infini et à un autre modèle non linéaire d’un système de puissance multi-machines dans le but d’éliminer les oscillations qui surviennent sur le réseau lors de changements brusques des conditions de fonctionnement. Pour évaluer l'amélioration effective apportée par ces algorithmes, une étude expérimentale basée sur dSpace est réalisée et des tests de simulations sont effectués.
- ItemCommande & Diagnostic D’un Véhicule Electrique à Propulsion Bimoteur à Induction Défaillant(2022) YAHIA CHERIF SalahLe véhicule électrique est une adaptation du véhicule conventionnel avec une intégration de systèmes électromécaniques (moteurs électriques). Il semble être l'une des technologies les plus prometteuses pouvant conduire à des améliorations significatives dans les performances des véhicules ainsi que la réduction des émissions polluantes. Le principe de fonctionnement d'un véhicule électrique est basé sur la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique via des moteurs électriques, pour actionner les roues. Au cours des opérations d’un véhicule électrique (démarrage, accélération, décélération, etc), le moteur électrique est continuellement exposé à des perturbations, conduisant parfois à des pannes (défauts électriques et mécaniques). Par conséquent, la connaissance des défaillances pouvant affecter le moteur et la caractérisation des fonctionnements défaillants devient donc primordiale pour éviter toute panne, en particulier dans les applications comme le véhicule électrique où la sécurité du système global est très importante. Ce travail de thèse s’intéresse à l’étude d’une structure de commande bimoteur a induction défaillant, destinée pour la propulsion d’un véhicule électrique, du point de vue commande via la détection et la localisation de la gravité des défauts (défauts électriques de court-circuit & défauts de capteur de vitesse), visant à limiter leurs effets tout en permettant d’assurer la continuité du service sans dégradation des performances.