DSpace Djillali Liabes University of Sidi Bel Abbes :: Browsing by Author "Encadreur: MASSOUM Ahmed"

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Commande de la machine asynchrone dédiée à l’énergie photovoltaïque
(2017-07-04) ATTOU Amine; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص(بالعربية): هذه الاطروحة تتركز على تحسين الاداء و كفاءة النظام ولدلك قمنا باقتراح مجموعة من الانظمة التحكم الذكية و القوية لمحول الطاقة مستمر/مستمرالممون من الطاقة الشمسية. منها نظامان تحكم يعتمدان على التقزيب باستعمال أنظمة المنطق الغامض باستعمال نهج ممداني و نهج مصفوفة خطية الغير المتساوية. قبل التطرق الى الجزء الثاني, قمنا بطرح تقنيتين بالنسبة لمحول التيار مستمر/ متناوب, أول بثلاتة اذرع و الثانية بذراعين فقط. بمأن ألات الامتزامنة اصبحت اكثر استعمالا بسبب صلابتها و استطاعتها الكثلية وكدا كلفتها لكن خلال استعمالها تتعرض لبعض التأثيرات و الاختلالات الخارجية ما يسبب اضرار و قد تبتعد كل البعد عنالاوامر المسطرة لها. يهدف هذا الجزء الى دراسة و مراقبة هذا النظام لتحقيق المتابعة, حتى في حالة وجود اضطراباتكانكسار في قضبان الدوار. كلمـات مفتاحيـــة :الطاقة الشمسية, الأنظمة المتعددة الغامضة , الدالة المربعة يابونوف ,محول التيار مستمر /مستمر , نهج مصفوفة خطية الغير المتساوية ,محول تتبع النقطة القصوى , الماكنة الامتزامنة التمثيل المتالي,ادارة الحقل و التوجيه الشعاعي, محول التيار مستمر/ متناوب. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Ce travail porte sur l’étude d’un système d’énergie photovoltaïque non connecté au réseau électrique. L’insertion d’un étage d’adaptation entre un générateur photovoltaïque (PV) et la charge optimise le transfert d’énergie. Ainsi, cet étage, commandé par une MPPT (Maximum Power Point Tracking), permet de rechercher en permanence le point maximum de puissance délivrée par le module PV. Les résultats de la simulation montrent que l’algorithme MPPT proposé T-S via l’approche LMI, permet d’améliorer le rendement du système photovoltaïque de manière significative et assurer aussi la robustesse. L’onduleur triphasé représente un sous-ensemble important pour entrainer le moteur Asynchrone alimenté par un générateur photovoltaïque, c’est pour cette raison, on a proposé une nouvelle technique ou on peut assurer le fonctionnement de ce dernier par deux bras au lieu trois et pour l'optimisation du l'onduleur conçu, une technique MLI sinusoïdale est adoptée puisqu'elle n'est pas difficile à mettre en application. L'optimisation du moteur à induction est basée sur la technique de conduite utilisée. Des régulateurs à base de type PI et à base de logique floue, sont utilisés au sein d’une commande vectorielle par orientation du flux rotorique, est également abordée l’influence de la variation des paramètres sur le fonctionnement du système, les défauts de structure de la machine asynchrone sont considérés dans le cas des ruptures de barres au rotor.
Commande directe du couple de la machine synchrone à aimants permanents par l’utilisation des techniques intelligentes (logique floue, réseaux de neurones, algorithme génétique et PSO)
(2021-07-07) OULEDALI Omar; Encadreur: MASSOUM Ahmed; Co-Encadreur: WIRA P
الملخص(بالعربية) الهدف من هذه الأطروحة هو تحسين تقنية التحكم المباشر لعزم الدوران للمحرك التزامني ذو المغناطيس الدائم. هذه الطريقة حققت ناجح معتبر في المجال الصناعي وهذا ناتج عن التقدم في الكترونيك القدرة والمعالجات الدقيقة للمعلوماتية. تقنية التحكم المباشر لعزم الدوران توفر إجابةسريعة جدا للعزم الكهرومغناطيسي مستقلة عن التدفق. وتتميزببساطة التكوين لكونها لا تعتمد على المقادير المميزة للمحرك, هناك تحسينات ادخلت على هذه الاستراتيجية وهذا للتقليل من تموجات عزم دوران والتدفق ، و نوعية شكل التيار الكهربائي وتثبيت تواتر الاستبدال بواسطة استعمال تقنية التضمين لعرض النبضات الشعاعي , ومن أجل اضافة تحسينات اخرى لهذه الطريقة قمنا بتعديل جدول التغيرات اعتمادا على تقنيات الذكاء الاصطناعي المتمثلة في المنطق المبهم,و الشبكات العصبية الاصطناعية , بواسطة الخوارزميات الوراثية، البحث عن الحل الأمثل بواسطة أسراب الجزيئات. الكلمات المفتحية: المحرك التزامني ذو المغناطيس الدائم, التحكم المباشر لعزم الدوران, التحكم الشعاعي , المنطق المبهم, الشبكات العصبية الاصطناعية الخوارزميات الوراثية، أسراب الجزيئات. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le but cette thèse est l’amélioration des systèmes de commande directe du couple d’une machine synchrone à aimants permanents (MSAP). Cette stratégie a un succès considérable dans l’industriel avec le progrès qui était dans l’électronique de puissance et le domaine de micro-informatique. La technique de commande (DTC) fournit une réponse du couple très rapide indépendante du flux, d’autre part, elle a une configuration simple et elle est moins dépendante des paramètres de la machine. Une amélioration a été apportée à cette technique de commande pour réduire les ondulations du couple, améliorer la qualité de la forme du courant et travailler avec une fréquence de commutation constante, elle s’agissait de la DTC-SVM,où le contrôle de la fréquence de commutation est bien maitrisé et par conséquent les ondulations sont atténuées au niveaux du couple et du flux.Pour améliorer les performances du système à commander, on a appliqué des techniques de l’intelligence artificielle : contrôle par logique floue ; les réseaux de neurone; et le contrôle par des réseaux de neurone associé à la techniquedes Algorithme Génétique (AG) ,et la technique PSO (ParticleSwarm Optimisation). Mots clés : MSAP, MLI, commande vectorielle, DTC,SVM-DTC, SVM-DTC prédictive, réseaux de neurone, AG,PSO. Abstract (English) : The aim of this thesis is the improvement of the direct torque control (DTC) of permanent magnet synchronous motor (PMSM). This strategy has a great success in the industrial, by the progresses the power electronics and the micro-processing. This technique offers a very fast torque response independent of the flux, on the other hand, it has a simple configuration and without any relation with the machine parameters. An enhancement has been made to this control technique to reduce torque ripples, improve the quality of the current form and work with constant switching frequency. Consequently, we have used DTC-SVM, where frequency control switching is controlled and therefore the ripples are attenuated in terms of torque and flux. To improve the performance of the system to be controlled, artificial intelligence techniques have been applied: fuzzy logic control; neural networks; and control by neural networks associated with the Genetic Algorithm (GA) and the PSO (Particle Swarm Optimization) technique. Key words: PMSM, PWM, DTC,SVM-DTC, SVM-DTC prédictive,fuzzy logic, Neural Network , GA ,PSO
Commande directe du couple d’une machine asynchrone pilotée par un convertisseur matriciel
(2017-06-29) CHIALI El Mehdi; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص (بالعربية) : ان العمل المقدم في هذه الاطروحة هو استعمال المحولات المصفوفاتية في انظمة التحكم للمحرك اللاتزامني ثلاثي الاطوار. اولا قمنا بتقديم النموذج الرياضي للمحرك اللاتزامني وتغذيته بواسطة مموج ثلاثي الاطوار. بعد ذلك تعرضنا للمحولات المصفوفاتية حيث قمنا بعرض الخصائص المميزة لها وطرق التحكم فيها والمنقسمة الى نوعين اساسيين هي الطرق السلمية والطرق الشعاعية. بعد ذلك تطرقنا الى تقنيات التحكم الانفرادي في المحرك اللاتزامني من بينها التحكم الشعاعي لكن هذه التقية تبقى حساسة لتغيرات معاملات الالة وضرورة وضع مراقب ميكانيكي .حتى نعالج سلبيات التحكم الشعاعي استعملنا تقنية التحكم المباشر في العزم الكهرومغناطيسي ولكن هذه الاخيرة لها ايضا سلبياتها ولهذا ارتأينا الى ايجاد عدة حلول لتحسين مواصفاتها ، من بين هذه الحلول نخص بالذكر المنطق الغامض واستعمال المحولات المصفوفاتية. Résumé (Français et/ou Anglais) : Le travail présenté dans cette thèse est l'utilisation des convertisseurs matriciels CM dans les systèmes de commande des machines asynchrones. Tout d'abord, nous avons présenté la modélisation de la machine asynchrone est un aperçu sur l’onduleur deux niveaux. Ensuite la topologie des convertisseurs matriciels avec les différentes techniques de modulation ont été présentées. Après nous avons développé deux types de commande pour la machine asynchrone, nous avons commencé par la commande vectorielle à flux rotorique en association avec le convertisseur matriciel. Ensuite nous avons développé la commande DTC pour surmonter les problèmes de la commande vectorielle. Enfin, plusieurs solutions ont été proposées pour améliorer les performances de la commande DTC tels que la DTC-SVM la logique floue et le convertisseur matriciel.
Commande neuromimétique de systèmes électriques Application au filtrage actif et à la commande de moteurs.
(2022-07-13) CHEDJARA Ahmed Zakaria Mehdi; Encadreur: MASSOUM Ahmed; Co-Encadreur: WIRA Patrice
Résumé (Français) : Cette thèse propose des approches neuromimétiques d’identification et de commande avec des applications directes au Filtre Actif Parallèle (FAP) et au Moteur Asynchrone. Une structure neuronale a été développée pour réaliser toutes les fonctionnalités d’un FAP pour compenser des harmoniques de courant. La phase instantanée d’un système triphasé de tensions ou de courants a été estimée avec une technique originale MSTF-ADALINE. L’identification des harmoniques de courant a été réalisée avec des réseaux de neurones de type ADALINE opérant dans les différents repères. Plusieurs schémas de commande ont été développés pour réinjecter les courants de compensation à l’aide d’un onduleur.Ils sont basés sur des techniques neuromimétiques. Une approche neuronale a été développée pour commander une MAS sans capteur mécanique. Il s'agit de remplacer le régulateur PI par un ADALINE pour améliorer l'estimation de la vitesse. Toutes les approches neuromimétiques ont été validées par des tests de simulation. Des comparaisons avec les méthodes de commande classique démontrent des caractéristiques supérieures en termes de performance et de robustesse. Abstract (English) : This thesis proposes neuromimetic approaches of identification and control with direct applications to the Parallel Active Filter (PAF) and to the Asynchronous Motor. A neural structure has been developed to perform all the functionalities of a FAP to compensate current harmonics. The instantaneous phase of a three-phase voltage or current system has been estimated with an original MSTF-ADALINE technique. The identification of the current harmonics was carried out with ADALINE-type neural networks operating in the different benchmarks. Several control schemes have been developed to reinject compensation currents using an inverter. They are based on neuromimetic techniques. A neural approach has been developed to control an MAS without a mechanical sensor. it involves replacing the PI regulator with an ADALINE to improve the estimation of the speed. All neuromimetic approaches have been validated by simulation tests. Comparisons with conventional control methods demonstrate superior characteristics in terms of performance and robustness.
Commande prédictive d’une machine asynchrone doublement alimentée dédiée pour les énergies renouvelables
(2017-10-19) FEZAZI Omar; Encadreur: MASSOUM Ahmed
الملخص (بالعربية) إن تغير معلمات الأنظمة يجبرنا على إيجاد وتطوير نظام تحكم قوي بخلاف جهاز التحكم الكلاسيكي لأنه غير مرضي إذن يجب علينا اختيار طريقة تحكم التي تضمن أفضل الإجابات لنظامنا حتى لو أنها ليست خطية أو المعلمات تختلف بنسبة كبيرة. في هذه الأطروحة، سوف نستعمل نظام التحكم التنبؤي ونظام المهايئة بواسطة النموذج المرجعي بسبب الإستخدام الصناعي الكبير لهاتين الطريقتين للتحكم في مولدة لا تزامنية مزدوجة التغذية ترتبط مباشرة بعنصرها الساكن إلى الشبكة الكهربائية ومغذاة من جهة الدوار بواسطة مموج ذي مستويين ثم نستخدم التحكم بآلشبكات العصبية لتطوير جهاز التحكم الكلاسيكي للحصول على نفس أداء نظام التحكم التنبؤي ونظام المهايئة بواسطة النموذج المرجعي النتائج المحصل عليها بواسطة (ماتلاب/ سيميلينك) مرضية وجيدة جدا من ناحية إتباع المرجع المتانة ونوعية الكهرباء المولدة Résumé (Français et/ou Anglais) : Anglais : The parameters variations of models systems oblige us to find and develop a robust control in contrast the classic controller (PID) because It does not satisfy the models performances, for that we must choose a mode of control that has the best response even if the system is non linear or parameters are changing In this thesis we recall generalized predictive control (GPC) and adaptive control with reference model (MRAC) because of the large industrial use of those modes of controls for a doubly fed induction generation (DFIG) connected directly to the grid by its stator and controlled by its rotor by two level converter used for wind turbine. Then we use neural network (RN) to develop the classical controller to have the same performance of predictive and adaptive control with reference model. Results by Matlab/Simulink shows very good responses in terms of reference tracking, robustness and Current harmonics distortion. Français : La variation des paramètres des systèmes nous oblige à trouver et développer un système de contrôle robuste au contraire du contrôleur classique (PID) car il n’est pas satisfaisant, alors il faut choisir un mode de contrôle qui possède les meilleures réponses de notre système même s’il n'est pas linéaire où les paramètres varient en grande proportion. Dans cette thèse, nous utilisons la commande prédictive généralisée (GPC) et la commande adaptative avec le modèle de référence (MRAC) à cause de la grande utilisation industrielle de ces deux modes de contrôle pour contrôler une machine asynchrone double alimentée (MADA) reliée directement au réseau par son stator et commander par son rotor par un onduleur deux niveau utilisé pour une éolienne. Ensuite, nous utilisons les réseaux de neurones (RN) pour développer le contrôleur classique pour avoir les mêmes performances du GPC et MRAC. Les résultats de Matlab / Simulink en termes de suivie de référence, de robustesse et de distorsion des harmoniques de courant sont très bons pour les trois modes de contrôle.
Etude de l’association d’un filtre actif parallèle à des sources d’énergie renouvelables
(2020-03-02) YOUCEFA Brahim Elkhalil; Encadreur: MASSOUM Ahmed; Co-Encadreur: PATRICE Wira
الملخص (بالعربية) لقد ثبت أن الطلب المتزايد على الأحمال غير الخطية وموارد الطاقة المتجددة يؤثر على أداء شبكات الطاقة من منظور جودة الطاقة. إن دمج النظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة في أنظمة التوزيع التي تغذي الأحمال غير الخطية ليس فقط غير قادر على تخفيف تلوث الطاقة، ولكنه قد يجعل الوضع أسوأ إعتمادًا على طبيعة محول الطاقة. للتعامل مع هذه المشكلة، يتم إدماج عوامل تصفية نشطة وغير نشطة كأجهزة فعالة. ومع ذلك ، فإن المكونات الكبيرة لمرشحات غير النشطة والتكلفة العالية لمرشح الطاقة النشط الإضافي هي أوجه القصور الرئيسية في هذا الحل. للتغلب على هذه العيوب ، نقترح في هذه الأطروحة نظام كهروضوئي متصل بالشبكة الكهربائية ويعمل في نفس الوقت كمرشح طاقة نشط. في الواقع ، يستخرج النظام المقدم الطاقة القصوى من مجموعة الألواح الشمسية ، ويحولها إلى طاقة التيار المتردد عبر عاكس ، ويزودها بالشبكة والأحمال المتصلة. وبالتالي ، عن طريق حقن التيار التعويضي المناسب في الشبكة ، فإن وظيفة التصفية لنظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة يمكن أن يحسن بشكل كبير من الموثوقية وكفاءة تحويل الطاقة والتشوه التوافقي الحالي من أجل تحسين أداء وظيفة المرشح لنظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة ، عدة تقنيات التحكم الغير خطي كالتي تعتمد على وضع الانزلاق ، خطوة إلى الوراء ، والمنطق الضبابي ، قد تم دمجها مع تقنية التحكم الموجَه في الشعاع، التحكم المباشر في الطاقة والتحكم المباشر في الطاقة التنبؤي. أخيرًا ، للتحقق من صحة التحكم المزدوج المقترح ، يتم إجراء اختبارات المعالج في الحلقة لمعرفة الحالة المستقرة والأنظمة الديناميكية في ظل ظروف التغير في الحمولات الغير الخطية وتغيير الإشعاعات الشمسية الكلمات المفتاحية : النظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة ؛ تحويلة مرشح الطاقة النشط ؛ النمط الانزلاقي؛ خطوة إلى الوراء؛ المنطق الضبابي؛ التحكم الموجَه في الشعاع ؛ التحكم المباشر في الطاقة ؛ التحكم المباشر في الطاقة التنبؤي ؛ المعالج في الحلقة Résumé (en Français) : Il est bien établi que la demande accrue de charges non linéaires et de ressources énergétiques renouvelables influence la performance des réseaux électriques du point de vue de la qualité de l'énergie. L'intégration d'un système photovoltaïque raccordé au réseau dans des systèmes de distribution alimentant des charges non linéaires n'est pas seulement incapable d'atténuer la pollution de l'énergie, mais elle peut aussi aggraver la situation en fonction de la technologie du convertisseur de puissance. Pour résoudre ce problème, des filtres passifs et actifs supplémentaires sont reconnus comme étant des dispositifs de filtrage efficaces. Cependant, les composants grand volume des filtres passifs et le coût élevé d'un filtre de puissance active supplémentaire sont les principaux inconvénients de cette solution, entre autres. Pour surmonter ces inconvénients, le système photovoltaïque (PV) lui-même agissant comme un filtre active de puissance shunt (PV-FAP) est proposé dans cette thèse. En effet, le système présenté extrait essentiellement la puissance maximale de l'installation solaire photovoltaïque, la convertit en courant alternatif par l'intermédiaire d'un onduleur et la fournit au réseau et aux charges connectées. Par conséquent, en injectant le courant de compensation approprié dans le réseau, la fonction de filtrage du système PV peut améliorer considérablement la fiabilité, l'efficacité de conversion de puissance et la distorsion harmonique du courant. Afin d'améliorer les performances du PV-SAPF, des contrôleurs non linéaires basés sur le mode glissant, le backstepping, et la logique floue sont associés au commande par orientation de la tension VOC, contrôle direct de puissance (DPC) et au contrôle prédictif direct de puissance (PDPC). Enfin, pour valider le système à double fonction proposé, des essais PIL (Processor-in-the-Loop) sont effectués pour les régimes dynamiques et permanents sous le changement brusque de la charge non linéaire et d'irradiation solaire. Les mots clés : Système photovoltaïque (PV) connecté au réseau ; Filtre de puissance active parallèle ; Mode glissant ; Backstepping ; Logique floue ; Commande de puissance directe (DPC) ; Commande de puissance directe prédictive (PDPC) ; Processeur en boucle (PIL). Abstract (en Anglais) : It is well established that, the increased demand for nonlinear loads and renewable energy resources influence the power networks performance from the perspective of power quality. The integration of grid-connected photovoltaic (PV) system in distribution systems supplying nonlinear loads is not only unable to mitigate the power pollution, but it may make the situation worse depending on the PV converter technology. To deal with this problem, extra passive and active filters are recognized as effective ﬁltering devices. However, bulk components of passive filters and the high cost of an additional active power filter are the main shortcomings among others of this solution. To overcome these drawbacks, the PV system itself acting as a shunt active power filter (PV-SAPF) is proposed in this thesis. Indeed, the presented system basically extracts maximum power from solar photovoltaic array, converts it into AC power via a voltage source converter, and supplies it to the grid and connected loads. Hence, by injecting the appropriate compensating current into the grid, the filtering function of the PV system can improve significantly the reliability, power conversion efficiency, and current harmonic distortion. In order to improve the performances of the PV-SAPF, nonlinear controllers based on the sliding mode, backstepping, and fuzzy logic are associated with vector oriented control (VOC), direct power control (DPC), and predictive direct power control (PDPC). Finally, to validate the proposed double function system, processor-in-the-loop (PIL) tests are carried out for steady state and dynamic regimes under a nonlinear load and solar irradiation changes operating conditions. Keywords : Grid-connected photovoltaic (PV) system; Shunt active power filter; Sliding mode; backstepping; Fuzzy logic; Vector oriented control (VOC); Direct power control (DPC); Predictive direct power control (PDPC); Processor-in-the-loop (PIL).