Liste des Thèses de doctorat
Amélioration de la qualité du réseau électrique à l’aide des compensateurs actifs
Le développement spectaculaire qu’a connue la technologie des semi-conducteurs de puissance entièrement commandables notamment les MOSFET, les IGBT, et les GTO, a conduit à l’apparition d’une nouvelle solution aux problèmes liés aux harmoniques, Cette solution n’est autre que filtrage actif. Parmi les objectifs visés par cette thèse, l’établissement d’une révision détaillée de ces algorithmes d’identifications des harmoniques de références et une accentuation sera porté à laméthode du filtre multi variable (FMV). En outre, nous visons à l’étude des filtres actifs électromécaniques en vue de les appliquer aux systèmes à énergies renouvelables. Aussi, nous envisageons d’associer des filtres actifs à des systèmes PV. Afin d’atteindre ces objectifs, différentes configurations (pures, combinées et hybrides), structures (simple ou multi-niveaux) et techniques de commande (classiques, avancées, et intelligentes), des filtres actifs seront traités globalement ou partiellement. Les étapes pour aboutir à ces objectifs de cette thèse peuvent commencer par l’étude comparative, avec modèles de simulation, des différents algorithmes de détections des harmoniques de référence avec accentuation sur la méthode FMV, puis par l’étude des filtres actifs statiques, sélectifs avec FMV, et association avec les systèmes PV et finalisé par l’étude des filtres actifs électromécaniques et association avec les systèmes éoliens et finalement on va faire une comparaison Voir les détails
Mots clés : harmonique, filtre actif, technique d’identification des harmoniques de références, FMV, filtre actif électromécanique, PV, technique de commandes des onduleurs
Contribution à la commande adaptative des systèmes non linéaires triangulaires avec applications
Ce travail propose l’étude de la commande adaptative directe et indirecte d’une classe des systèmes non linéaires triangulaires incertains. Il s’agit de synthétiser des lois de commande adaptatives stables avec des lois d’adaptation de types direct et/ou indirect (avec et sans observateurs). La complexité de ces lois de commande devrait être gardée raisonnable par l’introduction d’un filtrage au niveau des commandes virtuelles. L’application sera effectuée sur un actionneur électropneumatique. Dans une première phase, on s’intéressera à la commande adaptative par backstepping directe et indirecte avec filtrage des commandes virtuelles. Dans une deuxième phase, on étudiera la commande adaptative combinée directe/indirecte. La combinaison a pour objectif de combiner les lois d’adaptation de type direct (issues d’une fonction de Lyapunov) et lois d’adaptation de type indirecte (gradient ou moindres carrés) en considérant des lois d’adaptation de type σ-modification ou e-modification. On étudiera également la robustesse de la stabilité de ces lois de commande au regard des incertitudes structurées et non structurées et des perturbations auquel le système considéré pourrait être soumis. Voir les détails
Mots clés : Commande par backstepping, commande par backstepping avec filtrage des commandes virtuelles, commande adaptative directe, commande adaptative indirecte, commande adaptative combinée directe/indirecte, actionneur électropneumatique, stabilité de Lyapunov
Développement d'algorithmes de traitement des signaux pour la détection et la localisation des défauts. Application au contrôle des matériaux par ultrasons multiéléments.
Le contrôle non destructif (CND) par ultrasons vise à détecter et/ou localiser des défauts dans des pièces en phase de production, d’utilisation ou de maintenance. Pour s’adapter aux cadences de production industrielle de nouvelles méthodes se sont beaucoup développées depuis quelques années. Elles se basent sur une nouvelle technologie des équipements et des algorithmes de traitement plus puissants. Les techniques classiques par ultrasons, ne font plus l’objet de travaux de recherche. En effet, nous assistons à une émergence d’outils très utilisés dans le domaine médical qui commencent à voir une adaptation dans le contrôle industriel des matériaux et de leurs assemblages. La possibilité d’acquérir une information permettant de caractériser les défauts en nature, en taille et en orientation a nécessité le développement de nouvelles techniques basées sur les sondes multiéléments (Phased arrays).L'objectif du travail est donc le développement de nouvelles méthodes de traitement du signal permettant la détection et la localisation des imperfections présentes dans les matériaux. Voir les détails
Mots clés : contrôle non destructif (CND), ultrasons multiéléments, traitement du signal, détection, localisation
Modélisation et analyse du transfert d’énergie d’un systèmehybride PV/Eolien avec stockaged’énergie.
Pour pallier aux pertes d’alimentation du réseau électrique, une méthodologie d’optimisation dudimensionnement d’un système hybride photovoltaïque/éolien avec batteries de stockage estproposée. Cette méthodologie s’articule autour de deux concepts ; celui de la probabilité de perted’alimentation de la charge LPSP (Loss of Power Supply Probability) comme critère technique etdu coût du kilowattheure d’énergie LCE (Levelised Cost of Energy) comme critère économique. Dans ce contexte, trois paramètres clé de dimensionnement sont introduits dans le processusd’optimisation, il s’agit de la puissance crête du générateur PV, la puissance nominale du générateuréolien et la capacité nominale de stockage des batteries. Le modèle d’optimisation se compose detrois sous-modèles; un sous modèle relatif aux différents composants du système, un sous modèle technique à développer selon le concept de LPSP et un sous modèle économique selon le conceptdu LCE. Ce modèle servira à déterminer l’ensemble des configurations satisfaisant la charge avecla LPSP désirée. La configuration optimale est celle qui présente le coût (LCE) minimale. Les relations liant la LPSP et le LEC aux configurations du système seront aussi déterminés. Voir les détails
Mots clés : Système hybride, Dimensionnement, optimisation, modélisation, Saturation, Supervision, défauts, Qualité de l’énergie.
Elaboration et caractérisations de couches minces à base d’oxydes
Les oxydes transparents et conducteurs (TCO) grâce à leur double propriété ; conductivité électrique et transparence dans le visible, sont des matériaux remarquables dans de plusieurs application (optoélectronique, en photovoltaïque, électro chromiques et environnementale…etc.). Cependant ; durant les trois dernières décennies, les oxydes transparents et conducteurs (TCO), et en particulier l’oxyde de titane (TiO2) et l'oxyde de Zinc (ZnO), ont fait l’objet de très nombreux travaux de recherche, et la recherche s’est vraiment intensifiée à partir des années 80. Par ailleurs ; Les films d’oxydes peuvent être élaboré par différentes méthodes, incluant, CVD, PLD, pulvérisation cathodique, sol-gel, spray…etc. L’objectif de ce travail consiste à considérer ; dans différentes conditions expérimentales et avec de paramètres variés, les dépôts de couches minces d’oxydes transparents et conducteurs (TiO2, et ZnO en particulier) par une technique chimique appropriée pour une application environnementale. Voir les détails
Mots clés : TCO, couche mince, TiO2 ZnO, photocatalyse, sol gel, CVD, PLD
DETERMINATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DE POLYMERE PAR DES METHODES METAHEURISTIQUES.
La modélisation et la simulation numérique sont maintenant connues et éprouvées, permettant ainsi la détermination la plus appropriée des conditions opératoires. L’objectif de ce travail est d’identifier les paramètres du comportement mécanique d’un matériau polymère à partir des essais mécaniques, afin d’établir une loi décrivant ce comportement à différents niveaux de sollicitations, en prenant compte le comportement élastique et viscoplastique de matériaux étudiés. Ce qui permet ainsi d’éviter les études expérimentales couteuses par essais-erreurs. Le modèle à proposer sera établi en utilisant les méthodes métaheuristiques. Voir les détails
Mots clés : Polymères, comportement mécanique, simulation, méthodes métaheuristiques.
Etude du comportement à l'endommagement des materiaux composites stratifiés et sandwitches
Ce travail de thèse a pour objet d’analyser le comportement en statique, en fatigue des composites stratifiés et sandwichs. Les stratifies étudies sont constitués d’une matrice en résine époxyde et des renforts en fibres verre, de carbone tissé, carbone unidirectionnel et hybride verre-carbone. Il consiste à évaluer le comportement mécanique et à l’identification des différentes modes d’endommagements de ces matériaux au cours des sollicitations mécaniques et plus particulièrement le comportement en fatigue et impact. Le travail comportera une partie expérimentale permettant la mise au point des essais instrumentés et disposer de moyens de caractérisation non destructive de ces mécanismes d’endommagement afin de pouvoir contrôler la tenue mécanique des structures en service. Les techniques d’Emission Acoustique (EA) et de Thermographie Infrarouge (TIR) représentent des moyens non destructifs de détection in-situ des endommagements au sein des structures en composites. Voir les détails
Mots clés : essais statiques, essais dynamiques, fatigues, endommagement, composites, interface fibre/matrice
Contribution à l’étude de la cohésion d’un multi-matériau obtenu par brasage
L’exploitation des ressources fossiles reste une politique stratégique pour l’économie nationale. La valorisation optimale est tributaire d’une amélioration continuelle des performances de production. La résistance au terrain abrasif et l’efficacité hydraulique du système de refroidissement exigent l’adaptation d’outils de forage plus performants.Pour les formations géologiques tendres à mi-dures, les outils de forage monobloc en taillants PDC (Polycristalline Diamond Compact) sont les mieux adaptés. Le niveau de performance (mètre foré) repose essentiellement sur la réussite de la consolidation des poudres par infiltration et de la cohésion par brasage du couple matrice-taillant (PDC). Le contrôle des paramètres nécessaires à l’optimisation de la brasure du taillant PDC (WC-Co) sur le corps de l’outil de forage, nécessite la connaissance des propriétés physico-chimiques de l’alliage d’apport et des matériaux à assembler, ainsi que les interactions aux interfaces.Le succès des techniques de fabrication associées à la Métallurgie des Poudres, résidant particulièrement dans les taux de productivité à ce jour inégalés lors de la mise en forme des outils aux géométries complexes, est mis à l’épreuve par le développement récent de la technique combinant l’usinage du corps en acier (tour à 5 axes) et le rechargement de composite réfractaire. Cette alternative de qualité au procédé classique nous interpelle pour contribuer, à travers ce sujet de thèse, à contribuer à l’évaluation du degré d’adhérence du taillant PDC avec le corps en matrice infiltrée ou du corps en acier. Le comportement ultérieur de l’outil de forage repose sur la stabilité de l’interface substrat du PDC/Brasure/corps de l’outil (matrice ou acier). Voir les détails
Mots clés : multi-matériaux, interfaces, brasage, rechargement, outils en PDC, matrice infiltrée, acier faiblement allié
PREDICTIVE CONTROL OF PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MACHINE USED IN A WIND SYSTEM
The use of renewable energy systems has become very important in the re-cent years due to environmental concern and the increasing demand of energy. Nowadays, wind power is the fastest growing energy source with increase in installed power mainly driven by increase in quantity and power rating of the wind turbines. The increase in the power of the generators leads to the need of research on new control strategies and different topologies of power converters to combine performance, power quality and efficiency demanded by these sys-tems.In this sense, this research project presents various advanced predictive control strategies for different power electronic converters employed in perma-nent magnet synchronous generator (PMSG) wind energy systems. The pro-posed systems combine the advantages of proven wind turbine technologies, such as low-cost machine-side converters, and efficient grid-side converters. The classical control techniques, based on linear PI regulators and low band-width modulation, present several technical issues during system operation, to overcome these issues, a high performance predictive control strategies are proposed in this thesis to control the power converters. The main feature of these control techniques are that a particular attention is paid to increase the efficiency and sustainability, reduce the torque and DC-link ripples, operating at considerably constant switching frequency and help higher penetration of renewable fluctuating power into the grid. Detailed technical work is supported by MATLAB/SIMULINK model based simulations and validated by experi-mental work on a laboratory prototype consisting in a PMSG and power con-verters, considering the fluctuation of the wind speed. Voir les détails
Mots clés : Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG), Wind energy systems, Predictive control stratigies, Experimental work
Etude du Comportement de la barrière isolante en vue de son optimisation
L’augmentation sans cesse de la tension de transport de l’énergie électrique, impose aux concepteurs d’examiner les moyens nécessaires pour réduire les intervalles inter-électrodes. L’insertion d’une barrière isolante entre les électrodes constitue une des solutions. Cette barrière isolante constitue un obstacle à l’évolution directe de la décharge. Son comportement dépend de plusieurs facteurs ; électriques (présence et évolution de la charge d’espace), géométrique (largeur, épaisseur et position de la barrière) et natures de l’environnement et de la barrière. Il est demandé, dans ce travail, d’examiner l’influence de chacun de ces paramètres afin d’établir un critère pouvant permettre d’optimiser la barrière. Voir les détails
Mots clés : Décharge électrique, elements finis, claquage, champ électrique, arc électrique, barrière isolante