Électronique et Électrotechnique
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Item Commande tolérante aux défauts et gestion d’énergie dans un bâtiment multi-source(2026-01-07) Drid; Mohamed DhiaeddineDans la lutte contre le changement climatique, le secteur du bâtiment est reconnu comme un point central de développement durable. De nombreuses instances dirigeantes et organisations – tant nationales qu’internationales – ont adopté l’initiative d’introduire des normes pour des bâtiments à énergie zéro et à émissions nulles, ainsi que l’intégration généralisée des énergies renouvelables dans le réseau électrique. Bien que cela constitue un pas dans la bonne direction, l’impact de ces politiques et des technologies de rupture a eu un effet négatif sur les méga-infrastructures établies, i.e., le réseau de distribution d’électricité. Sans une réflexion et une planification minutieuse, la validité et le succès du développement durable dans le secteur du bâtiment seront compromis. Afin de surmonter les défis entravant la réalisation de solutions durables, ce travail de thèse considère à la fois une analyse macro et micro du système électrique, à l’intérieur d’un bâtiment et au-delà. Ainsi, il détermine la nécessité d’une exploitation locale fiable et rentable, tout en assurant une compatibilité globale avec le réseau public. L’étude a été menée en quatre phases : stabilité, contrôle, tolérance aux défauts et gestion de l’énergie. La première étape consiste à quantifier les limites de fonctionnement du système lorsqu’il est soumis à différentes perturbations, y compris des défauts. Ensuite, dans la deuxième étape, la fonctionnalité des sources à convertisseurs est explorée dans les réseaux AC et DC, avec une stratégie de contrôle claire et concise basée sur le critère de stabilité de Lyapunov et appliquée via la Commande par Mode Glissant. Puis, dans la phase suivante, des capacités de tolérance aux défauts sont développées, en exploitant la séparation discrète des dynamiques dans un système à Deux Échelles de Temps, aboutissant à la conception d’un convertisseur tolérant aux défauts. Enfin, une approche holistique est adoptée pour la synthèse d’une stratégie de gestion de l’énergie dans un modèle de commande à structure réduite, reformulé d’un problème d’optimisation LTI modifié en un problème de prédiction par apprentissage supervisé, constituant le point culminant des travaux présentés.Item Contribution à l’évaluation objective et subjective de la qualité vocale des consonnes arabes perçues sur réseaux téléphoniques(2024-12-18) Zitouni; AïchaCette étude s’inscrit dans le contexte des télécommunications de nouvelle génération. Bien que les réseaux 4G/LTE soient largement déployés, de nombreux opérateurs utilisent encore, pour des raisons économiques, le service de Circuit-Switched Fallback (CSFB) pour rediriger les appels vers des réseaux de générations précédentes (2G/3G) à bande passante réduite. Les dégradations de qualité résultant de cette transmission téléphonique posent des défis importants dans des domaines où la clarté de la communication est essentielle, comme les services d’urgence, la reconnaissance vocale et les systèmes de sécurité basés sur l’authentification vocale. Dans ce contexte, cette étude propose deux méthodes pour évaluer la qualité vocale perçue des fricatives arabes après transmission téléphonique. Une méthode d’évaluation subjective, conçue pour servir de référence, a permis de valider les performances d'un modèle d’évaluation objective basé sur le Deep Learning (ViT). Ce modèle a démontré des performances supérieures à celles du modèle PESQ élaboré par l’Union Internationale des Télécommunications (UIT), offrant ainsi une alternative prometteuse pour l’évaluation précise de la qualité vocale.Item Reconnaissance des gestes de la main pour la compréhension de la parole(2025-02-05) Ferhat; RoumiassaLa reconnaissance des gestes de la main est devenue un domaine clé dans l’interaction homme- machine, avec des applications dans les technologies d’assistance, la réalité virtuelle et l’interprétation de la langue des signes. Cette thèse explore une approche bimodale combinant la reconnaissance vocale et gestuelle afin d’améliorer la communication, notamment pour les personnes malenten- dantes. L’étude met l’accent sur l’intégration des gestes co-verbaux avec le traitement de la parole, en s’appuyant sur des techniques d’apprentissage profond pour améliorer la précision de reconnais- sance. L’un des principaux apports de ce travail est le développement d’un jeu de données multimodal contenant des enregistrements de la langue arabe et des gestes de la main dynamiques, captés dans des conditions réelles. Des modèles avancés d’apprentissage automatique, tels que les réseaux de neurones convolutifs (CNN) et les machines à vecteurs de support (SVM), ont été utilisés pour classifier les gestes et les schémas vocaux. Un nouveau descripteur, le Modified Local Optimal- Oriented Pattern (Mi-LOOP), est proposé pour améliorer l’extraction des caractéristiques dans la reconnaissance gestuelle. Les résultats expérimentaux montrent l’efficacité de l’approche proposée pour reconnaître les corrélations entre la parole et les gestes, améliorant ainsi considérablement l’accessibilité à la com- munication pour les personnes malentendantes. Ces travaux contribuent également au domaine plus large de l’interaction multimodale, ouvrant la voie à des interfaces homme-machine plus intuitives et adaptatives.Item Développement et évaluation d’algorithmes de la fusion d’images satellitaires(2024-03-10) Massout; SamiaLa fusion d’une image panchromatique de haute résolution spatiale et de basse résolution spectrale avec une image multispectrale de basse résolution spatiale et haute résolution spectrale permet de synthétiser une image multispectrale de haute résolution spatiale. L’objectif de cette thèse et de développer et d’évaluer des algorithmes de la fusion d’images satellitaires en utilisant des méthodes de substitution de composante, de l’analyse multirésolution et hybrides. Les résultats obtenus sont évalués de manières qualitative et quantitative.Item Etude des différentes commandes avancées, appliquées aux énergies renouvelables(2020-02-23) Aounallah; TarekCette thèse propose différentes commandes avancées pour un système éolien à vitesse variable équipé d'un Générateur Asynchrone à Double Alimentation (GADA). La première partie concerne une exploration minutieuse du principe de l'état d'art de la machine à travers ses différentes concepts physiques et techniques de contrôle. La deuxième partie traite des performances et des limites d'un schéma de commande backs tepping fractionnaire, ce dernier ,appliqué au convertisseur coté générateur, est comparé à son analogue d'ordre entier ainsi qu'une approche PI classique .Dans la troisiéme partie, les résultats de l'amélioration de la technique backstepping à travers la logique floue sont présentés. Le concept consiste à combiner la forme dite récursive relative à la technique backstepping avec deux systèmes flous adaptatifs Takagi Sugeno de type-1. Cet arran gement mathématique permet de surmonter les contraintes liées à une connaissance des paramètres de la GADA. Les systèmes adaptatifs flous fractionnaires seront ajustés en ligne conformément aux lois d'adaptation déduites de l'analyse de stabilité au sens de Lyapunov. La dernière partie analyse les performances du système flou de type-2 inté grant le contrôleur robuste backstepping. Outre l'estimation de la dynamique inconnue régissant Je système de contrôle, ce dernier permet entre autres de gérer les incertitudes linguistiques issues de l'expertise humaine. Dotée d'une théorie fractionnaire, cette ap proche améliore également les performances de contrôle de différents aspects. Enfin une réalisation d'un simulateur numérique permet de tester et de valider la fiabilité des algo rithmes de contrôles développés.Item Stratégie de gestion intelligente des nanoréseaux intégrant des sources d’énergies renouvelables(2024-09-26) Nemouchi; WissemCette thèse explore une approche innovante de la gestion d'énergie dans les nanoréseaux, mettant l'accent sur l'optimisation du pompage dans les régions semi-arides. En combinant la gestion côté offre (SSM) et la gestion côté demande (DSM), elle vise à résoudre les lacunes actuelles dans la littérature, notamment l'efficacité des systèmes de pompage d'eau (WPS) dans les systèmes énergétiques hybrides (HES). L'approche propose une gestion de charge (LM) intégrée pour la gestion d’un nanoréseau, comprenant des sources d'énergie renouvelable, un générateur diesel et deux types de système de stockage. Cette solution est appliquée pour alimenter une pompe à eau pour l'irrigation, avec une optimisation basée sur la minimisation du Coût Coût Net Total Actualisé (CNTA) et le Coût de l'Énergie (COE). L'Algorithme d'Optimisation du Goéland (SOA) est utilisé pour résoudre un problème mono-objective, et la stratégie (LM) est validée par des simulations sur le logiciel HOMER Pro. En outre, des techniques de prévision basées sur les réseaux de neurones artificiels (MLP-LSTM) sont explorées pour améliorer la gestion des variations de la génération d'énergie intermittente. Ces travaux promettent une solution novatrice pour une gestion intelligente d’un nanoréseau appliqué au pompage d’eau dans un champ agricole dont le climat est semi-arides.Item Contribution à la commande bilatérale d’un système télérobotisé(2024-11-09) Outayeb; Adel MohamedLa téléopération représente un champ d'application crucial dans divers domaines, tels que l'exploration spatiale, la chirurgie et la maintenance industrielle, offrant des solutions innovantes pour effectuer des opérations à distance. Le travail présenté dans cette thèse vise à contribuer dans la commande des systèmes télérobotisés pour augmenter la qualité du geste de l'opérateur en améliorant sa perception via un retour des efforts appliqués à l'environnement distant. Trois structures de commande adaptatives et intelligentes ont été développées pour améliorer le suivi de trajectoire et la performance de la force appliquée dans des environnements complexes, en tenant compte des incertitudes et des défis inhérents à la téléopération, notamment les incertitudes concernant les modèles des robots maître et esclave, la dynamique variable et inconnue de l'environnement, la qualité médiocre des signaux provenant des capteurs de force, ainsi que l'asymétrie entre les robots maître et esclave, posant ainsi des problèmes d'échelle et de mappage de l'espace de travail. Les deux premières structures de commande bilatérale, que nous avons élaborées, se reposent sur l’architecture de commande à quatre canaux. Elles utilisent toutes les deux, dans leur partie maître, une approche de commande en force/impédance tandis que dans leurs parties esclave, la première structure utilise une approche de commande parallèle force/position et la deuxième exploite une approche de commande en effort externe. Pour estimer les caractéristiques inconnues de l'environnement, supposées de type ressort, et extraire le bruit indésirable généré par les capteurs de force, nous avons utilisé une technique d’estimation en ligne basée sur la méthode des moindres carrés récursifs à facteur d'oubli (MCR-FO). Pour éliminer les effets des incertitudes dans le modèle dynamique du robot esclave, exploité dans la commande, nous avons utilisé un Compensateur Neuronal (CN) basé sur l’algorithme de rétropropagation du gradient. Les performances des deux structures proposées, en termes de stabilité et de transparence du système global de téléopération, ont été validées en simulation, à l'aide de l'environnement LabVIEW. La troisième structure de commande bilatérale que nous avons élaborée est une structure de commande adaptative en admittance basée sur une architecture de commande à trois canaux. Elle se caractérise par le fait qu'elle évite d'utiliser une boucle de force dans sa partie esclave. Pour aligner l’interface maître Omni PHANTOM avec le robot PUMA560, une technique de mappage des espaces de travail a été appliquée. Une stratégie de commande de type PID, combinée avec une approche de commande par découplage non linéaire et un CN, a été synthétisée dans les deux parties maître et esclave pour compenser l’effet des incertitudes dans les modèles dynamiques des manipulateurs. Pour améliorer d’avantage les réponses en effort du robot esclave, sensibles aux variations des caractéristiques de l’environnement, une solution adaptative basée sur une méthode d’identification en ligne des caractéristiques de type ressort et amortisseur de l’environnement a été proposée. Pour supprimer les irrégularités du modèle d'admittance, un filtre de Butterworth et une fonction de limitation ont été implémentés. Cette combinaison a permis de générer des trajectoires modifiées qui sont transmises par la suite à la boucle de commande en position du robot esclave. Les résultats des tests de performance de la structure proposée, issus d'une expérience "HUMAIN IN THE LOOP" réalisée dans l'environnement MATLAB, en utilisant une interface OMNI réelle et un robot PUMA560 virtuel en interaction avec un environnement virtuel, illustrent une stabilité remarquable du système global. Ils révèlent également un bon suivi des trajectoires et des forces appliquées dans les trois directions de l'espace, et ce, sous des conditions réalistes de téléopération.Item Analyse des décharges dans les isolateurs composites soumis à la haute tension continue(2025-06-16) Aliouat; SihemLe développement des réseaux à courant continu haute tension (HVDC) a mis en lumière l'importance cruciale des isolateurs composites, qui jouent un rôle essentiel dans l'isolation électrique et la fiabilité des réseaux. Cependant, ces isolateurs sont sujets à des phénomènes de vieillissement, de décharges partielles et de pollution environnementale, entraînant des défauts d'isolement qui compromettent les performances du réseau. Cette thèse propose une méthodologie de diagnostic avancée, basée sur l'analyse fréquentielle et temporelle des signaux électriques, utilisant la transformée de Fourier (FFT), la transformée en ondelettes discrète (DWT) et la densité spectrale de puissance (PSD). L'objectif est d'identifier et de caractériser les défauts d'isolement en corrélant les variations de tension, le courant de fuite et les perturbations du champ magnétique. L'étude s'appuie sur une approche expérimentale et numérique, visant à identifier les paramètres sensibles aux décharges partielles et à l’arc électrique afin de détecter les anomalies et d'établir des seuils critiques. Les résultats obtenus démontrent que certaines fréquences permettent de prédire les défauts d'isolement, ouvrant ainsi la voie à une surveillance en temps réel et à l'optimisation des stratégies de maintenance.Item Modélisation acoustique multi-variable pour l’évaluation de la compréhension de la parole pathologique(2025-02-26) Belabbas; SoumeyaLes troubles pathologiques de la parole entravent considérablement l'efficacité de la communication et la qualité de vie. Les méthodes diagnostiques traditionnelles, souvent subjectives et chronophages, limitent la précision et l'efficacité de l'identification de ces pathologies. Cette thèse présente un nouveau système automatisé de classification de la parole pathologique et de reconnaissance de la voix dysarthrique, visant à améliorer la précision et la rapidité du diagnostic. Ce système utilise une approche globale, combinant des techniques avancées de traitement du signal, une extraction de caractéristiques robuste et des architectures d'apprentissage profond de pointe. En intégrant de multiples caractéristiques acoustiques, notamment les MFCC, les PNCC, les spectrogrammes Mel, la gigue et le scintillement, le système capture des informations détaillées sur le signal vocal. De plus, des techniques d'amélioration de la parole, telles que la réduction du bruit basée sur les MMSE, sont appliquées pour améliorer la qualité d'entrée, notamment dans les environnements bruyants. Au cœur de ce système se trouve un modèle d'apprentissage profond combinant des réseaux de neurones convolutifs (CNN) avec des réseaux de mémoire à long terme bidirectionnels (BiLSTM), modélisant efficacement les dépendances locales et temporelles au sein du signal vocal. Une évaluation rigoureuse d'un ensemble diversifié d'échantillons vocaux pathologiques a démontré la supériorité du système par rapport aux méthodes existantes. Ces résultats soulignent son potentiel à transformer le diagnostic et la prise en charge des troubles de la parole, contribuant ainsi à l'amélioration des résultats et de la qualité de vie des patients.Item Proposition and implementation of a distributed approach for cyber-physical production systems control(2024-11-23) Bendjelloul; AbdelhamidCette thèse décrit la proposition et la mise en œuvre d'une approche distribuée pour contrôler les systèmes de production cyber-physiques (CPPS) en milieu industriel. L'étude vise à relever les défis de conception et de validation associés au CPPS en proposant un cadre de mise en service virtuelle (VC). Ce cadre est essentiel pour l’intégration et les tests efficaces des composants CPPS avant leur déploiement effectif. Sur le plan méthodologique, le document utilise les techniques Software In the Loop (SIL) et Hardware In the Loop (HIL) pour évaluer l'exactitude et l'interopérabilité du système lors de la mise en service virtuelle. La recherche comprend une étude de cas qui expérimente le cadre VC pour démontrer son efficacité dans la vérification et la validation des systèmes de production cyber-physiques basés sur des agents et pour garantir la fiabilité du système dans un environnement réel.