Faculty of technology_PHD
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.univ-eloued.dz/handle/123456789/54
Browse
Browsing Faculty of technology_PHD by Title
Now showing 1 - 20 of 64
- Results Per Page
- Sort Options
Item Advanced Nanocomposite Hydrogels for Photocatalysis and Antibacterial Activity Applications: Synthesis, Characterization, and Performance Evaluation(Universty of El-oued جامعة الوادي, 2024-02-22) Boutalbi, AbdelhakimNanocomposite hydrogels (NCHs) are a combination of two components nanofiller and hydrogel, this combination results in an advanced class of material known for its unique properties, making it suitable for various applications. Among them, are catalysis and biomedical. Herein, the preparation of nanocomposite hydrogels (NCHs) via the in-situ reduction approach was investigated. Potassium polyacrylate hydrogel (PPAH) was utilized to load silver (Ag) and Zinc oxide (ZnO) nanoparticles. The as-prepared samples PPAH/Agx and PPAH/Ag@ZnO NCHs were thoroughly characterized by different analytical techniques including UV-Vis, FTIR, XRD, SEM, and EDX. The indirect band gap energies were estimated to be 2.5 and 1.75 eV for PPAH/Ag and PPAH/Ag@ZnO, respectively, SEM images showed cubic shape for Ag NPs, The EDX quantitative analysis revealed that PPAH/Ag contains 60.48% of silver while PPAH/Ag@ZnO contains 58.77, 28.05, and 13.18% of Silver, Zinc, and Oxygen elements. during this work, the photocatalytic activity of the as-prepared NCHs was studied under sunlight irradiation, the outcomes presented 95% elimination of Rose Bengal dye over PPAH/Ag. Also, 98.77, and 98.05% elimination of o-Toluidine blue and 4-Bromophenol dyes, respectively, over PPAH/Ag@ZnO. Besides, PPAH/Ag@ZnO was subjected to a reusability test over 5 consecutive cycles in the degradation of o-Toluidine blue and 4-bromophenol dyes, the findings demonstrated its exceptional effectiveness and stability, Finally, PPAH/Agx samples exhibited better antibacterial effect against different types of microorganisms, namely Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Escherichia coli ATCC 25922, and Staphylococcus aureus ATCC 25923 compared to most antibiotics used in this test. Overall, based on these results, these materials have promising potential for successful applications in catalysis and biomedical fields. الهلاميات المائية النانوية (NCHs) هي عبارة عن دمج عنصر نانوني في بنية هيدروجيل، ينتج عن هذا الدمج فئة متقدمة من المواد ذات خصائص فريدة من نوعها، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات. والتي من بينها، الحفز والطب الحيوي. في هذه الدراسة، تم تحضير الهلاميات المائية النانوية (NCHs) عن طريق عملية "الإرجاع في الموقع". حيث استُخدم هيدروجيل متعدد أكريلات البوتاسيوم (PPAH) لتحميل جزيئات الفضة وأكسيد الزنك النانوية. تم تحليل العينات المحضرة PPAH/Agx وPPAH/Ag@ZnO NCHs بدقة من خلال تقنيات تحليلية مختلفة بما في ذلك UV-Vis وFTIR وXRD وSEM وEDX. وقد قدرت طاقات فجوة النطاق غير المباشرة بـ 2.5 و1.75 ev لـ PPAH /Ag وPPAH/Ag@ZnO، على التوالي، أظهرت صور المسح المجهري الإلكتروني SEM شكلًا مكعبًا لـجزيئات الفضة الناونية Ag NPs ، كما كشف التحليل الكمي EDX أن عينة PPAH/Ag تحتوي على 60.48% من عنصر الفضة بينما تحتوي عينة PPAH/Ag@ZnO على 58.77. 28.05، و13.18% من عناصر الفضة والزنك والأكسجين على التوالي. خلال هذا العمل، تم أيضا دراسة نشاط التحفيز الضوئي لـ NCHs المحضرة تحت إشعاع ضوء الشمس، وأظهرت النتائج إزالة 95٪ من صبغة البنغال الوردية على PPAH/Ag وإزالة 98.77، و98.05٪من الصبغين أورتو أزرق التولويدين و4-بروموفينول، على التوالي، باستعمال PPAH/Ag@ZnO. علاوة على ذلك، تم إخضاع PPAH/Ag@ZnO لاختبار قابلية إعادة الاستخدام على مدار 5 دورات متتالية في تحلل الصبغين أورتو أزرق التولويدين و4-بروموفينول، وأظهرت النتائج فعاليته واستقراره الاستثنائيين، وأخيرًا، أظهر إختبار مضادات البيكتريا فاعلية قوية لعينات PPAH/Agx ضد مختلف أنواع السلالات البيكتيريا وهي Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853، Escherichia coli ATCC 25922، و Staphylococcus aureus ATCC 25923. حسب النتائج المتحصل عليها من هذا الإختبار، قد لُوحظ أن كبح عينات PPAH/Agx للبيكتيريا أكثر فعالية مقارنة بغالبية المضادات الحيوية المختلفة التي أعتمدت في هذا الإختبار. بشكل عام، بناءً على كل النتائج، تتمتع هذه المواد المحضرة بإمكانيات واعدة لتطبيقها بنجاح في مجال الحفز الكيميائي ومجال الطب الحيوي.Item Amélioration d’un distillateur solaire plan à effet de serre dans la région sud-est de l’Algérie(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2020) Khechekhouche, AbderrahmaneAbstract The Oued region (southeast of Algeria) has great groundwater potential, but unfortunately it is often polluted. This water causes health problems in the bones, teeth and kidneys. Solar distillation seems an environmental, ecological and low-cost solution to transform this water into drinking water. Our experimental study sought to use simple techniques that can improve the productivity of conventional solar stills. According to the results, productivity is improved between 1.42 to 2.75 times. An economic study shows that this type of solar station reimburses the investment amount between 30 and 60 days.خلاصة تتمتع منطقة الواد (جنوب شرق الجزائر) بإمكانيات كبيرة للمياه الجوفية ، لكن للأسف غالبًا ما تكون ملوثة. يسبب هذا الماء مشاكل صحية في العظام والأسنان والكلى. يبدو التقطير الشمسي حلاً بيئيًا وبيئيًا ومنخفض التكلفة للتحول هذه المياه في مياه الشرب. سعت دراستنا التجريبية إلى استخدام تقنيات بسيطة يمكن أن تحسن إنتاجية اللقطات الشمسية التقليدية. وفقا للنتائج، تم تحسين الإنتاجية بين 1.42 إلى 2.75 مرة. تظهر دراسة اقتصادية أن هذا نوع محطة الطاقة الشمسية يعوض مبلغ الاستثمار ما بين 30 و 60 يوما.Item Analysis of the Voltage Dip withstand of a Wind Turbine System connected to the Grid by Advanced Techniques(2024-02-29) Arif AbdelhalimIn the context of seeking new and alternative energy sources, wind energy is of significant importance due to its renewable and clean nature. However, the wind turbines based on DFIG are highly sensitive to grid disturbances, which negatively affect both the DFIG and its associated electronic control circuits. Therefore, this thesis presents an analysis based on voltage dips for a grid-connected wind turbine system. Initially, we studied the mathematical models of DFIG and its vector control using PI controller, and the wind turbine with its control using MPPT. Research has indicated that while PI controller is effective for linear systems with a consistent nature, it lacks robustness and efficiency in nonlinear systems characterized by variability and disturbances. To address this challenge, the Backstepping control approach has been suggested. This approach is particularly suitable for nonlinear systems due to its recursive structure. It employs a virtual control element based on the Lyapunov function to streamline the complexities of nonlinear control problems. Afterwards, we examined fuzzy control, which provides an approximate solution for nonlinear systems and reduces the noise generated by the system, in addition to enhancing robustness and stability. Despite the advantages offered by BSC and FLC, a hybrid control technology called FBSC has been proposed to combine them. This technique synthesizes the strengths of both BSC and FLC, aimed at providing an approximate solution for complex and uncertain nonlinear systems using a virtual fuzzy control element, guided by the Lyapunov function to simplify fuzzy parameters. This technique was applied to enhance the control of DFIG's rotor. The enhancement lies in achieving lower ripples of stator active and reactive powers, reduced total harmonic distortion (THD) of the stator currents, and robustness against parameter variations. Subsequently, the DFIG was subjected to both symmetrical and asymmetrical voltage dips, which led to stator and rotor overcurrents. However, it has been shown that asymmetrical dips are more harmful than symmetrical dips due to the oscillations carried on the rotor currents, which correspond to a significant increase in THD, and high ripples of the stator active and reactive powers. To address this problem, a Dynamic Voltage Restorer (DVR) was proposed to restore the grid voltage, which provides results almost as good as before the dips occurred. In essence, the combination of optimized DFIG control and DVR provides a reliable and robust solution for maintaining energy quality and stability within power systems. الملخص: في إطار البحث عن مصادر جديدة وبديلة للطاقة الكهربائية، تحظى طاقة الرياح بأهمية كبيرة نظرا لطبيعتها المتجددة والنظيفة. ومع ذلك، فإن توربينات الرياح القائمة على DFIG تكون حساسة للغاية لاضطرابات الشبكة، مما يؤثر سلبًا على كل من DFIG ودوائر التحكم الإلكترونية المرتبطة به. لذلك، تقدم هذه الأطروحة تحليلاً يعتمد على انخفاضات الجهد لنظام وتوربينات الرياح المتصلة بالشبكة. في البداية قمنا بدراسة النماذج الرياضية لـ DFIG والتحكم في ناقلاتها باستخدام جهاز التحكم PI، وتوربينات الرياح مع التحكم بها باستخدام.MPPT أشارت نتائج الأبحاث إلى أنه على الرغم من فعالية وحدة التحكم PI في الأنظمة الخطية ذات الطبيعة المتسقة، إلا أنها تفتقر إلى المتانة والكفاءة في الأنظمة غير الخطية التي تتميز بالتقلب والاضطرابات. ولمواجهة هذا التحدي، تم اقتراح نهج التحكم الخلفي. هذا النهج مناسب بشكل خاص للأنظمة غير الخطية بسبب بنيته العودية. يستخدم عنصر تحكم افتراضي يعتمد على دالة Lyapunov لتبسيط تعقيدات مشاكل التحكم غير الخطية. بعد ذلك قمنا بدراسة التحكم الضبابي والذي يوفر حل تقريبي للأنظمة غير الخطية ويقلل من الضوضاء الناتجة عن النظام بالإضافة إلى تعزيز المتانة والاستقرار. على الرغم من المزايا التي تقدمها BSC وFLC، فقد تم اقتراح تقنية تحكم هجينة تسمى FBSC للجمع بينهما. تقوم هذه التقنية بتجميع نقاط القوة لكل من BSC وFLC، بهدف توفير حل تقريبي للأنظمة غير الخطية المعقدة وغير المؤكدة باستخدام عنصر تحكم غامض افتراضي، مسترشدًا بدالة Lyapunov لتبسيط المعلمات الغامضة. تم تطبيق هذه التقنية لتعزيز التحكم في دوار ;DFIG يكمن التعزيز في تحقيق تموجات أقل للقوى النشطة والتفاعلية للجزء الثابت، وتقليل التشوه التوافقي الكلي (THD) لتيارات الجزء الثابت، والمتانة ضد اختلافات المعلمات. بعد ذلك، تعرض DFIG لانخفاضات الجهد المتماثلة وغير المتماثلة للشبكة الكهربائية، مما أدى إلى تيارات زائدة للجزء الثابت والدوار. ومع ذلك، فقد ثبت أن الانخفاضات غير المتماثلة أكثر ضررًا من الانخفاضات المتماثلة، وذلك بسبب التذبذبات المحمولة على تيارات الجزء الدوار، والتي تتوافق مع زيادة كبيرة في THD، والتموجات العالية للقوى النشطة والتفاعلية للجزء الثابت. ولمعالجة هذه المشكلة، تم اقتراح أداة استعادة الجهد الديناميكي (DVR) لاستعادة جهد الشبكة، مما توفر نتائج جيدة تقريبًا كما كانت قبل حدوث الانخفاضات. في جوهر الأمر، يوفر الجمع بين التحكم الأمثل في DFIG وDVR حلاً موثوقًا وقويًا للحفاظ على جودة الطاقة واستقرارها داخل أنظمة الطاقة.Item Biosynthesis and characterization of silver nanoparticles using Artemisia Herba-Alba extract and evaluation of their biological activity(Universty Of El-oued جامعة الوادي, 2024-06-27) BELAICHE, YassineArtemisia Herba-Alba is a medicinal plant, and its essential oil is used as an antiseptic and antispasmodic. In this study, green synthesis of silver/silver oxide (Ag/Ag2O) nanoparticles was successfully synthesized from Artemisia Herba-Alba aqueous leaves extract. The effect of temperature, reaction time, the concentration of AgNO3, the quantity of plant extract, and pH on the synthesis process of Ag/Ag2O was optimized. More interesting, the results showed that only 5 min were required for reducing 1 mM AgNO3 into Ag/Ag2O NPs at room temperature. The crystalline nature of Ag/Ag2O NPs with an average crystallizes size of 10.7-36.8 nm. The green synthesizing Ag/Ag2O NPs having in general a spherical morphology with particle/aggregate size less than 100 nm. The maximum UV-Vis absorption peak of Ag/Ag2O NPs was observed at the range of 418- 435 nm giving optical band gaps of 2.05-2.30 eV. The TGA/DTA analysis shows significant organic contents (18 wt%) were physically and chemically adsorbed on the dry weight Ag/Ag2O NPs. Artemisia herba-alba is a source of phytochemicals for effective and prompt fabrication of Ag/Ag2O NPs with relevant insecticidal and anti-bactericidal activity against species of high public health importance. نبات الشيح الأبيض هو نبات طبي ، ويستخدم زيته الأساسي كمطهر ومضاد للتشنج. في هذه الدراسة، تم التخليق الأخضر للجسيمات النانوية أكسيد الفضة / الفضة Ag/Ag2O بنجاح من مستخلص أوراق الشيح الأبيض. اعتمدنا على دراسة تأثير درجة الحرارة ووقت التفاعل وتركيز AgNO3وكمية المستخلص النباتي ودرجة الحموضة على عملية تخليق Ag/Ag2O ، أظهرت النتائج أن 5 دقائق فقط مطلوبة لإرجاع mM1 من AgNO3إلى Ag/Ag2O NPs في درجة حرارة الغرفة. الطبيعة البلورية لـ Ag/Ag2O NPs بمتوسط حجم بلوري 10.7-36.8 نانومتر. تمتلك Ag/Ag2O NPs بشكل عام شكلًا كرويًا بحجم الجسيمات / الركام أقل من 100 نانومتر. ولوحظ الحد الأقصى لامتصاص UV-Vis لـ Ag/Ag2O NPs في نطاق 418- 435 نانومتر مما يعطي فجوات النطاق البصري 2.05-2.30 فولت. أظهر تحليل TGA/DTA أن كمية مهمة من المادة العضوية عضوية (18٪) تم امتصاصها فيزيائيًا وكيميائيًا من الوزن الجاف لNPs.Ag/Ag2O الشيح الأبيض هو مصدر للمواد الكيميائية النباتية من أجل التصنيع الفعال والسريع لNPs.Ag/Ag2O مع فعالية كمبيد حشري ومضاد للجراثيم كما أنها ذات أهمية للصحة العامة.Item Cheminée solaire : applications et perspectives dans le Sud Algérien(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2021) MOKRANI, Omar Ben ElkhettabAbstract In modern society, energy consumption is increasing tremendously year by year, due to the growth of the world's population, their demand for comfortable means, and the development of the mondial economy. Unfortunately, conventional sources of energy have problems, namely availability and pollution. Therefore, we must develop and use renewable energy resources, especially our enormous natural resource, the sun. Since solar energy is unlimited in human scale, the direct conversion of solar energy into electrical energy using solar chimney power plants (SCPP) is seen as a good idea to solve the increasing demand for energy supply. A small-scale prototype of (SCPP) with 8 m height and 12 m of collector diameter is built in the campus Zone of Ouargla University at the laboratory of the Process Engineering (LGP) which is located in southern Algeria where solar irradiation rate is high. The main objective of this study is to achieve the highest air velocity within the chimney in the day and in the night in order to use this air to move an electric turbine. Through an experimental study, the influence of climatic conditions (solar radiation and ambient temperature) and geometric parameters on the production efficiency of the solar chimney was determined. In addition, the influence of the hybridization system on the performance of the solar chimney and on the duration of its operation after sunset was studied with the use of geothermal energy called ALBIEN. The last was used to maintain the temperature level of the collector overnight.خلاصة في المجتمع الحديث ، يزداد استهلاك الطاقة بشكل كبير عامًا بعد عام ، بسبب نمو سكان العالم ، ومطالبتهم بالوسائل المريحة ، والتنمية للاقتصاد مونديال. للأسف مصادر الطاقة التقليدية لديها مشاكل ، وهي التوافر والتلوث. لذلك ، يجب علينا تطوير واستخدام الطاقة المتجددة الموارد ، وخاصة مواردنا الطبيعية الهائلة ، الشمس. لأن الطاقة الشمسية غير محدودة في النطاق البشري ، التحويل المباشر للطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية باستخدام الطاقة الشمسية تعتبر محطات توليد الطاقة من المداخن (SCPP) فكرة جيدة لحل الطلب المتزايد على امدادات الطاقة. تم بناء نموذج أولي صغير الحجم (SCPP) بارتفاع 8 أمتار وقطر مجمّع 12 مترًا منطقة الحرم الجامعي لجامعة ورقلة في مختبر هندسة العمليات (LGP) التي تقع في جنوب الجزائر حيث معدل الإشعاع الشمسي مرتفع. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تحقيق أعلى سرعة هوائية داخل المدخنة في ليلا ونهارا لاستخدام هذا الهواء لتحريك التوربينات الكهربائية. من خلال دراسة تجريبية تأثير الظروف المناخية (الاشعاع الشمسي و المحيط كانت درجة الحرارة) والمعلمات الهندسية على كفاءة إنتاج المدخنة الشمسية عازم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثير نظام التهجين على أداء تم دراسة المدخنة الشمسية وعلى مدة تشغيلها بعد غروب الشمس باستخدام تسمى الطاقة الحرارية الأرضية ALBIEN. تم استخدام الأخير للحفاظ على مستوى درجة حرارة جامع بين عشية وضحاها.Item Codage embÔité des images 2D/3D dans le domaine Transformé(University of Annaba جامعة عنابة, 2010) Samai, DjamelL'étude menée dans cette thèse s'inscrit dans le contexte général de la compression d'images numériques fixes et animées, plus précisément dans un contexte d'étude d'algorithmes de compression scalables ou progressifs. On cherche à obtenir. par un unique processus d'encodage, un flux binaire décodable à de multiples niveaux de qualité. En plus, vu les nouveaux besoins des applications émergentes de communication, nous avons étudié d'autres fonctionnalités récentes telles que le codage à contexte adaptable et le codage à région d'intérêt (ROI). Dans ce cadre, nous avons proposé l'étude de différentes architectures de schémas de codage par la transformée en ondelettes discrète (DWT) et la transformée en cosinus discrète (DCT). Nous avons présenté leurs avantages et leurs limitations, ainsi que des résultats comparatifs. Cette étude s'est élargie vers les séquences d'images. Notre objectif est atteint, nous avons obtenu de bons résultats, de point de vue taux de bits ou de point de vue qualité visuelle des images reconstruites. Ainsi l'insertion de quelques fonctionnalités récentes nous a permis d'avoir un codeur similaire aux codeurs actuels tels que le codeur JPEG 2000. الدراسة الموجودة في هذه الرسالة تدخل في الإطار العام لضغط الص الثابتة والمتحركة، وبعبارة أدق في إطار دراسة خوارزميات الضغط عمارة التدرجية، حيث نسعي لاستنتاج عدة نوعيات للصور المضغوطة من طرف للضغط زيادة على الاحتياجات الجديدة التي ظهرت مع تطبيقات الاتصالات، قدر بدراسة مميزات جديدة في هذا المجال مثل ضغط أشياء محددة في الصورة، ضد أكثر من أشياء أخرى (ROI). في هذا الإطار اقترحنا دراسة عدة أشكال من خوارزميات ضغط الصور باستعمال التحويلات الموجية المتقطعة (DWT) و التحويلات الى المتقطعة (DCT). استعرضنا إيجابياتها وسلبياتها مع دراسة مقارنة للنتائج هذه الدراسة توسعت إلى الصور المتحركة. بلغنا الهدف المسطر من قبل، حيث تحصلنا على نتائج إيجابية من حيث نسبة الضغط أو نوعية الصور المتحصل عليها. كذلك إضافة بعض الخصائص الحديثة في ضغط الصور سمحت لنا بإيجاد ضاغط للصور مشابه للضواغط الحديثة مثل الضاغط 2000 JPEG.Item Commande par Réseaux de Neurones Artificiels d’un Filtre Actif Parallèle Triphasé(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2023-06-28) Ben amar, Asmaالملخص: تقدم هذه الأطروحة إحدى تقنيات الشبكات العصبية. تمكن هذه التقنية من تحديد الاضطرابات في الشبكة الكهربائية وتستعمل في مصفاة نشطة متوازية لتصفية توافقيات التيار و بالتالي تحسين جودة الطاقة الكهربائية. تتمتع هذه النوعية من الشبكات العصبية ببنية بسيطة وسهلة التشكيل. نقوم بتحديد التيارات التوافقية بطريقة الإستطاعة اللحظية الحقيقية التخيلية (PIRI) وبواسطة طريقة المعلم التزامني SRF)). في هاتين الطريقتين، قمنا بتطوير مرشحات الاستخراج التالية: مرشح متعدد المتغيرات (FMV)، مرشح تمرير منخفض عصبي و مرشح عصبي متعدد المتغيرات عصبي. تعمل المرشحات متعددة المتغيرات في المعلم αβ ، وتعمل مرشحات التمرير المنخفض في المعلمdq . تم اختبار مرشحات الإستخراج المذكورة سابقا عن طريق محاكاة الفلتر النشط المتوازي ذوثلاثة أسلاك وكذا الفلتر النشط المتوازي رباعي الأسلاك، حيث أظهرت نتائج المحاكاة التي تم الحصول عليها أن المرشحات التي تستخدم التقنية العصبية تعطي أداءً ممتازاً من ناحية تحديد التيارات التوافقية وتصفيتها. قمنا بدراسة الطريقة العصبية المباشرة من أجل تحديد التيارات التوافقية. تم اختبار هذه الأخيرة بواسطة المحاكاة ثم تطويرها تجريبيًا في مخبر إستغلال و تثمين الموارد الطاقوية الصحراوية LEVRES)). حيث أن نتائج المحاكاة المتحصل عليها كانت مرضية للغاية، ووضحت كفاءة النموذج المقترح للتحكم في تلوث شبكة الكهرباء. من أجل تنظيم جهد ناقل التوتر المستمر في المرشح النشط المتوازي، تم تطوير منظم خطوة إلى الوراء (Backstepping) و اختباره. أعطى هذا المنظم أداءً ديناميكيًا أفضل مقارنة بالمنظم النسبي التكاملي (PI)، فهو لا يسبب تجاوزات في المراحل العابرة. أما في الحالة المستقرة فإن أداء منظم خطوة إلى الوراء و المنظم النسبي التكاملي متماثلان. Résumé : Dans cette thèse, nous présentons des réseaux de neurones de type Adaline pour le filtrage des courants harmoniques par un filtre actif parallèle. Ces réseaux de type Adaline possèdent une structure simple et facile à réaliser. L’identification de ces courants harmoniques sera réalisée par la méthode des puissances instantanée réelle et imaginaire et par la méthode du référentiel synchrone. Dans chacune de ces deux méthodes, nous avons développé les filtres d’extractions suivants : filtre multi-variable, filtre multi-variable neuronal et filtre passe-bas neuronal. Les filtres multi-variables opèrent dans le repère αβ et les filtres passe bas opèrent dans le repère dq. Ces différentes variantes des méthodes d’identifications sont testées par simulation dans le cas d’un filtre actif parallèle à trois fils et dans le cas d’un filtre actif parallèle à quatre fils. Les résultats des simulations obtenus montrent que les variantes neuronales d’identification donnent des performances excellentes. Afin d’identifier les courants harmoniques dans le repère des courants triphasés, nous avons présenté la méthode neuronale directe. Cette méthode est testée par simulation et élaborées expérimentalement sur un banc d'essai au laboratoire LEVRES. Les résultats obtenus ont été très satisfaisants et montrent l’efficacité du modèle proposé pour la dépollution du réseau électrique. Afin de réguler la tension du bus continu dans le filtre actif parallèle, la régulation par backstepping est développée puis testé. Le régulateur par backstepping a donné des meilleures performances dynamiques par rapport à celles du régulateur PI. Le régulateur par backstepping n’engendre pas de dépassements en régime transitoire. Par contre en régime permanent, il donne les mêmes performances que celles d’un régulateur PI.Item Commande Robuste d’un Moteur Asynchrone en utilisant les Méthodes Métaheuristiques(University Eloued جامعة الوادي, 2024-05-13) ZELLOUMA Dalalيثير مجال التحكم في الآلات الكهربائية، وخاصة الآلات غير المتزامنة، اهتمام العديد من فرق البحث. يعد تطوير استراتيجيات التحكم أمرًا مهمًا لزيادة أداء ومتانة أنظمة الماكينة. وبالتالي، ومن أجل الحصول على أداء عالي ومتانة عالية لهذه الأنظمة الآلية التي تستخدم المحركات غير المتزامنة، يجب التركيز على استراتيجيات التحكم من خلال تقديم أدوات تحكم عالية الأداء ذات متانة عالية. تعتبر استراتيجية التراجع من الاستراتيجيات غير الخطية التي تتميز بالأداء المرضي والمتانة العالية في تحسين خصائص أنظمة التحكم. إلا أن هذه الاستراتيجية تتأثر بالتغيرات التي تطرأ على معلمات الآلة، مما يشكل عنصرا سلبيا يحد من انتشارها. وعليه فإن هذه الأطروحة تتناول أو تقترح حلولاً فعالة للتغلب على مشاكل وعيوب استراتيجية التراجع للآلة غير المتزامنة باستخدام استراتيجيات جديدة، حيث يتم دمج الاستراتيجيات المختلفة كحل للتغلب على هذه المشاكل. علاوة على ذلك، تم استخدام الطرق الماورائية كحل لتحديد قيم الكسب لاستراتيجية التراجع لتقليل تموجات عزم الدوران وقيمة التشوه التوافقي الكلي (THD). من أجل التحكم في عاكس الآلة، يتم استخدام استراتيجية التعديل واسعة النطاق لهذا الغرض. وتتميز الحلول المقترحة بأدائها العالي وقدرتها على تحسين خصائص الاستراتيجية. وتم استخدام بيئة MATLAB لتنفيذ هذه الحلول ومقارنتها بالاستراتيجية التقليدية. وأخيراً أظهرت نتائج المحاكاة بوضوح الأداء الجيد للحلول المقترحة Le domaine du contrôle des machines électriques, notamment des machines asynchrones, suscite l'intérêt de nombreuses équipes de recherche. Le développement de stratégies de contrôle est important afin d’augmenter les performances et la durabilité des systèmes de machines. Ainsi, afin d’obtenir des performances élevées et une grande durabilité pour ces systèmes automatisés utilisant des moteurs asynchrones, nous devons nous concentrer sur les stratégies de contrôle en proposant des contrôles performants et d’une grande durabilité. La stratégie backstepping est l'une des stratégies non linéaires qui se caractérise par des performances satisfaisantes et une grande durabilité dans l'amélioration des caractéristiques des systèmes de contrôle. Cependant, cette stratégie est affectée par les modifications des paramètres de la machine, ce qui constitue un élément négatif qui limite sa propagation. En conséquence, cette thèse aborde ou propose des solutions efficaces afin de surmonter les problèmes et les inconvénients de la stratégie backstepping pour une machine asynchrone en utilisant de nouvelles stratégies, où diverses stratégies sont combinées comme solution pour surmonter ces problèmes. En outre, des méthodes métaheuristiques sont utilisées comme solution pour déterminer les valeurs des gains de la stratégie de backstepping afin de réduire les ondulations de couple et la valeur de total harmonic distortion (THD). Afin de contrôler l'onduleur de la machine, la stratégie de modulation à grande échelle est utilisée à cet effet. Les solutions proposées se caractérisent par leurs hautes performances et leur capacité à améliorer les caractéristiques d'une stratégie. L'environnement MATLAB a été utilisé pour mettre en œuvre ces solutions et les comparer avec la stratégie traditionnelle. Enfin, les résultats de simulation ont clairement montré la bonne performance des solutions proposées.Item Commande sans capteur mécanique d’un moteur asynchrone à double alimentation(Universty Of El-oued جامعة الوادي, 2025-01-04) BENNADJI HocineThis thesis addresses the optimization of the control of Double Powered Asynchronous Machines (DFIM), highlighting their advantages and the associated challenges. Particular attention is paid to the integration of advanced control methods to overcome the non-linearity of the DFIM mathematical model and ensure optimal performance under various operational conditions. The first chapter provides an overview of DFIMs, highlighting their modes of operation, advantages and disadvantages, as well as the most common system configurations. The second chapter focuses on the modeling of the DFIM, with a detailed analysis of the machine and its power system, including the vector control method. In the third chapter, sensorless control techniques are explored. The last two chapters present sensorless control strategies, with emphasis on observers and load speed and torque estimators including sliding mode control and the backstepping control approach, illustrated by simulations. In conclusion, a general summary of the results obtained is provided, putting into perspective the implications and future perspectives of this research. تتناول هذه األطروحة تحسين التحكم في المحركات غير المتزامنة مزدوجة التغدية )DFIMs)، مع تسليط الضوء على مزاياها والتحديات المرتبطة بها. يتم إيالء اهتمام خاص لتكامل طرق التحكم المتقدمة للتغلب على عدم الخطية في النموذج الرياضي DFIMs وضمان األداء األمثل في ظل ظروف التشغيل المختلفة. يقدم الفصل األول نظرة عامة على DFIMs، مع تسليط الضوء على طرق عملها، ومزاياها وعيوبها، باإلضافة إلى تكوينات النظام األكثر شيو ًعا. ويركز الفصل الثاني على نمذجة DFIM، مع تحليل تفصيلي لآللة ونظام الطاقة الخاص بها، بما في ذلك طريقة التحكم في المتجهات. وفي الفصل الثالث، يتم استكشاف تقنيات التحكم بدون مستشعر. يعرض الفصالن األخيران استراتيجيات التحكم بدون مستشعر، مع التركيز على المراقبين ومقدري سرعة الحمل وعزم الدوران بما في ذلك التحكم في الوضع المنزلق ونهج التحكم في الخطوة الخلفية، كما هو موضح من خالل عمليات المحاكاة. وفي الختام تم تقديم ملخص عام للنتائج التي تم التوصل إليها، مع األخذ في االعتبار مضامين هذا البحث ورؤيته المستقبلية.Item Contribution à l'amélioration de la stabilité des réseaux électriques par les nouvelles techniques d'optimisation(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2023-05-22) BOUCETTA, IkramRésumé : فرنسية أو انجلزية Un mauvais contrôle du réseau électrique peut conduire à un effondrement total du système, entraînant des pertes économiques, écologiques et techniques. Par conséquent, l’amélioration de la stabilité du système électrique, en particulier la stabilité transitoire, est devenue l’un des plus fondamentaux sujets qui préoccupe les chercheurs en génie électrique. Cette thèse propose une approche d’optimisation développée qui fournit les paramètres de stabilisation optimaux des dispositifs de contrôle,(Stabilisateur du système d’alimentation (PSS), Proportionnel -Intégrale- Dérivative à base de PSS (PID- PSS) et le PID d’ordre fractionnaire à base de PSS (FOPID-PSS)), visant à améliorer la stabilité du réseau électrique en minimisant l’écart de la vitesse angulaire, en présence d’une perturbation grave en utilisant un nouvel algorithme hybride appelé Cycle de l’eau et la Flamme de papillon (WCMFO). Ceci est réalisé en imposant un incident thermodynamique sur le modèle de test bien connu SMIB (Réseau mono machine relié à un jeu de barres infini). D’autre part, une étude a été réalisée pour améliorer l’impact de l’intégration des sources d’énergie solaire (PV) sur la stabilité du système électrique. Cette étude est appliquée sur le fameux réseau test IEEE 30 JB. Les résultats expérimentaux obtenus ont prouvé la supériorité et l’efficacité de l’approche proposée en termes d’amortissement des oscillations et de réduction du dépassement, ainsi que l’amélioration du temps critique d’isolement de défaut. Ce travail de recherche a été développé sous l’environnement MATLAB/ SIMULINK et le logiciel PSAT (Power System Analysis الملخص: يمكن أن يؤدي ضعف التحكم في الشبكة الكهربائية إلى انهيار كامل للنظام، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية، بيئية وتقنية. لذلك، أصبح تحسين استقرار النظام الكهربائي، وخاصة الاستقرار العابر، أحد الموضوعات الأساسية التي تهم باحثي الهندسة الكهربائية. حيث تقترح هذه الرسالة نهج تحسين مطور يوفر معلمات الاستقرار المثلى لأجهزة التحكم (مثبت نظام الطاقة، المشتق النسبي المتكامل القائم على مثبت نظام الطاقة ومشتق الترتيب النسبي المتكامل القائم على مثبت نظام الطاقة)، بهدف تحسين استقرار النظام الطاقوي عن طريق تقليل انحراف السرعة الزاوية، في ظل وجود اضطراب شديد باستخدام خوارزمية هجينة جديدة تسمى دورة المياه وشعلة الفراشة، يتم تحقيق ذلك من خلال فرض حادث ديناميكي حراري على نموذج الاختبار المعروف (شبكة احادية الالة متصلة بقضيب بسبار لانهائي). تم إجراء دراسة لتحسين تأثير مصادر الطاقة الشمسية على استقرار النظام الكهربائي حيث تم تطبيق هذه الدراسة على شبكة الاختبار المعروفة (30 عقدة). أثبتت النتائج التجريبية التي تم الحصول عليها تفوق وكفاءة النهج المقترح من حيث تثبيط التذبذبات وتقليل التجاوز، وكذلك تحسين وقت عزل الخطأ الحرج. تم تطوير هذا العمل البحثي في ظل بيئة (ماتلاب/ سيميلنك) وبرنامج البيسات (صندوق أدوات تحليل نظام الطاقة).Item Contribution à l'étude du filtre actif parallèle associé à la source renouvelable(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2021) KRAMA, AbdelbassetAbstract This study is concerned with the power quality issues in the distribution network. One of the major problems facing power electronics technology nowadays is protecting the power distribution system from the harmful effects of current harmonics generated by nonlinear loads connected to the grid. On the other hand, the use of renewable energies is more than necessary; it is a global strategic issue and it would be a tool against global warming. This research proposes a high-performance control scheme for a double function grid-tied double stage PV system. It is based on predictive direct power control with space vector modulation (P-DPC-SVM). This strategy uses a discrete model of the system based on time domain to generate the average voltage vector, at each sampling period, with the aim of canceling the errors between the estimated active and reactive power values and their references. Also, it imposes the sinusoidal waveform of the current at the grid side, which allows active power filtering without harmonic currents identification phase. The latter attempts to reduce the size and the cost of the system as well as providing better performance. In addition, it can be implemented in a low-cost control platform due to its simplicity. The performance of P-DPC-SVM is compared with Direct power control and Finite-control-set Model predictive control. A double stage PV system is selected due to its flexibility in control, unlike the single-stage strategy. Sliding mode control based particle swarm optimization (PSO) is used to track the maximum power of the PV system. It offers high accuracy and good robustness. Concerning the DC bus voltage of the inverter, the anti-windup PI controller is tuned offline using a particle swarm optimization algorithm to deliver optimal performance in DC bus voltage regulation. All the studied control approaches are investigated in simulation using Matlab/Simulink and validated in an experimental test bench based on dSPACE 1104.خلاصة تعنى هذه الدراسة بقضايا جودة الطاقة في شبكة التوزيع. واحد من المشاكل الرئيسية التي تواجه تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة في الوقت الحاضر هي حماية توزيع الطاقة من التأثيرات الضارة للتوافقيات الحالية الناتجة عن الأحمال غير الخطية المتصلة الشبكة. من ناحية أخرى ، فإن استخدام الطاقات المتجددة أكثر من ضروري ؛ إنها عالمية قضية استراتيجية وسيكون أداة ضد الاحتباس الحراري. يقترح هذا البحث مخطط تحكم عالي الأداء لوظيفة مزدوجة مرتبطة بالشبكة نظام PV مزدوج المرحلة. وهو يعتمد على التحكم التنبئي المباشر في القدرة مع تعديل متجه الفضاء (P-DPC-SVM). تستخدم هذه الإستراتيجية نموذجًا منفصلاً للنظام يعتمد على المجال الزمني للإنشاء متوسط متجه الجهد ، في كل فترة أخذ عينات ، بهدف إلغاء الأخطاء بينهما قيم القدرة الفعالة والمتفاعلة المقدرة ومراجعها. كما أنه يفرض الجيوب الأنفية الشكل الموجي للتيار على جانب الشبكة ، والذي يسمح بترشيح الطاقة النشط بدون التوافقية مرحلة تحديد التيارات. يحاول الأخير تقليل حجم وتكلفة النظام كـ بالإضافة إلى تقديم أداء أفضل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذه في تحكم منخفض التكلفة النظام الأساسي نظرًا لبساطته. تتم مقارنة أداء P-DPC-SVM بالطاقة المباشرة التحكم والسيطرة التنبؤية في نموذج مجموعة التحكم المحدودة. يتم اختيار نظام PV مزدوج المرحلة نظرًا لمرونته في التحكم ، على عكس المرحلة الواحدة إستراتيجية. يتم استخدام تحسين سرب الجسيمات القائم على التحكم في الوضع المنزلق (PSO) لتتبع الطاقة القصوى للنظام الكهروضوئية. إنه يوفر دقة عالية ومتانة جيدة. فيما يتعلق جهد ناقل التيار المستمر للعاكس ، يتم ضبط جهاز التحكم PI المضاد للرياح في وضع عدم الاتصال باستخدام سرب الجسيمات خوارزمية التحسين لتقديم الأداء الأمثل في تنظيم جهد ناقل التيار المستمر. كل ال تم فحص طرق التحكم المدروسة في المحاكاة باستخدام Matlab / Simulink والتحقق من صحتها في مقعد اختبار تجريبي على أساس dSPACE 1104.Item Contribution à l’optimisation d’un système de communication sans fil à base de FBMC MIMO(Universty of El-oued جامعة الوادي, 2023-12-17) Boudjelkha, AmmarLa modulation à banc de filtre avec QAM décalé (FBMC/OQAM) est reconnue pour son c'est le cas pour tous les systèmes de modulation multi-porteuses (MCM), le FBMC efficacité spectrale, son adaptation aux effets de trajet multiple et sa robustesse contre les interférences et aux décalages de fréquence porteuse. Ces qualités font du FBMC/OQAM un candidat attrayant pour les futures générations de systèmes de communication. De plus, l'intégration de la technologie MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) représente une avancée significative, permettant de renforcer les performances du système FBMC/OQAM. Cependant, comme /OQAM est confronté au défi du Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) élevé causé par les pics d'amplitude élevée du signal. Cela contraint l'amplificateur de puissance (HPA) de fonctionner en dehors de sa zone de linéarité, entrainant des distorsions à l'intérieur et à l'extérieur de la bande passante. Dans ce contexte, cette thèse propose des solutions efficaces en termes de réduction du PAPR avant le HPA. La première solution repose sur une approche hybride combinant la technique de Repeated Clipping and Filtering (RCF) avec la méthode de companding dans un système MIMO-FBMC/OQAM. Bien que le clipping soit efficace pour réduire le PAPR, il présente des distorsions élevées. En revanche, le filtrage résout les problèmes de distorsion hors bande induits par le clipping, mais entraine une régénération spectrale, créant ainsi de nouveaux pics et augmentant le PAPR. Le RCF garantit l'élimination des distorsions hors bande causées par le clipping et des pics In Band causés par le filtrage. Le companding est une autre technique qui améliore considérablement les performances du taux d'erreur binaire (BER), bien que sa capacité à réduire le PAPR soit modeste. En le cascadant avec le RCF, on parvient à réduire encore davantage le PAPR avec presque la même complexité de calcule. Une autre nouvelle méthode présentée dans cette thèse, appelée Multi-Antennes pour la réduction du PAPR (MAP), repose sur l'utilisation de I antennes à l'émission avec I antennes à la réception avec la décomposition du signal FBMC/OQAM en I sous-signaux à faible PAPR pour éviter la non linéarité du HPA. Les résultats numériques issus de ces méthodes présentées confirment l'efficacité de la réduction du PAPR et l'amélioration significative du BER. De plus, ces méthodes recommandées se distinguent par leur simplicité de mise en œuvre, leur faible complexité de calcul, et ne nécessite à transmettre aucun signal d'informations (SI). تقنية التضمين بتقنية الفلتر البنكي(FBMC) مع تعديل الكمّ المربع (OQAM) هي طريقة معروفة بكفاءتها الطيفية، قدرتها على التكيف مع تأثيرات المسار المتعدد وصمودها أمام التداخلات والانحرافات في تردد الموجة الحاملة CFO)). هذه الصفات تجعل من FBMC/OQAM مرشحًا جذابًا للأجيال المستقبلية من أنظمة الاتصالات. زيادة على ذلك، يمثل دمج تقنية متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO) إضافة كبيرًة، مما يجعل من هذا المزيج مساعدا على تحسين أداء نظام. FBMC/OQAM ومع ذلك، على غرار باقي أنظمة التضمين متعدد الحوامل (MCM)، يواجه FBMC/OQAM تحدي ارتفاع نسبة الطاقة القصوى إلى المتوسطة (PAPR) والناجمة عن قمم السعة العالية للإشارة. مما يجبر مضخم الطاقة العالي(HPA) على العمل خارج نطاقه الخطي، الامر الذي يؤدي إلى تشويهات داخل وخارج النطاق الترددي. في هذا السياق، تقترح هذه الأطروحة حلولا فعالة لخفض PAPR قبل. HPA بالنسبة للحل الأول فيعتمد على نهج مختلط يجمع بين تقنية القطع والترشيح المتكررة (RCF) مع طريقة التجميع companding)) في نظامMIMO-FBMC/OQAM. فعلى الرغم من أن القطع يكون فعالًا في خفض PAPR، إلا أنه يسبب تشويهات عالية. ومن ناحية أخرى، يحل الترشيح مشكلة التشويهات خارج النطاق الناجمة عن القطع، لكنه يؤدي أيضا إلى التجديد الطيفي، مما يخلق ذروات جديدة ويزيد في إرتفاع PAPR عوض تخفيضها. اما RCF فيضمن القضاء على التشويهات خارج النطاق الناجمة عن القطع والذروات داخل النطاق الناجمة عن الترشيح. أما التقنية الثانية المسمات بتقنية التجميع (companding) فهي تحسن بشكل كبير أداء معدل الخطأ في البتات (BER) على الرغم من أن قدرتها على خفض PAPR متواضعة. وعند القيام بتتابع RCF مع Companding، يمكن خفض PAPR بشكل أكبر وبنفس تعقيدات الحساب تقريبا. أما بالنسبة للحل الثاني الجديد المقدم في هذه الأطروحة، والذي يسمى بتعدد الهوائيات لتخفيض PAPR أو (MAP)، فهو يعتمد على استخدام I هوائيات في الإرسال مع I هوائيات في الاستقبال مع إستعمال عملية تفكيك إشارة FBMC/OQAM إلى I إشارات فرعية ذات PAPR منخفض لتجنب خارج النطاق الخطي لمضخم الطاقة(HPA). تؤكد النتائج الرقمية الناتجة عن هذه الطرق المقترحة فعالية كبيرة في تخفيض PAPR وتحسين ملحوظ في. BER كما تتميز أيضا بسهولة في تنفيذها، وتعقيدات منخفض في الحساب ، مع عدم الحاجة لنقل أي إشارة معلومات. (SI)Item Contribution à la Commande Robuste de la Machine Asynchrone sans Balais à Double Alimentations(University of Biskra جامعة بسكرة, 2015) Serhoud, HichamLe travail présenté est une contribution à la commande robuste de la machine asynchrone sans balais à double alimentation (BDFM). Différentes techniques de commandes ont été développées. La commande vectorielle par flux orienté et le contrôle direct du couple, utilisant des régulateurs conventionnels, ont été abordés en premier lieu. On remarque que ces deux techniques assurent le découplage des courants de la BDFM dans le repère (d-q). Puis, on s’est intéressé à la commande avancée de la BDFM. La commande floue et la commande par mode glissant ont été présentées, car elles assurent le découplage entre les puissances active et réactive et la robustesse lors des variations paramétriques. L’analyse détaillée du système de production d’énergie éolienne a été ensuite élaborée pour le mode de fonctionnement de la machine comme génératrice. La commande sans capteur mécaniques est abordée aussi bien en fonctionnement générateur que moteur, on s’est basé sur l’observateur de filtre de Kalman étendu pour l’estimation de la vitesse du rotor qui peut présenter un intérêt économique et améliorer la sûreté de fonctionnement par l’utilisation des tensions et les courants de la (BP) et (BC) seulement Des simulations ont été effectuées pour valider chaque algorithme de commande développée. Les résultats obtenus, qui se traduisent par de meilleures performances dynamiques, sont plus que satisfaisants sur une large plage de vitesse. العمل المقدم في هذه الأطروحة اسهام في السيطرة القوية للماكنة الاتزامنية مضاعفة التغذية بدون فرشة وقد وضعت عدة خوارزميات، ، نبدأ بعرض تقديمي فعال سريع بالتحكم الشعاعي الكلاسيكية والتحكم ،(BDFM) (d-q) في المعلم BDFM المباشر في العزم ، التي تضمن فصل التيارات وقد اقترحنا التحكم بواسطة المنطقة الغامض والتحكم ،BDFM ونحن نركز اهتمامنا على السيطرة القوية ل الانزلاقي للتحكم والفصل بين الطاقة النشطة والمتفاعلة وضمان تحكم قوى لا يتأثر بتغير قيم المعاملات الداخلية للماكنة. ثم تم تطوير تحليل مفصل على استراتيجية التحكم بدون جهاز استشعار ،في حالة محرك وفي حالة مولدة بالاعتماد على مرشح كالمان الممدد لتقدير سرعة الدوار التي يكون لها نفعية اقتصادية وتحسين للاعتمادية فقط. CW و PW فالمخطط المقترح يتكون من المرشح كلمان الموسعة مغذى بالتوترات وتيارات من وأجريت عمليات المحاكاة للتحقق من صحة كل نهج مقدم. ،فالنتائج المتحصل عليها أثبتت أن الأداءات الديناميكية هي أكثر من مرضية على نطاق واسع من السرعات.Item contribution à la commande sans capteur mécanique de la machine asynchrone(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2022-10-06) Kadrine, Abderrahmanebstract This thesis aims to contribute to the study of the observation of the states of asynchronous machines in the presence of measurement noise using a high dynamic gain observer based on a canonical form. The gains, in this case, will be governed adaptively by a Riccati differential equation, which satisfies the compromise that has emerged between the precision of the observer and his sensitivity to measurement noise, as well as to the phenomenon of Crete. and, we introduced an approximation tool called “Tikhonov regularization” to address the singularity problem to ensure the observability of the IM rotor speed under the unobservability conditions at low-speed values. Then, we will present simulation results using Matlab/Simulink software. الملخص: تهدف هذه الرسالة إلى المساهمة في دراسة ملاحظة حالات الآلات غير المتزامنة في ظل وجود ضوضاء القياس باستخدام مراقب كسب ديناميكي عالٍ يعتمد عل ىشكل أساسي. المكاسب، في هذه الحالة، ستحكمها معادلة ريكاتي التفاضلية بشكل تكيفي، والتي ترضي الحل الوسط الذي نشأ بين دقة المراقب وحساسيته لضوضاء القياس، و كذلك لظاهرة القيم القصوى. و قد قدمناأداة تقريب تسمى "تنظيمTikhonov" لحل مشكلة التفرد لضمان إمكانية ملاحظة سرعة الدوار MAS في ظل ظروف عدم إمكانية المراقبة عند قيم السرعة المنخفضة. بعد ذلك، سوف نقدم نتائج المحاكاة باستخدام برنامج Matlab / Simulink.Item Contribution à la conception des séchoirs solaires à haute performance utilisant un outil de simulation couplé avec la méthode des plans d'expériences(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمة لخضرالوادي, 2021-06-11) BENHAMZA, AbderrahmaneABSTRACT Solar energy is a free and renewable source of energy that can be a suitable alternative to using fossil fuels in drying applications. The solar dryers are one of the best solutions to avoid the shortcomings of open sun drying and high energy consumption in industrial drying. Indirect type solar dryer (ISD) is commonly used type for fruits and vegetables because it allows better control of drying to achieve required temperature, retention of product color, nil damage to crops. The quality of the dried products varies significantly with the uniformity of velocity and temperature distribution in the drying chamber. Accordingly, optimizing the operating conditions and the dryer design is of significant importance to improve the drying uniformity. Moreover, the challenging step in the conception of solar dryers (SDs) is achieving a design that enables uniform airflow distribution. Hence, a considerable number of experiments needed to obtain the optimal SD design is extremely time-consuming as well as not efficient from an economic point of view. CFD can be the key to optimize the geometric shape and operating parameters with low cost and reduced time compared to physical experiments. At the optimal conditions the solar air heater parameters were 52°C, 51.78% and 1397.34 W for the outlet temperature, thermal efficiency, and improvement potential (IP) respectively. The ISD optimal design improved the thermal efficiency by 15.76% and IP by 19.33%. The air temperature uniformity was improved significantly, by 21.7 and 20.3%, for the mass flow rate of ṁ=0.0141 and 0.06 kg.s-1 , respectively, while it was marginally increased for ṁ=0.08 kg.s-1 خلاصة الطاقة الشمسية هي مصدر مجاني ومتجدد للطاقة يمكن أن يكون بديلاً مناسبًا لها استخدام الوقود الأحفوري في تطبيقات التجفيف. تعتبر المجففات الشمسية من أفضل الحلول التي يجب تجنبها أوجه القصور في التجفيف بالشمس المفتوحة والاستهلاك العالي للطاقة في التجفيف الصناعي. غير مباشر يشيع استخدام المجفف الشمسي من النوع (ISD) للفواكه والخضروات لأنه يسمح بشكل أفضل التحكم في التجفيف لتحقيق درجة الحرارة المطلوبة ، والاحتفاظ بلون المنتج ، وعدم إتلافه المحاصيل. تختلف جودة المنتجات المجففة اختلافًا كبيرًا مع توحيد السرعة و توزيع درجة الحرارة في غرفة التجفيف. تبعا لذلك ، تحسين التشغيل الظروف وتصميم المجفف لهما أهمية كبيرة لتحسين تجانس التجفيف. علاوة على ذلك ، فإن الخطوة الصعبة في مفهوم المجففات الشمسية (SDs) هي تحقيق التصميم التي تتيح توزيع تدفق الهواء بشكل موحد. وبالتالي ، هناك حاجة إلى عدد كبير من التجارب إن الحصول على تصميم SD الأمثل يستغرق وقتًا طويلاً للغاية كما أنه غير فعال من ملف وجهة نظر اقتصادية. يمكن أن يكون CFD هو المفتاح لتحسين الشكل الهندسي والتشغيل المعلمات بتكلفة منخفضة ووقت أقل مقارنة بالتجارب الفيزيائية. على النحو الأمثل كانت معاملات سخان الهواء الشمسي 52 درجة مئوية و 51.78٪ و 1397.34 واط للمخرج درجة الحرارة والكفاءة الحرارية وإمكانات التحسين (IP) على التوالي. ISD الأمثل حسّن التصميم الكفاءة الحرارية بنسبة 15.76٪ و IP بنسبة 19.33٪. درجة حرارة الهواء تم تحسين الانتظام بشكل ملحوظ ، بنسبة 21.7 و 20.3٪ ، لمعدل تدفق الكتلة عند ṁ = 0.0141 و 0.06 كجم ، على التوالي ، بينما تمت زيادتها هامشيًا لـ ṁ = 0.08 كجمItem Contribution à la Modélisation Dynamique et au Contrôle des Génératrices à Réluctance Variable en Vue de l’Amélioration de leurs Performances Energétiques(جامعة الوادي Université d'eloud, 2024) ZINE Mahmoudأهداف عملنا هي: مولدات دوارة ملفوفة نموذجية ديناميكيًا وغير خطية (SRG) من خلال تحديد الخصائص الثابتة باستخدام عناصر محدودة - تطبيق استراتيجيات التحكم لتحسين الأداء وتحسين جودة إمدادات الطاقة للحاويات الوسيطة. - تكييف تقنيات الذكاء الاصطناعي استراتيجيات التحكم من أجل الحصول على المعلمات المثلى لتحقيق أقصى قدر من الأداء في إنتاج الطاقة الكهربائية. ولتحقيق هذه الأهداف، قمنا بتصميم ومحاكاة توربينات الرياح باستخدام تقنية MPPT (تتبع أقصى نقطة للطاقة). بعد ذلك، قمنا بتفصيل استراتيجية التحكم في HCC (التحكم في تيار التباطؤ) للحاويات الوسيطة، موضحين استراتيجيات التبديل الممكنة عبر معدل التباطؤ، والمحول الإلكتروني (الجسر غير المتماثل) والخوارزمية التي تسمح بالتحكم في عزم الدوران بواسطة تقنية HCC. وأخيرًا، قمنا بدمج تقنية HCC مع تقنية توربينات الرياح MPPT لزيادة كفاءة معامل الأداء (CP). في الفصل الأخير، قمنا بمقارنة هذه التقنية الجديدة بخوارزميات GSA (خوارزمية بحث الجاذبية) وPSO (تحسين سرب الجسيمات) وخوارزميات MEPT، بحثًا عن الحلول المثلى للمعلمات (θon، θoff) دون ضمان أنها أفضل ما يمكن أو أنه لا توجد بدائل أفضل. وعلى الرغم من أن هذه التقنيات توفر حلولاً جيدة، إلا أن عدم قدرتها على استكشاف جميع التكوينات الممكنة قد يحد من قدرتها على اكتشاف الحل الأمثل المطلق. وقد يحد هذا القيد من قدرتهم على البحث عن حلول أفضل بعد هذه المرحلة المحددة. تؤكد النتائج التي تم الحصول عليها بقوة فعالية تقنية MPPT المقترحة لتحسين الأداء العام للحاويات الوسيطة. من خلال النظر في مجموعة بيانات شاملة واستكشاف مجموعة واسعة من الاحتمالات، تتفوق التقنية المقترحة على خوارزميات GSA وPSO وMEPT والتقنيات التقليدية، وبالتالي تحسين الأداء التشغيلي وجودة الطاقة التي تنتجها GRV. النتائج التي تم الحصول عليها تؤكد وتثبت فعالية نظام التحكم المقترح، كما أنها أظهرت أهمية تأثير اختلاف زوايا التبديل (θon, θoff) على الأداء التشغيلي وجودة الطاقة المنتجة بواسطة GRV. Les objectifs de notre travail sont les suivants : Modéliser dynamiquement et non linéairement les générateurs à reluctances variables (GRV) en déterminant des propriétés statiques à l'aide d'éléments finis. Appliquer des stratégies de contrôle pour améliorer les performances et optimiser la qualité de l'alimentation des GRV. Adapter des techniques d'intelligence artificielle aux stratégies de contrôle afin d'obtenir des paramètres optimaux pour maximiser les performances dans la production d'énergie électrique. Pour atteindre ces objectifs, nous avons modélisé et simulé une éolienne utilisant la technologie MPPT (Maximum Power Point Tracking). Ensuite, nous avons détaillé la stratégie de contrôle HCC (Hysteresis Current Control) pour les GRV, en illustrant les stratégies de commutation possibles via le taux d'hystérésis, le convertisseur électronique (pont asymétrique) et l'algorithme permettant de contrôler le couple par la technique HCC. Enfin, nous avons associé la technologie HCC à celle de l'éolienne MPPT pour augmenter l'efficacité du coefficient de performance (CP). Dans le dernier chapitre, nous avons comparé cette nouvelle technologie aux algorithmes GSA (Gravitational Search Algorithm), PSO (Particle Swarm Optimization) et MEPT, en recherchant les solutions optimales pour les paramètres (θon, θoff) sans garantir qu'elles soient les meilleurs possibles ou qu'il n'existe pas de meilleures alternatives. Bien que ces techniques fournissent de bonnes solutions, leur incapacité à explorer toutes les configurations possibles peut limiter leur capacité à découvrir la solution optimale absolue. Cette limitation peut restreindre leur potentiel à rechercher de meilleures solutions au-delà de ce stade spécifique. Les résultats obtenus confirment fortement l'efficacité de la technique MPPT proposée pour améliorer les performances globales des GRV. En considérant un ensemble complet de données et en explorant un large éventail de possibilités, la technique proposée surpasse les algorithmes GSA, PSO, MEPT et les techniques conventionnelles, améliorant ainsi les performances opérationnelles et la qualité de l'énergie produite par les GRV. Les résultats obtenus approuvent et valident l’efficacité du système de contrôle proposé, ils ont également présenté l'importance de l'effet de variation des angles de commutation (θon, θoff) sur les performances de fonctionnement et la qualité de l'énergie produite par le GRV. The objectives of our work are as follows: Dynamically and non-linearly model switched reluctance generator (SRG) by determining static properties using finite elements. Apply control strategies to improve performance and optimize the power quality of SRG. Adapt artificial intelligence techniques to control strategies in order to obtain optimal parameters to maximize performance in the production of electrical energy. To achieve these objectives, we modeled and simulated a wind turbine using MPPT (Maximum Power Point Tracking) technology. Then, we detailed the HCC (Hysteresis Current Control) control strategy for SRG, illustrating the possible switching strategies via the hysteresis rate, the electronic converter (asymmetrical bridge) and the algorithm allowing torque to be controlled by the HCC technique. Finally, we combined HCC technology with that of the MPPT wind turbine to increase the efficiency of the coefficient of performance (CP). In the last chapter, we compared this new technology to the GSA (Gravitational Search Algorithm), PSO (Particle Swarm Optimization) and MEPT algorithms, looking for optimal solutions for the parameters (θon, θoff) without guaranteeing that they are the best possible or that there are no better alternatives. Although these techniques provide good solutions, their inability to explore all possible configurations may limit their ability to discover the absolute optimal solution. This limitation may restrict their potential to seek better solutions beyond this specific stage. The obtained results strongly confirm the effectiveness of the proposed MPPT technique to improve the overall performance of SRG. By considering a comprehensive data set and exploring a wide range of possibilities, the proposed technique outperforms GSA, PSO, MEPT algorithms and conventional techniques, thereby improving operational performance and quality of power produced by SRG. The results obtained approve and validate the effectiveness of the proposed control system, they also presented the importance of the effect of variation of the switching angles (θon, θoff) on the operating performance and the quality of the energy produced by the SRG.Item Contribution study of Meso-Scale Modelling and Simulation of Heat transfer phenomenon in Semiconductor Systems(Universty of Eloued جامعة الشهيد حمه لخضر, 2022-03-13) Zobiri, Oussamaالملخص: يعتبر الترانزستور العمود الفقري لإلكترونيات أشباه الموصلات في الوقت الحالي لتطبيقاته الواسعة في مجال تضخيم الإشارات الإلكترونية أو تبديلها. و من أشهر الترانزستورات و أكثرها إستخداما هي ذات التأثير الميداني و التي تعرف بإسم ترانزستور أكسيد السليكون ذو البوابة المعزولة (MOSFET ). في السنوات الأخيرة ، اكتسب تصغير MOSFET اهتمامًا كبيرًا. و مع انخفاض حجمه (مقياس النانو) ، تؤثر الحرارة المتولدة على كفاءة الجهاز بشكل رئيسي. في هذه الأطروحة ، تم الإهتمام بنمذجة ومحاكاة نقل الحرارة في أجهزة MOSFET باستخدام طريقة شبكة بولتزمان LBM،هذه الطريقة مكنتنا من دراسة تأثير المعلمات الفيزيائية المختلفة على نقل الحرارة في أجهزة الترانزستور مثل شرط روبن الحدي وطول القناة ومعلمة الانعكاسية ونوع المادة المستخدمة دون الحاجة لإضافة حدود أخرى للنموذج الرياضي كما هو الحال بالنسبة للنمذجة الرياضية بمقياس الماكروسكوبيك. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن كل هذه المعلمات لها تأثير على شكل انتشار الحرارة وبالتالي على أداء MOSFET . أيضا أكدت النتائج على قدرة طريقة بولتزمان الشبكية LBM على المحاكات الجيدة لإنشار الحرارة داخل الأجهزة الإلكترونية المدروسة. Résumé : فرنسية أو انجلزية The transistor is currently the backbone of semiconductor electronics for its wide applications in the field of amplification or switching of electronic signals. One of the best-known and widely used transistors is the field effect transistor, known as the insulated gate silicon oxide transistor (MOSFET). In recent years, the miniaturization of MOSFETs has attracted a lot of attention. With its reduced size (nanoscale), the heat generated mainly affects the efficiency of the device. In this thesis, the modeling and simulation of heat transfer in the MOSFET using the lattice Boltzmann method is carried out. This method allowed us to study the effect of different physical parameters on heat transfer in transistors such as Robin boundary condition, channel length, reflectivity parameter and type of material used without the need for adding extra mathematical terms. The obtained results showed that all these parameters have an effect on the diffusion of heat and therefore on the performance of the MOSFET. In addition, the results confirmed the ability of the LBM method to simulate the diffusion of heat inside the electronic devices studied.Item Contribution to the Optimization of Electrical Network Energy using Metaheuristic Methods in the Presence of FACTS Systems and Renewable Energies(Universty of El-oued جامعة الوادي, 2024-02-28) MERAH, HanaIn this thesis, we presented a strategy to improve the efficiency of the electrical network by combining a Flexible AC transmission system (FACTS) with renewable energy sources, such as wind and solar power. This endeavour addresses a substantial challenge that necessitates meticulous planning for the optimal operation of the system. To address this challenge, we employed an Optimal Power Flow (OPF) approach utilizing the Spider Wasp Optimizer (SWO) algorithm. Our objective was to effectively address various network-related issues, including minimizing power losses, reducing fuel costs and environmental emissions, and optimizing voltage levels. Furthermore, to tackle multi-objective problems, we expanded the algorithm to a multi-objective algorithm (Multi-Objective Spider Wasp (MOSWO) algorithm) and carefully validated its performance using both mathematical and geometric functions. When compared to existing solutions in the literature, our findings indisputably illustrate the superior performance of both single- and multi-objective algorithms. On the other hand, in the economic integration of renewable energy, with or without the determination of appropriate placements and values of Static Var Compensators (SVCs), our main objective is to minimize overall generation costs through efficient scheduling of thermal, wind, and solar units. The SWO algorithm results unmistakably demonstrate that identifying optimal locations and values for FACTS devices in conjunction with wind turbines and solar panels significantly improves system performance from both a technical and economic standpoint, all while adhering to the imposed operational constraints. في هذه الأطروحة، قدمنا استراتيجية لتحسين كفاءة الشبكة الكهربائية من خلال الجمع بين نظام نقل التيار المتردد المرن (FACTS) ومصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. يعالج هذا المسعى تحديًا كبيرًا يتطلب التخطيط الدقيق للتشغيل الأمثل للنظام. ولمواجهة هذا التحدي، استخدمنا نهج تدفق الطاقة الأمثل (OPF) باستخدام خوارزمية دبور العنكبوت (SWO). كان هدفنا هو المعالجة الفعالة لمختلف المشكلات المتعلقة بالشبكة، بما في ذلك تقليل فقدان الطاقة، وخفض تكاليف الوقود والانبعاثات البيئية، وتحسين مستويات الجهد. علاوة على ذلك، لمعالجة المشكلات متعددة الأهداف، قمنا بتوسيع الخوارزمية إلى خوارزمية متعددة الأهداف (خوارزمية الدبور العنكبوتية المتعددة الأهداف (MOSWO)) والتحقق من صحة أدائها بعناية باستخدام كل من الوظائف الرياضية والهندسية. عند مقارنتها بالحلول الموجودة في الأدبيات، توضح النتائج التي توصلنا إليها بلا منازع الأداء المتفوق لكل من الخوارزميات الفردية والمتعددة الأهداف. من ناحية أخرى، في التكامل الاقتصادي للطاقة المتجددة، مع أو بدون تحديد المواضع والقيم المناسبة للمعوضات الاستاتيكية للقدرة غير الفعالة (SVCs)، فإن هدفنا الرئيسي هو تقليل تكاليف التوليد الإجمالية من خلال الجدولة الفعالة للوحدات الحرارية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية. توضح نتائج خوارزمية SWO بشكل لا لبس فيه أن تحديد المواقع والقيم المثالية لأجهزة FACTS بالتزامن مع توربينات الرياح والألواح الشمسية يحسن أداء النظام بشكل كبير من الناحيتين التقنية والاقتصادية، كل ذلك مع الالتزام بالقيود التشغيلية المفروضة.Item Contribution to the Sensorless Mechanical Control of a Variable Reluctance Synchronous Machine(University Eloued جامعة الوادي, 2025) Gati MiloudThis thesis focuses on variable speed synchronous machine drives, highlighting their advantages such as robustness and high reliability. Previous research has explored variable speed control of these drives, particularly for applications such as rail traction and marine propulsion. Many problems require the estimation of the state of a system using an observer. However, modelling and synthesising the observer becomes a difficult task for non-linear systems. Synchronous Variable Reluctance Machines (SynRMs) have advantages, but their control can be complex due to model non-linearity and parameter fluctuations. The research presented in this thesis focuses on the state estimation of non-linear systems represented by an Mras-Mpc controller which is proposed as the newest strategy, it combines all cascade structures into one control law to obtain the switching vector by minimising the predefined cost function. After an introduction to predictive control (MPC) and the optimisation criterion, the Mras is presented in detail while developing its stability in order to propose two approaches with two different cost functions combining the two observers into a single one to consolidate the quantities to be estimated. The first approach consists of feeding the input quantities of the predictive control model with the output quantities of the model's reference adaptive system, in order to achieve the optimum speed. In the second approach, we propose a controller that estimates the speed by replacing traditional PI controllers with a predictive control model that calculates a new speed estimate based on the MRAS scheme using only stator current and voltage measurements and then optimises the vector voltage that minimises the current error. الملخص: تركز هذه الأطروحة على محركات الماكينات المتغيرة السرعة المتزامنة مع تسليط الضوء على مزاياها مثل المتانة والموثوقية العالية. وقد تناولت الأبحاث السابقة التحكم في السر عة المتغيرة لهذه المحركات خاصةً في تطبيقات مثل الجر بالسكك الحديدية وعملية الدفع البحري . تتطلب العديد من المسائل تقدير حالة النظام باستخدام مراقب. ومع ذلك تصبح نمذجة المراقب وتوليفه مهمة صعبة بالنسبة للأنظمة غير الخطية. تتمتع آلات الممانعة المتغيرة المتزامنة (SynRMs) بمزايا ولكن يمكن أن يكون التحكم فيها معقدًا بسبب عدم خطية النموذج وتذبذب المتغيرات. يركز البحث المقدم في هذه الأطروحة على تقدير حالة الأنظمة غير الخطية المتمثلة في وحدة تحكم Mras - Mpc المقترحة كأحدث استراتيجية فهي تجمع بين هاتين البنيتين المتتاليتين في قانون تحكم واحد للحصول على شعاع التبديل عن طريق تقليل دالة التكلفة المحددة مسبقًا.. بعد مقدمة عن التحكم التنبؤي MPC و معيار التحسين يتم عرض نظام Mras بالتفصيل مع تطوير استقراره من أجل اقتراح طريقتين بدالتين مختلفتين للتكلفة تجمعان بين المراقبين في مراقب واحد لتوحيد المقادير المراد قياسها وذلك من أجل تحقيق السرعة المثلى.. يتكون النهج الأول من تغذية كميات مدخلات نموذج التحكم التنبؤي بكميات مخرجات النظام التكيفي المرجعي للنموذج من أجل تحقيق السرعة النموذجية. في النهج الثاني نقترح وحدة تحكم تقوم بتقدير السرعة عن طريق استبدال وحدات التحكم PIالتقليدية بنموذج تحكم تنبؤي يقوم بحساب تقدير جديد للسرعة بناءً على مخطط MRAS باستخدام قياسات تيار الجزء الثابت والتوتر الكهربائي فقط ثم تحسين شعاع التوتر الذي يقلل من خطأ التيار Résumé :فرنسية أو انجلزية This thesis focuses on variable speed synchronous machine drives, highlighting their advantages such as robustness and high reliability. Previous research has explored variable speed control of these drives, particularly for applications such as rail traction and marine propulsion. Many problems require the estimation of the state of a system using an observer. However, modelling and synthesising the observer becomes a difficult task for non-linear systems. Synchronous Variable Reluctance Machines (SynRMs) have advantages, but their control can be complex due to model non-linearity and parameter fluctuations. The research presented in this thesis focuses on the state estimation of non-linear systems represented by an Mras-Mpc controller which is proposed as the newest strategy, it combines all cascade structures into one control law to obtain the switching vector by minimising the predefined cost function. After an introduction to predictive control (MPC) and the optimisation criterion, the Mras is presented in detail while developing its stability in order to propose two approaches with two different cost functions combining the two observers into a single one to consolidate the quantities to be estimated. The first approach consists of feeding the input quantities of the predictive control model with the output quantities of the model's reference adaptive system, in order to achieve the optimum speed. In the second approach, we propose a controller that estimates the speed by replacing traditional PI controllers with a predictive control model that calculates a new speed estimate based on the MRAS scheme using only stator current and voltage measurements and then optimises the vector voltage that minimises the current error.Item Contribution to the Study of the Performance of Z-Source Converters(جامعة الوادي Université d'eloud, 2025-01-05) ABID, Abderahmaneتزداد أنظمة التوليد الموزع (DG) اعتمادًا على استراتيجيات التحكم المتقدمة لدمج مصادر الطاقة المتجددة بشكل فعال . تعالج هذه الأطروحة هذه الحاجة من خلال استكشاف إمكانات مقومات المصدر (Z (ZSIS ومقومات المصدر 2 شبه (qZSIs) كمقومات مصدر الإعاقة (ISIS) لتطبيقات التوليد الموزع. يبحث البحث أربعة أهداف رئيسية 1 تحليل مقارن لطوبوغرافيات : ZSI/qZSI يقيم تحليل يستند على المحاكاة قدرة ZSI/qZSI مع المحاثات المؤتلة على رفع الجهد يحلل معايير رئيسية مثل مكسب الجهد وإجهاد مفتاح العاكس وعدد المكونات وتموج التيار الحتي. 2 مراجعة استراتيجيات التعديل : يتم إجراء مراجعة شاملة لاستراتيجيات التعديل الحالية لمقومات المصدر 2 ثلاثية الطور (ZSqZSIS) توفر هذه المراجعة تقييما مقارنا لمزاياها وقيودها وملاءمتها للتطبيقات المختلفة. .3 تعديل متجه الفضاء ثلاثي الأبعاد جديد : (3DZSVM) يتم تقديم تقنية تعديل متجه الفضاء ثلاثي الأبعاد (SVM) جديدة مصممة خصيصا لمقومات المصدر 2 شبه رباعية الأرجل (4L-ZSIS) تعمل هذه الطريقة المسماة DZSVM3 على تحسين الأداء العام، خاصة في التشغيل في الحالة المستقرة وتقليل التشويه التوافقي توضح المحاكاة مزايا كبيرة لـ 3 DZSVM على تقنيات PWM القائمة على الناقل التقليدية. .4 التحكم البسيط المباشر بالطاقة التنبؤية : (PDPC) يتم اقتراح استراتيجية PDPC جديدة لأنظمة الفولطاضيائية المتصلة بالشبكة (PV) باستخدام qZSIs تعمل هذه الطريقة بتردد تبديل ثابت ولا حاجة إلى عامل ترجيح إنها تستخدم تقنية تعديل متجهة فراغية مبسطة لاختيار ناقلات التبديل المثلى تؤكد المحاكاة أن PDPC يتعقب ويولد الطاقة القصوى بفعالية من نظام PV ، حتى مع ديناميكيات متغيرة بسرعة بالإضافة إلى ذلك ، فهي تضمن خرج الجهد المتردد المطلوب وتحكما فائقا في كل من مراجعات القوة الفعالة والقوة التفاعلية مع تقليل تموج الطاقة. ذ The fact growing for advanced control strategies in Distributed Generation (DG) systems by harnessing the potential of Z-source inverters (ZSIs) and quasi-Z-source inverters (qZSIs) as a powerful type of Impedance Source Inverter (ISI). To achieve this, the research explores four key objectives. Firstly, a comparative analysis through simulations evaluates the ability of ZSI/qZSI with switched-inductors to boost voltage, considering factors like voltage gain and component count. Secondly, a comprehensive review assesses existing modulation techniques for ZSI/qZSIs. Thirdly, a novel three-dimensional space vector modulation (3DZSVM) technique specifically designed for four-leg qZSIs (4L-qZSIs) is introduced. This method improves overall performance, particularly in steady-state operation and reduced harmonic distortion. Finally, a novel simplified predictive direct power control (PDPC) strategy for grid-tied photovoltaic (PV) systems using qZSIs is proposed. This method operates with a fixed switching frequency and achieves superior power tracking and grid integration. The research presented here, substantiated by detailed explanations, analyses, and simulation results, advances the development of ZSI/qZSI control for DG systems, paving the way for their wider adoption in building robust and efficient renewable energy integration solutions.