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Ab-initio and artificial intelligence based methods for materials physical properties prediction
(University of M'sila, 2024-10-02) BOUZATEUR Inas; enca/BENNACER Hamza
La création des nouveaux composants peu coûteux et capables de répondre aux besoins actuels et futurs devient de plus en plus cruciale en raison de la rapidité des changements industriels. Cependant, les méthodes traditionnelles de recherche rationnelle de nouveaux matériaux avec un ensemble spécifique de caractéristiques sont devenues difficiles et coûteuses en raison de l'augmentation de la complexité structurelle et fonctionnelle des matériaux. Ce constat essentiel a ouvert la voie à l'idée d'utiliser des méthodes d’intelligence artificielle dans ce domaine. La recherche présentée dans cette thèse se concentre sur deux axes fondamentaux : Le premier se concentre sur développement d'une technique intelligente de prédiction et d'identification de plusieurs propriétés des matériaux et le second sur l’utilisation de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour calculer et analyser le paramètre de réseaux et la bande interdite du composé Ba2BiTaS6 proposé. À cette fin, plusieurs points ont été abordés. Premièrement, nous avons proposé une structure innovante exploitant les réseaux de neurones artificiels (ANN) et l'algorithme d'optimisation par essaim de particules (PSO) pour éliminer les problèmes de minima locaux dans les modèles ANN tout en maintenant la qualité de l'ajustement. Cette approche accélère l'identification de nouveaux matériaux de chalcopyrite dans les cellules solaires photovoltaïques avec une résolution améliorée en prédisant les propriétés de la bande interdite. Le modèle comprend deux sous-systèmes parallèles : un système de prédiction conventionnel avec des données d'entraînement de basse résolution comme premier sous-système ANN, et un second sous-système de "modèle d'erreur" introduit pour aborder les préoccupations de qualité de résolution et représenter l'incertitude dans le modèle principal. De plus, nous avons présenté une analyse comparative des algorithmes d'optimisation afin de comprendre et de quantifier la performance des ANN dans la conduite du processus de recherche vers de meilleures solutions parmi toutes les solutions possibles. Des techniques efficaces basées sur ANN-PSO et la logique floue-PSO ont été utilisées pour prédire les constantes de réseau des pérovskites pseudo-cubiques et cubiques. La machine d'apprentissage extrême (ELM) a été utilisée pour prédire le paramètre de réseau des composés à double pérovskite. Enfin, nous avons utilisé la méthode FP-LAPW dans l'environnement WIEN2k, basée sur la théorie DFT, pour calculer et analyser le paramètre de réseaux et la band énergie de Ba2BiTaS6.
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Algorithmes de Reconstruction Tomographique (SPECT) et Tomographie d'Emission par Positron (TEP) à Base des Approches Bayésiennes
(Université de M'sila, 2018-06-28) BOUDJELAL, Abdelwahhab
Les techniques, comme tomographie d'émission monophotonique (SPECT), et la tomographie à émission de positons (PET), ont modi é de façon considérable la recherche et l'approche médicale. La reconstruction tomographique à partir de données de projections est un problème inverse largement utilisé en imagerie médicale. Avec un faible nombre de comptes, les données disponibles pour l'inversion ne sont pas complètes, le mauvais conditionnement du problème s'accentue, et les résultats montrent des artefacts importants. Il est alors nécessaire d'ajouter des conditions supplémentaires pour obtenir une solution unique et stable : c'est la régularisation du problème. Ce travail de thèse présente des nouvelles approches inverses régularisées pour la reconstruction en tomographie d'émission. Les résultats de cette étude montrent que les algorithmes proposés permettent d'améliorer l'e cacité de reconstruction, la résolution spatiale et le rapport signal-sur-bruit avec une quanti cation satisfaisante des images. Bien que les informations que l'on recherche à travers les modalités SPECT, TEP et TDM, sont bien souvent complémentaires, donc potentiellement intéressantes à combiner, celles-ci sont la plupart du temps obtenues séparément en routine clinique, ce qui les rend di ciles à corréler entre elles. L'imagerie hybride SPECT/TDM et TEP/TDM constitue désormais en routine un outil diagnostique de première importance chez les patients présentant un cancer. Ces équipements, qui permettent de corréler directement les images fonctionnelles et anatomiques, améliorent considérablement les performances de l'imagerie médicale et localiser précisément les tumeurs.
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Amélioration de la performance des Systèmes d’identification et authentification biométriques par des techniques multimodales avancées
(Université de M'sila, 2021) Abderrahmane Herbadji
الأنظمة البيومترية هي تقنية علمية للتعرف على الشخص باستخدام سماته الفيزيائية أو السلوكية أو الكيميائية. تستخدم القياسات الحيوية في الوقت الحاضر على نطاق واسع في العديد من التطبيقات اليومية التي تتراوح من مصادقة مستخدم الأجهزة الذكية إلى عبور الحدود. نظام يستخدم ملف يُعرف المصدر الوحيد للمعلومات الحيوية )على سبيل المثال ، بصمة إصبع واحدة( للتعرف على الأشخاص باسم نظام أحادي أو أحادي القياس. حيث أن النظام الذي يدمج البيانات من مصادر معلومات بيومترية متعددة )مثل الوجه وبصمة الإصبع( يسمى نظام متعدد الوسائط أو متعدد القياسات الحيوية. يمكن للأنظمة متعددة القياسات الحيوية أن تخفف من معدلات الخطأ وبعض نقاط الضعف المتأصلة في أنظمة القياسات الحيوية الأحادية. في هذه الأطروحة ، تم اقتراح مخطط جديد للاندماج على مستوى النقاط يعتمد على المتوسط شبه الحسابي الموزون (WQAM). على وجه التحديد ، يتم تقدير WQAMs عبر دوال مثلثية مختلفة. يشتمل مخطط الاندماج المقترح على خصائص كل من المتوسط المرجح والمتوسط شبه الحسابي. علاوة على ذلك ، لا يتطلب أي عملية تعلم. تظهر النتائج التجريبية على ثلاث مجموعات بيانات متاحة للجمهور لأنظمة متعددة الوسائط ومتعددة الوحدات ومتعددة الخوارزميات أن خوارزمية اندماج WQAM المقدمة تتفوق على قواعد دمج النقاط المقترحة سابقًا. بالإضافة إلى طريقة WQAM الانصهار متعدد المقاييس الحيوية ، فقد اقترحنا نظامًا متعدد القياسات الحيوية يعتمد على أنماط الوريد )أي أنماط وريد الكف والرسغ ). كان اختيار أنماط الوريد للمصادقة الشخصية لأسباب عديدة مثل المعلومات المستقرة المقدمة على عمر الأشخاص بالإضافة إلى أن هذه السمات البيومترية غير مرئية للعين البشرية )أي أنها تقع داخل الجلد( ، وبالتالي تكتسب مقاومة أكبر للتكرار أو انتحال . في حين تم اقتراح نظام جديد متعدد المقاييس الحيوية لمصادقة المستخدمين استنادًا إلى أنماط إصبعهم الرئيسية باستخدام أربعة أصابع )على سبيل المثال ، صغيرة ، وخاتم ، ووسط ، وفهرس( وقزحية من أجل التغلب على بعض قيود أنظمة القياسات الأحادية
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Amélioration de la Sensibilité des Capteurs par l’utilisation des Fibres à Cristaux Photoniques.
(Université de M'sila, 2018-06-21) BOUFENAR, Rabah
تبدو الألياف الكريستالية الفوتونية مكان متميز لتفاعلات قوية بين الأمواج الضوئية والمواد المراد تحليلها عندما يتم إدخالها في القنوات الميكرومترية بالقرب من نواة الليف. خلال هذه الأطروحة نعرض الخصائص الضوئية المميزة لألياف الكريستالية الفوتونية مثل: الوضع الكهرومغناطيسي المفرد، الانكسار، والآثار غيرالخطية.. الخ. يعتبر تأثير فجوة الحزمة الضوئية معا مل مهم في عملية الكشف. حاولنا دراسة هذا التأثير، خاصة بالنسبة للألياف ذات النواة الجوفاء واستغلال هذه الخاصية لقياس درجة الحرارة وكشف غاز الأ كسجين. خصائص أخرى مثل الانكسار، شبكا ت Bragg و الامتصاص اكتست لدينا أهمية كبيرة في تصميم أجهزة الاستشعار. كل هذه الخصائص تعتمد على الشكل الهندسي، حجم وعدد الثقوب الهوائية . واحدة من هذه العوامل الرئيسية هي النسبة d⁄Λ أي قطر الثقوب على المسافة بين الثقوب . بحسب قيمة هذه النسبة، مظهر إنكسار الليف يختلف تماما، وكذلك خصائصه. الحساسية معامل مهم في أداء أجهزة الاستشعار. آثار أبعاد بنية الليف على الحساسية تم فحصها وتحليلها عن طريق المحاكاة . Les fibres à cristaux photoniques apparaissent comme un lieu privilégié d’interactions fortes entre l’onde propagée et la matière à analyser, lorsque cette dernière est introduite au plus près du cœur dans les micro-canaux de la fibre. Au cours de cette thèse les propriétés photoniques remarquables des fibres à cristaux photoniques sont exposées reflétant ainsi le caractère monomode, la biréfringence, l’atténuation, les effets non linéaires etc. L’effet de la bande interdite photonique étant un paramètre important pour la détection. Nous avons alors cherché à étudier cet effet, notamment pour les fibres à cœur creux en essayant d’exploiter cette propriété pour les détections de température et d’oxygène. D’autres propriétés comme la biréfringence, les réseaux de Bragg, l’absorption, demeurent également d’un très grand intérêt dans la conception de capteurs. Ces propriétés dépendent de la géométrie, de la taille et du nombre de trous. Un des facteurs important est le rapport d⁄Λ , c’est-à-dire le diamètre des trous sur la distance entre trous adjacents. Selon la valeur de ce rapport, le profil d’indice de la fibre est complètement différent, de même pour ses caractéristiques. La sensibilité comme étant une caractéristique fondamentale dans la performance des capteurs, va être étudiée à travers les effets des paramètres liés à la structure d’une fibre à cristaux photoniques. Ces derniers sont dans ce cadre entièrement examinés et analysés au moyen de simulations.
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Amélioration d’absorption des cellules solaires par l’utilisation des cristaux photoniques en couches minces
(Université de M'sila, 2018) OUANOUGHI, Asma
Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), produit de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque qui est à l’origine du phénomène. Notamment grâce aux innovations technologiques, un pas important a été franchi dans ce sens grâce à la mise en place d’une filière utilisant des couches minces, réduisant significativement la quantité de matériau actif nécessaire. Du fait de leur faible épaisseur, ces couches souffrent d’une faible absorption de la lumière, ce qui limite le rendement de conversion des cellules. Pour répondre à ce problème et pour le contrôle de variation de l’absorption dans les cellules solaires photovoltaïques, nous proposons de structurer la couche active des cellules solaires en cristal photonique (CP) absorbant. Cette structure périodique assure simultanément une absorption efficace de la lumière aux faibles longueurs d’onde par le piégeage des photons dans la couche active (ici en silicium amorphe hydrogéné) pour les longueurs d’onde situées dans le domaine visible. Dans le cadre de cette étude, des simulations optiques ont été utilisées de manière à optimiser les paramètres du CP, engendrant ainsi une augmentation de l’absorption dans la couche active sur l’ensemble du spectre utile. Les structures étudiées dans cette thèse sont les cristaux photonique unidimensionnel, bidimensionnel de silicium amorphe hydrogéné et le silicium structuré à (réseaux de miroir de Bragg, réseau triangulaire et carrée) et non structuré. Nous avons pu conclure que :  La configuration 1D conduit à une absorption plus élevée que la configuration non structurée.  D’autre part, on peut dire que l'absorption optique dans les deux réseaux de nano-trous amorphes de silicium hydrogéné est meilleure que celle des nano-trous de silicium. D’autre part, on trouve que la structure carrée absorbe la lumière plus efficacement que lastructure triangulaire.
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ANALYSE ET CONCEPTION DES ANTENNES MICROSTRIP A BASE DE METAMATERIAUX
(Université de M'sila, 2018-05-24) BOUGOUTAIA, Tahar
Les communications sans fil sont aujourd’hui en pleine croissance. Avec l’augmentation des besoins de débits élevés, il est devenu essentiel de trouver des antennes microbandes spécialement adaptées à ces exigences. Afin de répondre à ces besoins, l’utilisation de métamatériau semble une solution très prometteuse. Dans cette perspective, l’objectif principal de cette thèse était la contribution à la conception et à la fabrication des antennes microbande ultra large bande (ULB) à base de métamatériau. Nous avons commencé par étudier les différents types de résonateurs qui peuvent présenter une permittivité ou une perméabilité négative, comme le résonateur en anneau fendu et les tiges métalliques. Après, nous avons conçu et fabriqué deux antennes microbandes à base de métamatériau en démétallisant leurs plans conducteur par des structures périodiques formées par des résonateurs en anneaux fendus (C-SRR et C-TER), dont le but d’améliorer leurs bandes passantes ainsi que leurs rayonnements dans la direction horizontale. Comme la gamme de fréquence pour les systèmes ULB cause des interférences aux systèmes de communications existants tels que le WiMAX, le WLAN, la dernière partie de cette thèse est consacré à la conception et la fabrication d’une antenne microbande ULB à trois bandes filtrées par l’utilisation d’un dispositif de filtrage à base de métamatériau. Toutes les structures d’antennes proposées dans cette thèse sont alimentées par des lignes d’impédance adaptée à 50 Ω, avec des caractéristiques de rayonnement optimales, un gain acceptable, et un faible encombrement. Les différentes simulations sont réalisées à l’aide des logiciels de simulation électromagnétique HFSS et CST, et les résultats obtenus sont en bon accord avec ceux de la mesure.
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ANALYSE RIGOUREUSE DES ANTENNES F INVERSEES PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS D'ORDRE SUPERIEUR
(Université de M'sila, 2019-04-15) DJELLID, Asma
Dans plusieurs applications récentes en Télécom et en médecine, les antennes microruban (dites plaquées ou microstrips) et les antennes réseaux microrubans (microstrip antenna arrays) ne possèdent plus des formes régulières telles que la forme rectangulaires, circulaire, elliptique.... mais plutot des formes assez complexes comme l'antenne IFA (Inverted F Antennas). Ces antennes sont légers et faciles à intégrer dans les équipements des communications personnelles. Il existe trois types d'IFA: les IFAs filaires, les IFAs planaires (PIFA) et les IFAs intégrées (IIFAs). Les modèles mathématiques d'analyse de ces antennes manquent énormément. Dans cette étude nous suggérons une méthode numérique full wave qui est la méthode des éléments finis pour caractériqer ces antennes en terme de résonance et de rayonnement.
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"Analysis and Design of Terahertz Microstrip Antenna Based on Photonic Band Gap Substrate «Analyse et Conception d'une Antenne Microruban Térahertz Imprimée sur un Substrat Photonique à Bande Interdite.»"
(Université M'sila, 2020) TEMMAR, Mohamed Nasr eddine
تركز هذه الرسالة على تحليل وتصميم هوائيات تيراهيرتز الميكروستريب القائمة على الركيزة البلورية الضوئية. تم تصميم وتحليل الركيزة CST Microwave Studio البلورية الضوئية المركبة باستخدام تقنية تعتمد على مزيج من خوارزمية التحسين التطوري مع المحاكي ومقارنتها مع أداء الهوائي القائم على الركيزة المتجانسة و البلورية الضوئية التقليدية. بعد ذلك ، تم تصميم وتحليل العديد من هوائيات تيراهيرتز بناءً على ركائز فجوة الحزمة الضوئية المعدلة والمهندسة. تم كذلك مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من الهوائيات باستخدام هوائي مصغر مصمم على أساس MIMO المذكورة مع أوراق بحثية مختلفة. أخيرًا ، تم التحقيق في نظام اتصال داخلي و SIMO و SISO ركيزة بلورية ضوئية محسنة مع الجرافين في نطاق التيراهيرتز متبوعًا بدراسة سيناريو اتصال داخلي شائع لنظم ومقارنتها مع أعمال بحثية أخرى. MIMO و MISO Abstract This thesis focuses on the analysis and design of terahertz microstrip antennas based on photonic crystal substrate. A synthesized photonic crystal substrate is designed and analyzed by using a technique based on the combination of an evolutionary heuristic optimization algorithm with the CST Microwave Studio simulator and compared with homogeneous and conventional photonic crystal substrate-based antennas performance. Then, several terahertz antennas are designed and analyzed based on different modified photonic bandgap substrates. The obtained results from the aforementioned antennas are compared with different research papers in literature. Finally, a MIMO indoor communication system is investigated using a designed microstrip antenna based on an optimized photonic crystal substrate with a graphene load at the terahertz band followed by an indoor communication scenario, which is studied for SISO, SIMO, MISO, and MIMO systems and compared with other researches in literature. Résumé Cette thèse se concentre sur l’analyse et la conception d’antennes microruban térahertz basées sur un substrat de cristal photonique. Un substrat de cristal photonique synthétisé est conçu et analysé en utilisant une technique basée sur la combinaison d’un algorithme d’optimisation heuristique évolutive avec le simulateur CST Microwave Studio et comparé aux performances d’antennes basées sur un substrat homogène et de cristal photonique conventionnel. Ensuite, plusieurs antennes térahertz sont conçues et analysées sur la base de différents substrats de bande interdite photonique modifiés. Les résultats obtenus à partir des antennes susmentionnées sont comparés à différents articles de recherche dans la littérature. Enfin, un système de communication intérieur MIMO est étudié à l’aide d’une antenne microruban conçue basée sur un substrat de cristal photonique optimisé avec une charge de graphène dans la bande térahertz suivie d’un scénario de communication intérieur commun qui est étudié pour les systèmes SISO, SIMO, MISO et MIMO et comparé avec d’autres recherches dans la littérature.
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Approche avancée du filtrage actif et du contrôle de puissances dans les installations photovoltaïques interconnectées au réseau
(Université de M'sila, 2016-06-30) AFGHOUL, Hamza
L’objectif de ce travail est le développement d’un système de compensation intelligent à base de techniques avancées permettant à la fois un filtrage actif et un contrôle des puissances active et réactive du réseau interconnecté à une installation photovoltaïque, suivant les conditions climatiques et d’ensoleillement, et les besoins énergétiques des charges. Pour contrôler ce système, la commande directe en puissance (DPC) et la commande directe en courant (DCC) sont utilisées pour gérer la puissance dans la chaine complète. Ces deux techniques se divisent en une boucle interne et une boucle externe où nous avons mis des nouveaux régulateurs plus performants pour améliorer les régimes statique et dynamique du système. Dans ce cadre, cette thèse rapporte plusieurs structures des régulateurs conventionnels et proposés (PI, IP, FO-PI, FO-IP, SFC, FSC). Ces régulateurs améliorent les performances statique et dynamique du filtre actif de puissance. En outre, plusieurs techniques classiques et avancées de poursuite du point de puissance maximum ont été testées. Ainsi l’utilisation de la technique FO-DCC pour contrôler le filtre actif de puissance (FAP) et la technique InCond pour la maximisation de l’énergie PV délivrée à partir du générateur PV pourrait être le bon choix qui assure le coût réduit, la facilité d’implantation, l’efficacité et la fiabilité du système global. De plus, le FAP, le GPV et le système global ont été testés en simulation afin de valider les résultats obtenus expérimentalement pour des conditions externes sévères.
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Big Data and Artificial Intelligence for Improving the Performance and Efficiency of Large-Scale Grid-Connected PV Power Plant.
(University of M'sila, 2024-12-08) Amiri Ahmed Faris; enca/Oudira Houcine
Cette thèse propose des solutions efficaces et simples pour la détection et le diagnostic des défauts dans les systèmes photovoltaïques (PV). Le travail est organisé autour de trois méthodes principales : Première méthode repose sur une approche en deux étapes : d ans la première étape, un modèle précis des panneaux photovoltaïques est développé en utilisant le modèle à une diode (One Diode Model ODM), avec l'identification des paramètres inconnus grâce à l'algorithme amélioré du loup gris (Modified Grey Wolf Opti mization MGWO), et l'extraction des coordonnées du point de puissance maximale (MPP). La deuxième étape consiste à développer deux classificateurs basés sur la méthode des forêts aléatoires (Random Forest Classifiers RFCs), l'un destiné à détecter les défauts et l'autre à diagnostiquer leur nature. Deuxième méthode repose sur l’utilisation du modèle de performance des panneaux photovoltaïques Sandia (SAPM) pour simuler avec précision le comportement des panneaux photovoltaïques. Les paramètres du mod èle sont extraits à l'aide de l'algorithme de l'abeille artificielle (ABC), afin d’optimiser les paramètres et réduire les erreurs entre les données mesurées et les données simulées. Cette méthode combine également l'apprentissage profond avec un réseau ne uronal convolutif (CNN) et une unité récurrente à portes bidirectionnelles (Bi GRU) pour analyser les sorties dynamiques des systèmes photovoltaïques au point de MPP, permettant ainsi de détecter et de diagnostiquer les défauts avec une grande précision. Troisième méthode : Elle est axée sur la modélisation prédictive de la production photovoltaïque et l’évaluation des performances du système. Cette méthode inclut la suppression des données aberrantes, la sélection rigoureuse des caractéristiques pertin entes et l’optimisation des hyperparamètres pour améliorer les modèles prédictifs. Elle est intégrée dans une interface MATLAB pour faciliter son application dans des scénarios réels. L’efficacité de ces méthodes a été évaluée à l’aide de données réelles p rovenant de systèmes photovoltaïques, prouvant leur capacité à améliorer la performance des systèmes tout en détectant et diagnostiquant les défauts de manière précise et rapide. Mots
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CALCUL HAUTE PERFORMANCE D’ANTENNES MICROSTRIP PAR ÉLÉMENTS FINIES SUR CLUSTER
(Université de M'sila, 2018-06-06) MEZAACHE, Salah Eddine
Dans pratiquement tous les domaines, chercheurs et industriels se rendent compte que le calcul haute performance prend une place essentielle pou rester dans la coursemondiale de la recherche et de l’industrie. L’accroissement de la complexité des calculs scienti ques et le besoin croissant en termes de précision font émerger des solutions logiciels et matériels pour le calcul intensif. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’application des techniques de calcul parallèles aux problèmes de calculs en électromagnétiques. Dans une première étape, nous avons construit un cluster de calcul Beowulf composé d’un noeud principal et de huit noeuds de calcul en utilisant des ordinateurs standards équipés de processeurs Intel® Core™ i et Gb de RAMinterconnectés par un réseau Gigabit. Pour l’exploitation du cluster, nous avons utilisé la solution open source ROCKS basée sur un système de type Linux. Cette distribution contient tous les outils de base pour lamaintenance, la gestion, la mise à jour et le déploiement des clusters de calcul haute performance. Ensuite, Trois applications de calcul électromagnétiques ont été développées et implémentées sur le cluster en utilisant parallèle MATLAB. Dans la première application, les caractéristiques d’une antenne micro-bande circulaire multicouches opérant en large bande sont calculées. La parallélisation est e ectuées en utilisant le modèle de programmation SPMD. Nous avons ensuite développé et implémenter uneméthode systématique pour générer et calculer des expressions sous format symbolique des fonctions de base d’ordre supérieur de la FEM. La dernière application concerne la parallélisation de la méthode des moments spatiale pour le calcul d’un réseau d’antennes òD de type bowtie. L’utilisation du cluster nous a permis d’augmenter la taille du problème et de réduire le temps de calcul jusqu’à ici impossible à e ectuer sur un seul ordinateur. Ce travail montre l’utilité des clusters Beowulf à moindre coût en conjonction avec MATLAB, un outil très appréciés des scienti ques et ingénieurs et les résultats obtenusmontrent un réel gain en performances et en productivité.
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Commande d'une Machine Polyphasée en Modes Normal et Dégradé
(University of M'sila, 2024-09-24) FODIL MALIKA; ENCA/DJERIOUI Ali
Le fonctionnement à faible vitesse et à couple élevé peut conduire à la génération de fortes ondulations de la vitesse, ce qui peut détériorer le système. Pour réduire les oscillations de vitesse lors du fonctionnement à faible vitesse de la machine asynchrone à cinq phases. Nous proposons dans ce travail une méthode de contrôle basée sur les algorithmes d'optimisation métaheuristiques tels que le Loup gris (GWO) et l’essaim de particule (PSO), pour ajuster les paramètres des contrôleurs proportionnels-intégraux (PI). Les régulateurs proportionnels-intégraux sont couramment utilisés dans les systèmes de contrôle pour réguler la vitesse et le courant de la machine. Les paramètres du contrôleur, tels que le gain intégral et le gain proportionnel, peuvent être ajustés pour améliorer les performances du contrôle. En particulier, la réduction du gain intégral peut contribuer à réduire les oscillations à faible vitesse. Le contrôleur proportionnel-intégral est insensible aux variations paramétriques, mais par l’utilisation des stratégies d'optimisation méta heuristiques, nous pouvons choisir judicieusement les gains du contrôleur PI, et le système devient plus fiable. Les résultats obtenus montrent que le contrôle hybride de la machine asynchrone à cinq phases offre des performances élevées dans les états permanents et transitoires. En outre, avec les stratégies de contrôle proposées, les perturbations n'affectent pas les performances de la machine
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Commande robuste d'un moteur à Induction en tenant compte des défauts rotoriques à base des systèmes flous type-2
(Université de M'sila, 2021) DJAFAR Djameleddine
Le travail présenté consiste à appliquer une commande robuste dans les moteurs à induction en présence des barres casses, en utilisant des techniques de la commande non linéaires basées sur la théorie de stabilité de Lyapunov. Dans la première partie, on fait un état d’art sur les différents défauts de la MAS, puis la description et la modélisation des moteurs à induction sain et défectueux qui nous permet d’étudier son comportement dans les différents régimes de fonctionnement. Ensuite, nous appliquons de la commande par mode glissant à la MAS, mais comme ces lois peut être insuffisante puisqu’elle est moins robuste notamment lorsque les exigences sur la précision et autres caractéristiques dynamiques du système sont strictes. Pour améliorer les performances du système, nous avons appliqué des techniques de réglage robustes par l’utilisation des techniques intelligentes à savoir : la logique flou type-1, la logique flou type-2. Les résultats montrent que la commande par mode glissant avec les contrôleurs flous type-2 est plus performante et donne des meilleurs résultats et garanti la stabilité du système dans un état sain et défectueux
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Commande tolérante aux défauts d’un moteur à courant continu sans balais
(université de msila, 2024) DILMI Izzeddine
Aujourd'hui, les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) sont de plus en plus utilisés pour des raisons de fiabilité et de segmentation de puissance. Cette thèse concerne la commande tolérante aux défauts du moteur à courant continu sans balais. Tout d'abord, nous avons présenté les concepts de base et le principe de fonctionnement de ce moteur ainsi que le contrôle tolérant aux défauts par des approches à la fois passives et actives. Ensuite, nous avons développé le modèle machine pour le mode sain et défectueux. Puis, nous avons synthétisé les lois de commande : commande tolérant aux défauts passifs basés sur la commande par Backstepping en cas de défaut d'actionneur. Et à propos de l'approche active, une commande hybride entre la commande logique floue de type 2 et la commande glissante de second ordre a été effectuée en cas de défaut de court-circuit entre des spires. Finalement, Une analyse comparative de ces méthodes a été faite sur la base des résultats de simulation et des indicateurs de performance obtenus sur la machine BLDC défectueuse. Ces résultats ont prouvé que ces trois approches proposées garantissent la stabilité du système en boucle fermée à l’état sain et défectueux.
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Commande tolérante de la machine asynchrone en tenant compte des défauts statoriques et rotoriques.
(Université de M'sila, 2018-07-03) BENDJAIMA, Bachir
Dans l’industrie, la continuité de service d’une chaine d’entraînement électrique exige des degrés élevés de sûreté de fonctionnement et de fiabilité. C’est la raison principale pour laquelle, la chaine nécessite des composants robustes pour éviter d’être affecter de défauts. Mais l’apparition de ces derniers est inévitable, il est donc indispensable de résoudre ce problème, une des stratégies et l’élaboration d’une technique de commande qui peut garantir la continuité de fonctionnement en présence des défauts. La technique de commande par backstepping basée sur le principe du flux orienté et utilisant la notion de stabilité au sens de Lyapunov, assure la stabilité du système sain, et elle est également capable de compenser certains types de défauts : ceux de faible degré de gravité. Les capteurs qui jouent un rôle principal dans la commande en boucle fermée, sont les éléments les plus sensibles de la chaine, ils sont le siège de fréquents défauts. Une exploitation d’une commande passive tolérante aux défauts a pour but de compenser le défaut offset de capteur. في ألصناعة استمرارية خدمة سلسلة محرك كهربائي يتطلب درجة عالية من الموثوقية . لهذا السبب، تتطلب السلسلة عناصر قوية لتجنب الوقوع في العيوب. ولكن ظهور العيوب أمر لا مفر منه. ولذلك فهو ملزم بحل هذه المشكلة عن طريق تطوير أسلوب تحكم يمكن أن يضمن استمرارية التشغيل في وجود عيوب. تقنية التحكم BackStepping التي تقوم على مبدأ تدفق الموجهة باستخدام مفهوم الاستقرار ليابونوفLyapunov ، ويضمن استقرار النظام الصحي وقادرة على تعويض عن أنواع معينة من العيوب عيوب انخفاض درجة الجاذبية. أجهزة الاستشعار هي العناصر الأكثر حساسية ومكان من أخطاء متكررة وتلعب دورا رئيسيا في السيطرة حلقة مغلقة. والغرض من استغلال التحكم السلبية المتسامحة للخطأ هو التعويض عن خطأ.
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Commandes Non Linéaires Robustes Appliquées À un Hélicoptère Autonome
(Univ M'sila, 2020) Mohammed Zinelaabidine, GHELLAB
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la description et la modélisation des hélicoptères multi rotors tels que l’hélicoptère birotor type TRMS et l’hélicoptère octorotor coaxial. Des commandes par régulateur PID, par logique flou et par une commande PID flou- adaptatif (PIDFA) ont été appliquées au système TRMS et où les paramètres du régulateur PID sont optimisés à l’aide d’un système d’inférence flou. En suite, des lois de commande ont été synthétisées telles que la commande par mode glissant (CMG) avec des surfaces linéaires type PID et l’association de la commande floue type-2 à la commande par mode glissant qui est sollicitée pour éliminer l’effet de Chattering, qui se manifeste et représente l’inconvénient majeur de la commande à structure variable appliquée au modèle dynamique de l’octorotor coaxial. Les résultats de simulation obtenus montrent le bon fonctionnement des lois de commande proposées à travers les performances enregistrées, aussi bien pour les expérimentations en temps réel effectuées sur le modèle du TRMS que pour celles des simulations effectuées sur l’octorotor coaxial.
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Commandes Non Linéaires Robustes Appliquées À un Hélicoptère Autonome
(Université de M'sila, 2020-06) GHELLAB, Mohammed Zinelaabidine
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la description et la modélisation des hélicoptères multi rotors tels que l’hélicoptère birotor type TRMS et l’hélicoptère octorotor coaxial. Des commandes par régulateur PID, par logique flou et par une commande PID flou- adaptatif (PIDFA) ont été appliquées au système TRMS et où les paramètres du régulateur PID sont optimisés à l’aide d’un système d’inférence flou. En suite, des lois de commande ont été synthétisées telles que la commande par mode glissant (CMG) avec des surfaces linéaires type PID et l’association de la commande floue type-2 à la commande par mode glissant qui est sollicitée pour éliminer l’effet de Chattering, qui se manifeste et représente l’inconvénient majeur de la commande à structure variable appliquée au modèle dynamique de l’octorotor coaxial. Les résultats de simulation obtenus montrent le bon fonctionnement des lois de commande proposées à travers les performances enregistrées, aussi bien pour les expérimentations en temps réel effectuées sur le modèle du TRMS que pour celles des simulations effectuées sur l’octorotor coaxial.
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Conception and modeling of photonic components Application: photonic waveguide sensors
(Université de M'sila, 2022) Abdelbaki CHEROUANA
العمل الرئيسي لهذه الأطروحة هو نمذجة المستشعر الفوتوني المستند إلى الدليل الموجي المستوي مزدوج الانكسار، الذي يتكون من مادة LiNbO3 كقلب للدليل الموجي. وذلك بدراسة تأثير عوامل المصدر الضوئي، والعوامل الهندسية والفيزيائية للدليل الموجي، وكذلك دراسة تأثير الانكسار المزدوج الناتج عن المجال الكهربائي، على حساسية المستشعر والمجال الزائل. أظهرت دراستنا أن استخدام مادة ثنائية الانكسار، مثل LiNbO3، باعتبارها قلب الدليل الموجي للمستشعر الضوئي، يمكن أن يسمح لنا باكتشاف مادتين مختلفتين في نفس الوقت بنفس الإعدادات، بسبب وجود في الدليل الموجي مزدوج الانكسار، نوعين من الأنماط المتعامدة التي تنتشر في وقت واحد دون تداخل (نمط TE ونمط TM). بالإضافة إلى ذلك، توجد الحساسيات القصوى للأوضاع TE وTM في نطاقات تردد مختلفة، حيث توجد تلك الخاصة بأوضاع TE في النطاق القريب من الأشعة تحت الحمراء وتلك الخاصة بأوضاع TM في النطاق المرئي. علاوة على ذلك، فإن استخدام الانكسار الناجم عن المجال الكهربائي يمكن أن يجعل حساسية المستشعر الضوئي قابلة للتعديل عن طريق تغيير المجال الكهربائي المطبق فقط.
Open Access
Conception des filtres par les techniques d’optimisation à base de l’intelligence artificielle
(université msila, 2023) Raouf AMRANE
Les filtres numériques multi-vitesses sont d'une grande importance dans les systèmes DSP, où ils sont couramment utilisés pour améliorer la conception et la mise en œuvre d'un filtre numérique. L'approche à plusieurs vitesses augmente la vitesse de calcul, diminue l'ordre global des filtres et diminue la consommation d'énergie. Les techniques de base à plusieurs vitesses adaptées à la conception et à la mise en œuvre de filtres sont la décomposition polyphasée, le filtrage à plusieurs étages et le masquage de fréquence. Une application importante des techniques multi-vitesses est la conception et la mise en œuvre de filtres numériques à bande étroite et large bande avec des bandes de transition nettes. Les filtres CIC sont des blocs de construction de base dans les systèmes à plusieurs vitesses. La réalisation d'un filtre passe-bas à décimation multiétagemultirate efficace avec une bande passante étroite et une bande de transition étroite pour une application de thermomètre à bruit est introduite. Il existe plusieurs architectures pour implémenter un filtre de décimation à plusieurs vitesses.
Open Access
Conception des micro-résonateurs à base de cristaux photoniques pour des applications capteurs
(Université de M'sila, 2022) TAYOUB Hadjira
Les CPs sont des matériaux dont l’indice de réfraction (RI) varie dans différentes directions de l’espace périodiquement. Comme les électrons dans les semi-conducteurs, les photons sont répartis dans une bande de transmission séparée par une bande interdite photonique. Cette analogie permet d’envisager l’utilisation de CPs pour diriger la lumière. L’objectif principal de cette thèse réside dans la conception de nouvelles structures à micro-résonateurs à base de CPs pour des applications de détection fonctionnant dans le visible et le moyen-IR. Quatre conceptions ont été proposées, le premier biocapteur proposé est un capteur CP-2D à base d’une cavité en forme de capsule couplée à deux guides d’ondes pour la détection de différentes maladies au stade précoce et la sensibilité peut être améliorée jusqu’à la valeur la plus élevée de 609.25nm/RIU, un facteur de qualité (Q) de 3.8599×105 a été obtenu. Une deuxième conception d’un biocapteur CP-2D à base de deux guides d’ondes W1 couplé à un défaut en forme d’anneau pour la détection des stades du paludisme a été présentée. Le dispositif proposé présente une sensibilité élevée de 702.96nm/RIU. Nous avons consacré une dernière partie de ce travail pour les capteurs fonctionnant dans le moyen-IR. Dans un premier temps, nous avons étudié une conception composée de deux guides d’ondes et une microcavité, en utilisant la méthode d’indice effectif et une sensibilité de 758nm/RIU a été atteinte. Dans le but d’améliorer la performance de capteurs à base de CP pour le moyen-IR, une deuxième