REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE
La revue publie des articles originaux en anglais, français, allemand et russe, représentant des recherches sur l'économie d'énergie, l'énergie électrique, le génie électrique, l'électronique, la transmission de l'information, les ordinateurs, les systèmes de contrôle de l'énergie électrique, la thermopuissance, la thermomécanique, le génie biomédical et problèmes connectés. Il reflète en particulier l'activité de recherche fondamentale et expérimentale en matière d'énergie et de communication de notre pays, les articles présentés lors de conférences internationales tenues en Roumanie, ainsi que les contributions de certains spécialistes de l'étranger. Une partie spéciale est attribuée à la critique des livres les plus pertinents, parus en Roumanie et à l'étranger. Les articles publiés sont d'un haut niveau des sciences et techniques modernes et représentent des contributions originales au développement des sciences de l'énergie contemporaines. Tous les manuscrits sont strictement arbitrés et seuls les articles de haute qualité, originaux et avec l'application des résultats, sont acceptés pour publication. Par ses thématiques, Revue s'adresse aux spécialistes de la recherche et de l'enseignement, aux candidats au doctorat et aux étudiants des années terminales. Revue Roumaine des Sciences Techniques, Série Électrotechnique et Énergétique est une revue de l'Académie Roumaine, Section Ingénierie
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TECHNIQUE DE VÉRIFICATION EN TEMPS RÉEL DE CIRCUITS ARITHMÉTIQUES SANS MÉMOIRE BASÉS SUR LES MATHÉMATIQUES VÉDIQUES
Cet article propose une nouvelle méthode de vérification des opérations arithmétiques dans les circuits, fondée sur le sutra (formule) mathématique védique « Gunita Samuccaya ». Selon ce sutra, notre méthode vérifie les opérations arithmétiques, par exemple c = a + b, en vérifiant que la somme des chiffres « a » et « b » est égale à la somme des chiffres de « c » pour un calcul correct. Contrairement aux schémas d'autotest intégrés (BIST), notre approche est plus simple, car elle élimine les générateurs de modèles de test traditionnels et les analyseurs de sortie, tout en atteignant une couverture des défauts de 100 % pour les opérations arithmétiques simples. Notre système, conçu dans le langage de description du matériel (HDL) Verilog, est en temps réel, sans mémoire et évolutif. Cette méthode de test proposée révolutionne la vérification des circuits arithmétiques, garantissant l'intégrité des systèmes numériques complexes où la précision mathématique est essentielle.
Électronique et transmission de l’information | Electronics & Information Technology
Intégration à très grande échelle (VLSI)
DEVI POONGUZHALI SINGARAVELU DEVI POONGUZHALI
(c) Copyright REVUE ROUMAINE DES SCIENCES TECHNIQUES — SÉRIE ÉLECTROTECHNIQUE ET ÉNERGÉTIQUE 2025 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
ÉLECTROPERMÉABILISATION DES MATÉRIAUX ORGANIQUES – MODÉLISATION NUMÉRIQUE
L'électroporation, également appelée électroperméabilisation (EP), se produit lorsque le potentiel transmembranaire d'une cellule dépasse un seuil critique sous l'influence d'un champ électrique, correspondant à une valeur limite de l'intensité du champ. L'EP dépend de la distribution du champ électrique, qui, à son tour, dépend des propriétés électriques du matériau et les détermine dans ce cas précis. Certaines intensités critiques du champ électrique agissent comme un « interrupteur » pour l'EP, qui est, dans une certaine mesure, réversible. Cet article vise, à travers des expériences numériques, à dévoiler les effets du champ électrique sur la poration d'une substance organique (lavande) et sur la stabilité thermique de la cellule EP. La substance est supposée être un milieu continu avec des propriétés matérielles dépendantes du champ électrique.
EFFET DU PARAMÈTRE LAMBDA SUR LA CONCEPTION DES MOTEURS À INDUCTION TRIPHASÉS À L'AIDE DE MÉTHODES ANALYTIQUES ET MAGNÉTIQUES
Les moteurs à induction peuvent être conçus pour des puissances allant de faibles à considérables. Plusieurs paramètres clés doivent être pris en compte lors du processus de conception. Outre les paramètres critiques de conception du moteur, il existe également des paramètres de conception qui ne sont pas pris en considération et qui sont généralement considérés comme une valeur fixe ou moyenne. L'un de ces paramètres est le paramètre λ (lambda), qui représente le rapport entre la longueur du boîtier et le pas des pôles. Ce paramètre est généralement indiqué dans les ouvrages de conception et semble être un sujet que les chercheurs n'étudient pas. Dans cette étude, un moteur à induction triphasé à cage d'écureuil de 7,5 kW a été conçu en utilisant la valeur lambda afin de combler cette lacune dans la littérature. L'objectif principal de cette étude est de démontrer comment la valeur lambda influence les dimensions du moteur et comment elle affecte ses performances et ses performances magnétiques. À cette fin, une modélisation analytique 2D a été réalisée dans les logiciels Rmxprt et Ansys Maxwell pour l'analyse du moteur. Des analyses de performance et des analyses magnétiques ont été effectuées. D'après les résultats obtenus, il est conclu que le coefficient lambda, qui n'est pas très important dans le processus de conception, constitue un paramètre très efficace pour la conception des moteurs.
Électrotechnique et électroénergétique | Electrical and Power Engineering
FONCTIONS D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE POUR L'OBSERVATION DES PROCESSUS DYNAMIQUES NON LINÉAIRES DANS LES RÉACTEURS CHIMIQUES
Cet article propose une nouvelle approche pour améliorer l'optimisation des observateurs non linéaires à gain élevé en utilisant un algorithme génétique (AG) afin d'améliorer la précision de l'estimation d'état dans les réacteurs chimiques. Contrairement aux méthodes de réglage traditionnelles, l'AG recherche de manière optimale les paramètres de gain de l'observateur qui permettent d'obtenir une erreur d'estimation minimale et d'améliorer les taux de convergence. La nouvelle méthode est utilisée pour évaluer un modèle non linéaire de réacteur à cuve agitée en continu (CSTR). Les résultats de la simulation confirment que l'observateur optimisé par l'AG présente un taux de convergence et une précision nettement améliorés pour l'estimation des états de température et de concentration par rapport aux méthodes traditionnelles. De plus, cette technique permet de réduire la dépendance aux capteurs physiques, favorisant ainsi des systèmes de surveillance et de contrôle plus performants et moins coûteux. L'approche présentée est indépendante du modèle et applicable en temps réel à une vaste gamme de systèmes d'ingénierie, y compris les systèmes électriques et énergétiques. Ce travail met en évidence les avantages pratiques de l'intégration de l'optimisation métaheuristique et de la conception d'observateurs non linéaires dans les processus industriels.
DÉVELOPPEMENT D'UN SYSTÈME D'INFORMATION POUR LES STATIONS DE RECHARGE DE VOITURES ÉLECTRIQUES À L'AIDE DE DIAGRAMMES EN LANGAGE DE MODÉLISATION UNIFIÉ
Cet article présente une approche de haut niveau pour le développement d'un système d'information destiné aux stations de recharge pour voitures électriques, en utilisant un modèle Process Layer Supply. Ce modèle organise les processus d'activité, les règles métier, les visions et les objectifs qui soutiennent la modélisation du système. L'article modélise les aspects structurels et comportementaux du système à l'aide de diagrammes UML, plus précisément des diagrammes de classes, de cas d'utilisation et d'activités, via l'outil Papyrus UML2. Ces diagrammes facilitent la visualisation des exigences fonctionnelles, des interactions entre les utilisateurs et le système, ainsi que des composants du système pour une planification, un développement et une mise en œuvre efficaces. Le modèle comble les lacunes les plus critiques de l'infrastructure de recharge des voitures électriques et optimise le fonctionnement du système d'information pour une mise en œuvre concrète. Le système proposé est conçu pour prendre en charge les développements futurs, tels que l'intégration avec les marchés à la demande dynamique, afin d'assurer une tarification flexible et des opérations optimisées. De plus, nous utilisons du pseudocode pour relier les modèles UML abstraits aux implémentations réelles, garantissant ainsi le transfert précis de la logique du système vers le code correspondant. Étant donné que tous les composants du réseau de recharge sont logiquement interconnectés, une base durable pour la mobilité future des voitures électriques est établie.
Automatique et ordinateurs | Automation and Computer Sciences
Bornes de recharge pour voitures électriques
SYSTÈME D'AUTOMATISATION D'UN BANC D'ESSAI PÉDAGOGIQUE POUR MOTEURS DIESEL À PISTONS NAVALS
Cet article porte sur le système d'automatisation personnalisé d'un banc d'essai pour moteurs diesel utilisés sur les navires de la marine, notamment les remorqueurs. Le banc d'essai et son système d'automatisation ont été développés pour la formation pratique au sein d'une académie navale. Le banc d'essai vise à répondre aux normes les plus élevées en matière de formation des étudiants et du personnel de la marine. Il facilite la réalisation de travaux pratiques en laboratoire portant sur les principaux éléments de construction, le fonctionnement, la surveillance et la maintenance des moteurs à combustion interne à quatre-temps, de la boîte de vitesses, ainsi que sur la charge de l'hélice simulée par un frein hydraulique. Le système d'automatisation sur mesure comprend une armoire modulaire avec des sections d'entraînement et d'automatisation, dotée d'une console de commande locale pour le contrôle du moteur et d'une console de commande à distance pour l'ensemble du banc d'essai, avec un grand écran pour la surveillance des paramètres.
Contrôle de supervision et acquisition de donnée
APPROCHE MIXTE DE GESTION DU DÉCALAGE DOPPLER ET DE LA POLARISATION POUR LES COMMUNICATIONS PAR SATELLITE
Le déplacement rapide des satellites en orbite terrestre basse (LEO) pose plusieurs défis pour la communication avec le segment sol. L'un des principaux problèmes rencontrés est celui des décalages de fréquence Doppler importants, qui peuvent perturber la transmission des signaux et nécessiter des ajustements précis pour maintenir des communications stables. Cet article présente une solution logicielle permettant de compenser efficacement le décalage Doppler, ainsi qu'une implémentation matérielle pour gérer les deux polarisations disponibles à la station : la polarisation circulaire droite (RHCP) et la polarisation circulaire gauche (LHCP). Cette gestion de la polarisation est nécessaire car le démodulateur utilisé dans notre cas ne possède qu'une seule entrée. Cette solution a été mise en œuvre dans une station terrestre (GS) en bande S existante située à Oran, en Algérie. Les résultats expérimentaux obtenus lors des passages réels des satellites ALSAT-2A et ALSAT-2B, dont les orbites sont décalées de 180 degrés, ont été satisfaisants. La solution mise en œuvre a donné de bons résultats, avec une précision comparable à la fréquence Doppler estimée, sans aucune perte de télémétrie au niveau du segment sol.
ALGORITHME DYNAMIQUE EN SPIRALE AMÉLIORÉ AVEC APPLICATION À L'IDENTIFICATION DES PARAMÈTRES D'UN MOTEUR À INDUCTION
L'algorithme dynamique en spirale (SDA) est une métaheuristique caractérisée par le réglage de paramètres, tels que le rayon de la spirale et l'angle de rotation. L'inconvénient de toutes les méthodes métaheuristiques est la convergence prématurée, qui survient lorsqu'un compromis entre exploitation et exploration n'est pas maintenu. Le SDA offre une bonne phase d'exploitation, car tous les points convergent vers la meilleure solution. Mais la phase d'exploration est médiocre lorsque les paramètres de la spirale sont maintenus constantes tout au long du processus de recherche. Afin d'améliorer les performances du SDA et de prévenir la convergence prématurée, cet article propose un SDA amélioré dans lequel les paramètres varient simultanément selon des fonctions non linéaires. L'efficacité de l'algorithme SDA amélioré (ESDA) a été démontrée par l'identification des paramètres électriques et mécaniques d'un moteur à induction (IM). Ceci est réalisé à l'aide de la méthode du modèle de référence, dans laquelle les paramètres estimés correspondent au minimum de la fonction d'objectif. Une comparaison est établie entre l'ESDA, les SDA, l'algorithme génétique (GA) et l'optimisation par essaim particulaire (PSO). Le programme développé et l'approche d'estimation sont testés à l'aide de données simulées et mesurées provenant d'un IM (1,5 kW).
ANTENNE MINIATURISÉE ET À POLARISATION CIRCULAIRE INSPIRÉE DES MÉTAMATÉRIAUX POUR LES COMMUNICATIONS SANS FIL
Dans cet article, une antenne miniaturisée à triple bande est conçue pour des applications de communication sans fil. Les deux bandes en forme de C inversé sont utilisées pour augmenter la longueur électrique, ce qui améliore la bande passante de l'impédance. L'analyse des cellules unitaires des bandes en forme de C inversé indique que les trois bandes sont directement responsables de la perméabilité négative. Le stub parasite de forme triangulaire est utilisé dans la masse pour perturber les ondes de surface, ce qui affecte le comportement CP de l'antenne dans les bandes de fonctionnement supérieures. Les bandes passantes de l'antenne sont obtenues comme suit : 2,37 GHz (2,337-2,405 GHz), 3,34 GHz (3,06-3,84 GHz) et 5,21 GHz (5,08-5,38 GHz), où le rapport axial est compris entre 5 GHz et 5,35 GHz. La taille miniaturisée et l'antenne triple bande sont bien adaptées aux applications portables qui nécessitent une conception compacte.
Circular polarized antenna; triple-band antenna; Metamaterial Inspired antenna; 5G applications; WLAN applications
TECHNO-ECONOMIC OPTIMIZATION OF PHOTOVOLTAIC/BATTERY/DIESEL GENERATOR MICROGRID
L'adoption mondiale des sources d'énergie renouvelables (SER) connaît une croissance rapide afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'abondance de l'énergie solaire en Algérie en fait un endroit idéal pour l'installation de systèmes photovoltaïques (PV). Cette recherche examine la faisabilité technico-économique d'un système de micro-réseau hors réseau alimenté par l'énergie solaire, associé à un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) et à un générateur diesel (DG), afin d'alimenter en électricité la communauté rurale de Ghars Boughoufala, dans la province de Ouargla, au sud de l'Algérie. Le système proposé intègre une configuration PV/BESS/DG avec des bus et des convertisseurs bidirectionnels CC et CA. L'étude utilise une stratégie de gestion de l'énergie (EMS) à suivi de charge (LF) afin de maintenir une distribution d'énergie et une alimentation électrique constantes. L'optimisation de la configuration proposée a été réalisée à l'aide de la métaheuristique Wild Horse Optimizer (WHO). Les performances du WHO ont été comparées à celles de quatre algorithmes de pointe. Les résultats ont montré que le WHO surpasse les autres algorithmes en termes de vitesse de convergence et de minimisation du coût du cycle de vie (LCC) et du coût de l'énergie (COE), le micro-réseau conçu atteignant un LCC de 7 229 644 USD et un COE de 0,3845 $/kWh.
ONDULEUR SYMÉTRIQUE À PLUSIEURS NIVEAUX ET À SOURCES MULTIPLES GÉNÉRALISÉ AVEC COMMUTATEURS RÉDUITS
Cet article propose un onduleur symétrique multiniveau multisource généralisé avec un nombre réduit de commutateurs. La topologie proposée utilise moins de commutateurs, ce qui minimise les pertes de commutation et améliore l'efficacité du système. Les principales caractéristiques de cette topologie sont l'élimination des diodes et des condensateurs, un nombre réduit de commutateurs, la possibilité d'étendre le circuit pour atteindre autant de niveaux que nécessaire, une tension statique totale (TSV) réduite, un coût réduit et une distorsion harmonique totale (THD) plus faible. La technique de modulation de largeur d'impulsion à décalage de niveau et disposition de phase est utilisée, et des portes logiques sont employées pour générer des impulsions de déclenchement. La topologie proposée est simulée dans MATLAB/Simulink pour 11 niveaux, avec 5 sources CC et 9 commutateurs. L'analyse des performances pour les charges résistives et inductives a été effectuée. J'ai également fourni une comparaison détaillée avec d'autres travaux de recherche récents afin de démontrer l'efficacité du système proposé. La topologie proposée est également réalisée à l'aide du matériel pour une sortie à 11 niveaux.
Convertisseur à inductance primaire asymétrique (SEPIC)
AMÉLIORATION DES PERFORMANCES TRANSITOIRES ET DE LA STABILITÉ DU NIVEAU DE LIQUIDE DANS UN SYSTÈME À TROIS RÉSERVOIRS À L'AIDE D'UN CONTRÔLEUR PID MODIFIÉ
La gestion des niveaux de liquide dans les réservoirs industriels est cruciale, en particulier pour le mélange précis des composants. Les régulateurs PID traditionnels, bien que largement utilisés, présentent souvent des temps de stabilisation longs et des dépassements excessifs, ce qui peut affecter les performances du système. Cette étude propose un régulateur PID à ordre fractionnaire (FrOPID) optimisé à l'aide de l'algorithme artificiel modifié Hummingbird (MAHA) afin d'améliorer la stabilité et la réponse d'un système à trois réservoirs. L'efficacité du régulateur est évaluée dans des conditions variables de coefficient de vanne (Kv) et de section transversale du réservoir. Une analyse comparative avec des régulateurs PID avancés optimisés par métaheuristique confirme la supériorité du MAHA/FrOPID en termes de précision, de vitesse de réponse et de robustesse, ce qui en fait une solution très efficace pour le contrôle du niveau de liquide.
Système à trois réservoirs à niveau de liquide
CONTRÔLE AVANCÉ POUR LES SYSTÈMES DE CONDITIONNEURS DE QUALITÉ D'ALIMENTATION PHOTOVOLTAÏQUES UNIFIÉS : UNE APPROCHE DE SIMULATION
Cet article présente la conception et l'évaluation d'un conditionneur de qualité d'énergie photovoltaïque triphasé unifié (PV-UPQC), intégrant des compensateurs en série et en dérivation via une liaison CC partagée. Le système combine la production décentralisée et le filtrage actif de la puissance, où le compensateur shunt collecte l'énergie photovoltaïque et compense les courants harmoniques et la puissance réactive provenant des charges non linéaires. L'identification des harmoniques s'appuie sur la théorie p-q, avec des expériences menées sous un ensoleillement réel dans la région d'Adrar, en Algérie. Le filtre de puissance active shunt (ShAPF) compense les harmoniques et la puissance réactive tout en optimisant l'extraction de l'énergie photovoltaïque au point de puissance maximale (MPP). Les systèmes d'inférence neuro-flous adaptatifs (ANFIS) et le contrôle en mode glissant (SMC) sont combinés pour réduire les vibrations et améliorer l'extraction d'énergie photovoltaïque. Les simulations montrent que le SMC/ANFIS surpasse le SMC conventionnel.
Conditionneur de qualité d'alimentation unifié (UPQC)
Systèmes d'inférence neuro-floue adaptative (ANFIS)
APPRENTISSAGE PROFOND ET DISPOSITIFS WBG COMBINÉS POUR AMÉLIORER L'EFFICACITÉ DES SYSTÈMES PHOTOVOLTAÏQUES : CONTRÔLEUR MPPT BASÉ SUR ANFIS
Avec la demande croissante en sources d'énergie renouvelables, les systèmes photovoltaïques (PV) sont apparus comme une solution essentielle pour la production d'électricité durable. L'efficacité de ces systèmes est primordiale pour leur mise en œuvre à grande échelle. Cet article de recherche se penche sur l'évaluation de l'efficacité des composants en carbure de silicium (SiC) dans un convertisseur élévateur intégré à un système PV. Il convient de noter que le commutateur du convertisseur élévateur est contrôlé de manière intelligente par un contrôleur de suivi du point de puissance maximale (MPPT) basé sur un système d'inférence neuro-flou adaptatif (ANFIS). Cette approche innovante exploite l'IA pour optimiser l'extraction d'énergie des panneaux PV, améliorant ainsi l'efficacité globale du système. La coopération entre les composants en SiC et le contrôle basé sur l'IA offre une nouvelle perspective sur les systèmes photovoltaïques robustes et efficaces. Pour étayer la recherche, les données collectées à la centrale photovoltaïque de Sidi Bel-Abès sont utilisées pour entraîner l'ANFIS. L'utilisation de données réelles améliore la précision du modèle prédictif, augmentant ainsi son applicabilité à des scénarios pratiques. L'intégration des technologies d'IA aux systèmes photovoltaïques marque une avancée significative vers des systèmes énergétiques intelligents et adaptatifs.
SURFACE INTELLIGENTE RECONFIGURABLE OPTIMISÉE AVEC NOMA POUR L'ALLOCATION DES RESSOURCES
Une surface intelligente reconfigurable (RIS) offre les avantages potentiels de la 5G lorsqu'elle est combinée à l'accès multiple non orthogonal (NOMA). En conséquence, les problèmes liés à la distance, au spectre et à la consommation d'énergie s'aggravent. En raison de l'approvisionnement énergétique limité, il est nécessaire de contrôler le canal et d'atteindre une efficacité énergétique révolutionnaire qui maximise à la fois le débit total et l'optimisation de la puissance. Nous optimisons conjointement la puissance d'émission et le déphasage optimal afin d'atténuer les effets d'un environnement faible, ce qui augmente le rapport signal/bruit (SNR) et multiplexe les flux de données dans le domaine spatial. Des réseaux RIS sont utilisés pour former des faisceaux dans les directions requises. En découplant les éléments du réseau à déphasage réglable, l'allocation de puissance est effectuée à l'aide d'une méthode Dinkelbach à faible complexité. Les résultats obtenus fournissent des solutions pratiques aux utilisateurs dans divers scénarios. Les résultats comparatifs mettent en évidence la nouveauté et l'importance de ces travaux.
Surface intelligente reconfigurable (RIS)
APPRENTISSAGE DE LA REPRÉSENTATION INFORMÉE PAR LA PHYSIQUE POUR LA GESTION ÉNERGÉTIQUE DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES HYBRIDES
L'intégration de systèmes basés sur la physique et l'apprentissage améliore les véhicules électriques hybrides à pile à combustible (FCHEV) pour un meilleur contrôle des performances et un fonctionnement efficace de la source d'énergie. Il est difficile d'équilibrer cette combinaison hétérogène, compte tenu des incertitudes et des fluctuations inhérentes à la modélisation physique complexe. Dans ce cadre, notre travail a un double objectif. Premièrement, une modélisation physique précise permet de générer efficacement des données. Cela permet de recueillir des données variées, proches de scénarios réels, ce qui aide à tirer des conclusions fiables. Plusieurs cycles de conduite connus ont été utilisés pour générer des données suffisantes pour les expériences et les résultats présentés dans ce travail. Deuxièmement, les données collectées sont soumises à un processus avancé d'apprentissage de la représentation à l'aide de fonctions adaptatives, ce qui améliore l'interaction entre les modèles d'apprentissage et les phénomènes physiques du système FCHEV. L'efficacité de l'approche suggérée est validée par une évaluation complète des algorithmes développés à l'aide de diverses mesures visuelles et numériques. Dans une analyse comparative, les résultats mettent en évidence l'efficacité de la méthodologie pour relever les défis de la gestion de l'énergie (EM) des véhicules électriques hybrides à pile à combustible (FCHEV).
NOTES IMPORTANTES ET TERMES PRÉCIS NOUVELLEMENT DÉFINIS CONCERNANT LES SYSTÈMES LINÉAIRES CONTRÔLÉS
Dans certains cas, les définitions conventionnelles des performances peuvent conduire à des interprétations erronées dans le contrôle des systèmes linéaires. Il devient donc impératif de rectifier ces définitions. Cet article présente de nouvelles définitions précises des mesures de performance, ainsi que des informations importantes sur les phases transitoires et celles en régime permanent. En abordant spécifiquement les réponses en échelon, nous affinons les définitions conventionnelles du dépassement, du temps de montée et du temps de stabilisation pour les systèmes dont les valeurs de réponse finales sont nulles. En outre, nous accordons toute l'attention nécessaire à la marge de phase en boucle ouverte dans les systèmes stables. Pour la réponse en rampe des systèmes contrôlés, où les valeurs finales tendent vers l'infini, nous introduisons de nouvelles définitions précises du dépassement et du temps de stabilisation qui s'appliquent à ces cas. De nombreux exemples de simulation sont fournis pour chaque note annexée.
ÉVOLUTION DE LA QUALITÉ DE L'ÉNERGIE POUR LES SYSTÈMES DE CONVERSION D'ÉNERGIE ÉOLIENNE UTILISANT UN ONDULEUR À SOURCE Z INTÉGRÉ ET UN GÉNÉRATEUR SYNCHRONE À AIMANTS PERMANENTS
Cette étude se concentre sur deux objectifs clés : maximiser l'énergie éolienne et fournir au système une électricité de haute qualité. Un générateur synchrone à aimant permanent et un onduleur Z-Source intégré sont utilisés dans cette configuration afin d’augmenter la tension. Le générateur synchrone à aimant permanent est utilisé pour ses caractéristiques uniques, notamment ses excellentes performances, son faible poids et son faible volume, ainsi que le fait qu'il ne nécessite pas de source d'alimentation externe pour exciter ses aimants permanents. L'onduleur Z-Source intégré à liaison CC sert à connecter ce générateur au réseau électrique. En général, la connexion Z-Source nécessite de nombreux tours d'enroulement du transformateur ; cependant, dans ce cas, des enroulements de puissance inférieurs sont utilisés pour l'inductance à la place du transformateur. Ainsi, le gain de tension est également équilibré par les capacités parallèles. De plus, la distribution symétrique de la tension et du courant sur le réseau, ainsi que la réduction des contraintes de tension, constituent des avantages de la technologie intégrée. La méthode recommandée, l'onduleur Z-Source intégré, est spécifiquement contrôlée par un contrôleur à logique floue qui suit également la puissance maximale du système éolien et réduit la distorsion harmonique totale à 0,86 %, comme l'indique MATLAB. Cependant, les résultats ont également été confirmés à l'aide d'un prototype expérimental.
Générateur synchrone à aimant permanent (PMSG)
Système de conversion d'énergie éolienne (WECS)
CONTRÔLE ET MISE EN ŒUVRE D'UN MINI-CONCENTRATEUR SOLAIRE CYLINDRIQUE-PARABOLIQUE
Cette recherche présente la conception et la mise en œuvre d'un système de concentration solaire à l'aide d'un concentrateur solaire parabolique cylindrique. Le système est conçu pour capter et concentrer la lumière solaire sur un tube contenant un fluide caloporteur. La chaleur ainsi produite est exploitée pour générer de la vapeur, qui alimente ensuite une turbine à vapeur afin de produire de l'électricité. Un mécanisme de suivi solaire garantit des performances optimales du système tout au long de la journée. Le cœur du système de concentration comprend un moteur pas à pas intégré à la structure mécanique, dont la communication est facilitée par une carte Arduino et MATLAB. Le contrôle du concentrateur solaire est mis en œuvre à l'aide de deux stratégies distinctes. La première est un contrôle automatique basé sur des résistances dépendantes de la lumière (LDR), utilisées pour déterminer la position du soleil. Ces données sont transmises au système de contrôle, qui permet d’ajuster automatiquement l’orientation et le positionnement du concentrateur solaire parabolique. La seconde est une commande manuelle basée sur une interface utilisateur graphique (GUI) de MATLAB, développée pour permettre le contrôle manuel du moteur pas à pas du concentrateur solaire. Cet article examine la relation complexe entre la précision de la commande, l'erreur et le nombre de pas du moteur.
SYSTÈME D'AUTHENTIFICATION SANS FIL POUR L'INTERNET DES OBJETS UTILISANT FREERADIUS ET LA BLOCKCHAIN
Les réseaux Wi-Fi sont essentiels pour la connectivité sans fil dans les foyers, les entreprises et les lieux publics. Cependant, de nombreuses personnes utilisent encore le protocole obsolète Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2), connu pour ses failles de sécurité. Celles-ci permettent aux pirates d'intercepter et de voler des données ou d'obtenir un accès non autorisé. Bien que le protocole WPA3 offre une sécurité améliorée grâce à un cryptage et une authentification plus puissants, son adoption a été limitée car de nombreux appareils plus anciens ne le prennent pas en charge. Pour relever ce défi, nous proposons un système d'authentification décentralisé qui intègre un serveur FreeRADIUS avec un mécanisme de validation hébergé localement. Nous avons mis en place une blockchain privée à l'aide de Ganache afin de vérifier si le hachage du certificat d'un appareil est enregistré. Bien que le système soit conçu pour fonctionner sans dépendre d'un seul backend, notre prototype héberge tous les composants sur la même machine ; un déploiement en production nécessiterait des nœuds distribués pour une meilleure résilience. Nos résultats montrent que la vérification basée sur la blockchain ajoute environ 300 millisecondes au processus d'authentification. Cependant, une fois l'authentification effectuée, la communication reste stable, ce qui indique que l'approche proposée est à la fois pratique et sécurisée pour la vérification des appareils dans de tels réseaux.
ÉTUDE SUR L'AMÉLIORATION DE LA STABILITÉ D'UN CONVERTISSEUR ÉLÉVATEUR À HAUT GAIN POUR SYSTÈME PHOTOVOLTAÏQUE
Comme le suggère l'étude, il est recommandé d'utiliser un convertisseur CC-CC efficace dans les applications liées aux énergies renouvelables. Pour la conception d'un convertisseur élévateur à gain élevé (HGC), on utilise des cellules à inductance commutée (SIC) et des cellules multiplicatrices de tension (VMC). Les VMC fournissent un gain de tension élevé côté convertisseur, tandis que les cellules à inductance commutée fournissent un courant de source constant. Son rendement permet au convertisseur recommandé de maintenir un gain de tension élevé à un faible rapport cyclique. La stabilité du convertisseur est assurée par la modélisation de l'espace d'état (SSM). La compatibilité électromagnétique (CEM) du convertisseur de puissance est vérifiée à l'aide d'un analyseur de spectre. La décharge électrique et l'énergie potentielle du semi-conducteur de puissance, dans des conditions stables, ainsi que les diagrammes de Bode et de Nyquist, sont examinés. De plus, l'interface du module photovoltaïque avec un convertisseur à gain élevé est simulée pour les valeurs spécifiées.
Suivi du point de puissance maximale (MPPT)
MOTEUR SYNCHRONE À AIMANT PERMANENT MULTIPHASÉ UTILISANT UNE COMMANDE FLOUE ADAPTATIVE À COUPLE DIRECT
Les performances du système conventionnel de contrôle direct du couple (DTC-C), qui repose principalement sur des tables de commutation ou des contrôleurs proportionnels intégraux (PI) conventionnels, génèrent d'importantes ondulations du couple et du flux magnétique, compromettant ainsi la robustesse globale du système. Cette recherche propose un contrôle adaptatif par logique floue (AFLC) pour contrôler un moteur synchrone à aimant permanent à cinq phases (5P-PMSM), intégrant l'algorithme de modulation vectorielle spatiale (SVM). Cette approche vise à surmonter les limites des schémas DTC-C. La méthode AFLC-DTC-SVM proposée vise à améliorer la robustesse, le temps de réponse et l'efficacité de l'entraînement du 5P-PMSM. Les résultats de simulation obtenus à l'aide de MATLAB/Simulink démontrent que la méthode proposée réduit considérablement l'ondulation de couple d'environ 72 % par rapport à la technique DTC-C et de 51,16 % par rapport à la méthode DTC-SVM. L'ondulation du flux est également réduite de 71,42 % et 33,33 % par rapport à la technique DTC-C et à la méthode DTC-SVM, respectivement. De plus, la technique proposée offre des performances robustes face aux variations des paramètres de la machine et aux perturbations de charge, confirmant ainsi sa supériorité par rapport aux méthodes conventionnelles.
Moteur synchrone à aimant permanent à cinq phases
EFFET DE LA GÉOMÉTRIE DES DÉFAUTS DANS UN COMPOSITE SUR LA FIABILITÉ
Ce travail porte sur l'étude de l'effet des propriétés physiques d'un matériau composite de type aléatoire et de la géométrie des défauts sur l'analyse de fiabilité d'un dispositif d'inspection utilisant des essais non destructifs. Deux types de géométries de défauts sont pris en compte : rectangulaires et triangulaires. Une méthode stochastique par éléments finis (SFEM) a été utilisée pour résoudre l'équation électromagnétique 2D dans une structure cylindrique. Le capteur différentiel détecte le changement d'impédance dans la zone de défaut. Le signal est analysé et comparé pour les deux types de géométries. Le post-traitement est lancé afin d'évaluer la fiabilité de notre structure en déterminant l'indice de fiabilité et la probabilité de défaillance. Les résultats obtenus pour des formes rectangulaires et triangulaires aléatoires sont présentés, ainsi qu'une comparaison entre la méthode des éléments finis stochastiques et la méthode de Monte Carlo. Une bonne concordance est observée. Les résultats montrent que le modèle SFEM proposé offre un post-traitement en plus de l'analyse, contrairement à la méthode de Monte Carlo, qui nécessite de nombreux tirages et s'appuie sur le problème inverse pour déterminer les valeurs réelles de la propriété physique considérée.
COMMANDE ORIENTÉE CHAMP D'UNE MACHINE À INDUCTION À DOUBLE ÉTOILE AVEC QUALITÉ D'ÉNERGIE BASÉE SUR LA LOGIQUE FLOUE
La segmentation de puissance offre une solution pour assurer la continuité du service et améliorer la qualité de l'énergie électrique. Les machines multi-étoiles alimentées par des onduleurs de tension sont soumises à des courants non séquentiels, qui perturbent les courants fondamentaux et détériorent ainsi la qualité de l'énergie fournie par ces machines. Dans ce travail, un nouveau contrôle orienté champ (NFOC) fondé sur un modèle mathématique de la machine à induction double étoile (DSIM) est proposé. Ce nouveau modèle sépare la DSIM en deux parties distinctes (fondamentale et secondaire), ce qui permet l'élimination de ces courants non séquentiels à l'aide de la logique floue. Cela rapproche également le contrôle de la DSIM de celui des machines à induction triphasées classiques, ce qui se traduit par une meilleure régulation et une réduction du temps de calcul. Le nouveau modèle, ainsi que son nouveau contrôle, a été validé par des simulations dans MATLAB/Simulink, donnant des résultats très intéressants par rapport au contrôle à orientation de champ classique (CFOC) de la DSIM.
COMPARAISON ENTRE PLUSIEURS MÉTHODES D'IDENTIFICATION DES PARAMÈTRES PHOTOVOLTAÏQUES
Les énergies renouvelables, en particulier le photovoltaïque, constituent une solution prometteuse pour lutter contre l'épuisement des combustibles fossiles. À l'aide de modèles à diode unique et à double diode, la modélisation des cellules solaires permet de prédire le comportement des modules photovoltaïques dans diverses conditions environnementales, ce qui rend indispensable l'extraction précise des paramètres. Dans cet article, nous proposons une analyse comparative approfondie des différentes méthodes d'identification des paramètres photovoltaïques, notamment les moindres carrés non linéaires, plusieurs algorithmes méta-heuristiques tels que l'algorithme génétique (GA), l'optimisation par essaim particulaire (PSO) et leurs versions combinées à des équations explicites (PSOX, GAX), ainsi que l'optimisation par colonie de fourmis en domaine continu (ACOR). Les performances de ces méthodes sont évaluées à l'aide de données expérimentales issues d'un panneau photovoltaïque polycristallin SY-M80W. Sur la base du modèle à diode unique, les cinq paramètres inconnus, à savoir les courants photovoltaïques (Iph), les courants de saturation (Is), la résistance en série (Rs), la résistance en parallèle (Rsh) et le facteur d'idéalité (A), peuvent être déterminés. L'objectif est de déterminer la méthode la plus efficace en termes de précision, de vitesse de convergence et de robustesse, afin d'orienter le choix des techniques d'extraction afin d'améliorer l'efficacité et la fiabilité des systèmes photovoltaïques.
CONVERTISSEUR ÉLÉVATEUR QUADRATIQUE À DOUBLE COMMUTATEUR INTÉGRÉ À HAUT GAIN POUR APPLICATIONS DE VÉHICULES ÉLECTRIQUES
Le développement rapide des véhicules électriques dans l'industrie automobile ouvre la voie à la mise en place de convertisseurs CC-CC. Cet article propose un convertisseur CC-CC à gain élevé, avec un nombre réduit de composants, pour les applications de véhicules électriques légers (LEV). Lorsque les convertisseurs sont montés en cascade pour obtenir un gain maximal, il est recommandé de modifier la topologie en intégrant un multiplicateur de tension et un condensateur de commutation avec une structure d'amplification quadratique. Ce convertisseur offre un gain remarquable de 496. De plus, la partie théorique de ce travail couvre les performances 496 du convertisseur présenté. En outre, MATLAB/Simulink est utilisé pour simuler la configuration proposée, ce qui confirme les résultats théoriques, et un prototype de laboratoire de 100 W est fabriqué et testé afin de vérifier les performances du convertisseur présenté.
Cellule multiplicatrice de tension (VMC)
PERFORMANCES DE DÉSEXCITATION DYNAMIQUE DES MACHINES SYNCHRONES SANS BALAIS UTILISANT UNE STRATÉGIE DE COMMANDE AVANCÉE
Les générateurs synchrones (SG) sont des convertisseurs électromécaniques essentiels largement utilisés dans les centrales électriques, où un contrôle précis de l'excitation est crucial pour maintenir la régulation et la stabilité de la tension. La principale limitation du système d'excitation sans balais conventionnel (CBE) est son incapacité à fournir des tensions négatives à l'enroulement de champ, ce qui limite la désexcitation rapide en cas de rejet soudain de la charge et provoque des dépassements de tension aux bornes. Pour remédier à ce problème, cet article propose un système avancé d'excitation sans balais flou (FABE) intégrant un contrôle logique flou (FLC) et un contrôle H∞ afin d'améliorer les performances transitoires et en régime permanent des générateurs synchrones. Le contrôleur H∞ garantit la robustesse face aux perturbations, aux incertitudes des paramètres et aux non-linéarités, tandis que le FLC améliore l'adaptabilité et la réponse dynamique. L'approche hybride proposée permet une désexcitation plus rapide, une réduction des pics de tension et un meilleur amortissement des oscillations. Les résultats de la simulation démontrent que le système FABE surpasse nettement la méthode d'excitation conventionnelle en termes de stabilité de tension, de réponse dynamique et de performances globales de contrôle, dans diverses conditions de fonctionnement.
ANALYSE HARMONIQUE DES SOURCES D'ÉNERGIE DISTRIBUÉES À L'AIDE DE LA FFT GLISSANTE ET DE LA NORME CEI 61000-4-7
Cet article présente les résultats de l'analyse harmonique des signaux de courant et de tension mesurés aux points de couplage commun (PCC) aux réseaux de distribution de plusieurs sources d'énergie distribuées. Une petite centrale hydroélectrique (HPP) et quatre petites centrales photovoltaïques (PV) sont prises en compte. Les harmoniques de tension et de courant sont calculées de deux manières : 1) conformément à la norme CEI 61000-4-7, et conformément aux normes IEEE 519 et EN 50160, et 2) par transformation de Fourier rapide glissante (SFFT), qui est appliquée pour calculer les harmoniques de courant et de tension variables dans le temps dans les signaux enregistrés spécifiques. L'application des normes IEEE 519 et EN 50160 donne des résultats et des conclusions différents en raison des procédures de calcul et des valeurs limites différentes. Les centrales photovoltaïques peuvent générer des courants presque sinusoïdaux lorsqu'elles fonctionnent à haute puissance, tandis que les centrales hydroélectriques peuvent générer des courants à formes d'onde fortement déformées lorsqu'elles alimentent de grandes charges non linéaires. En conséquence, les quatre centrales photovoltaïques répondent aux exigences en matière d'harmoniques de courant et de tension, tandis que la centrale hydroélectrique analysée ne respecte pas certaines des limites définies. L'analyse SFFT confirme la faisabilité d'une surveillance dynamique des harmoniques en temps réel, susceptible de jouer un rôle crucial dans les réseaux de distribution modernes.
DÉTECTION ET DIAGNOSTIC DES DÉFAILLANCES DANS LES SYSTÈMES D'ÉLECTRICITÉ PHOTOVOLTAÏQUE À L'AIDE DE L'APPROCHE DE MATRICE ALÉATOIRE DE FISHER
Cet article propose une nouvelle méthodologie pour la détection et le diagnostic des défauts (FDD) dans les systèmes photovoltaïques (PV) qui combine le discriminant linéaire de Fisher (FLD) avec la distance de Mahalanobis. L'approche utilise le FLD pour réduire la dimensionnalité des données opérationnelles tout en maximisant la séparation entre les états sains et défectueux. La distance de Mahalanobis est ensuite utilisée pour détecter les anomalies en tenant compte des corrélations entre les variables telles que la tension, le courant et la température. La validité de la méthode a été établie à l'aide de données réelles issues d'une centrale PV de 20 MWc en Algérie. Les résultats obtenus démontrent l'efficacité de la méthode proposée pour classer divers défauts, notamment les défauts de circuit ouvert, d'ombrage et de court-circuit. Cette approche présente des améliorations substantielles en termes de précision de détection, d'efficacité et de réduction des fausses alarmes par rapport aux méthodologies conventionnelles. La solution FDD proposée est robuste et évolutive, ce qui la rend idéale pour la surveillance en temps réel des systèmes photovoltaïques à grande échelle.
Détection et diagnostic des défauts (FDD)
Théorie des matrices aléatoires de Fisher (RMT)