Département d'Automatique

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Contribution à la conception d’une station de production du bioéthanol
(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Benamar Nedjma; Hadjour Ourdia
Notre projet s’est déroulé au sein de GRD-LABELLE dans le but de concevoir une station de production de bioéthanol utilisée pour résoudre le problème de stockage de la mélasse dans la raffinerie. Notre démarche consiste à modéliser cette station de production avec l’outil GRAFCET et puis à l’automatiser avec un automate programmable industriel de marque Siemens S7-300 en utilisant le logiciel TIA Portal. Ensuite, nous avons intégré la régulation pour maintenir les valeurs de température à 78 °C et 20 °C dans la phase de distillation. Enfin, mise en place d’une interface IHM avec WinCC flexible qui est intégré dans TIA Portal pour contrôler et suivre le fonctionnement de notre station.
Étude, automatisation et supervision de la machine de conditionnement du fromage (Ampack Ammann) avec l’API S7-300
(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Ybegazzene Sarah; Zerrouk Sylia
Dans notre étude, nous nous intéressons principalement à l’automatisation de la machine de conditionnement Ampack Ammann pour améliorer la production et réduire le temps de travail, mettant en avant l'importance de cette étape pour garantir la qualité du produit final et la sécurité des opérateurs au niveau de l'entreprise TASSILI. Cette automatisation est réalisée à base d’un API S7-300 de SIEMENS. Pour cela, nous avons utilisé le logiciel de programmation STEP7, fourni par le concepteur SIEMENS. Le STEP7 contient un simulateur d’automate SIEMENS. Nous l’avons utilisé dans notre projet pour simuler notre programme. Nous avons, également, pu développer une plateforme de supervision, à l’aide du logiciel WinCC flexible.
Commande en vitesse de la machine synchrone à aimants permanents par la méthode commande à gain récursif
(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Boudjema Lyes; Terbouche Said
Depuis longtemps, l'utilisation des machines synchrones est limitée à des applications de forte puissance à vitesse fixe, mais l'évolution rapide des convertisseurs statiques et en particulier l'onduleur triphasé et le développement des commandes non linéaires plus performantes que les méthodes classiques, leur permettent d'être présents en vitesse variable. En effet, et en raison de leurs efficacité, densité de puissance et performances dynamiques, cette famille de machines connait un grand succès dans des applications modernes diverses. Dans ce contexte, ce mémoire a exploré la commande en vitesse d'un type particulier de la machine synchrone qui est la MSAP à pôles lisses, en utilisant la nouvelle méthode non linéaire dite Commande à Gain Récursif. Effectivement, afin de réaliser cet objectif, nous avons procédé à une modélisation détaillée de la MSAP et de l'onduleur afin d'obtenir leurs modèles dans le repère (d,q) en exploitant les différentes équations qui régissent leur fonctionnement. D'autre part, nous avons présenté les principaux axes de la Commande à Gain Récursif. Ensuite, cette dernière a été appliquée systématiquement pour déterminer les lois de commandes. Les simulations sur le logiciel MATLAB/Simulink ont permis de voir l'efficacité et les bonnes performances de cette méthode en démontrant sa capacité à améliorer la stabilité et la précision de la commande de la vitesse, confirmant l'atteinte de l'objectif fixé.
Commande par mode glissant basée sur un observateur à état étendu d’un moteur à courant continu
(FGEI.UMMTO, 2025-06-25) Maamri Toufik; Moussa Yahia Said
Dans ce travail, une commande par mode glissant basée sur un observateur à état étendu sera appliquée sur un moteur à courant continu en présence de perturbations. Dans le schéma de commande proposé, les incertitudes internes et les perturbations externes sont estimées par un observateur à mode glissant d’ordre 2 étape par étape à état étendu. Ensuite, une commande par mode glissant est conçue afin d’assurer le bon suivi de trajectoires désirées et le rejet de perturbations. Des simulations sous Malatb seront effectuées pour montrer l’efficacité du schéma de commande proposé.
Automatisation d’une station de banderolage avec un API S7 1500
(FGEI.UMMTO, 2024-10-03) Arkam Imene; Bekhtaoui Malia
Notre projet de fin d’étude qui a été réalisé au sein de l’unité de production d’eau minérale « Lalla Khedidja », située dans les hauteurs de la Kabylie, a pour but d’élaborer une solution avec programme d’une partie de cette unité. Ce mémoire présente une méthodologie générale pour l’automatisation d’un système industriel. Il a été question d’une étude détaillée pour la réalisation d’une nouvelle banderoleuse automatique à bras tournant de la marque ROBOPAC de type HELIX HS40. La solution proposée dans ce mémoire ne pourra être réellement validée qu’une fois le programme est implémenté dans l’automate S7-1500, mais les résultats de simulation sous S7PLCSIM nous rendent optimiste à ce sujet. Cette étude a permis de modéliser son fonctionnement, par la suite un programme a été élaboré sur le logiciel TIA Portal V16 qui, une fois transféré dans l’automate S7-1500, va gérer le fonctionnement automatique de cette machine. Vous trouverez également une description détaillée sur les automates programmables industriels et plus précisément le S7-1500 de la firme SIEMENS. Une partie est consacrée à la description du logiciel TIA Portal V16 en mettant en avant les étapes à suivre pour la création d’un projet d’automatisation, la configuration matérielle, l’élaboration du programme et sa simulation
Navigation d’un robot mobile avec évitement d’obstacles
(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Si Chaib Chakib; Si Tayeb Razika
Ce mémoire traite de la robotique mobile, explorant des concepts théoriques et pratiques pour le développement de robots autonomes capables de naviguer et d'éviter des obstacles en temps réel. Il examine la modélisation cinématique, la planification de trajectoire, et utilise la méthode des champs de potentiel pour l'évitement d'obstacles. Des simulations MATLAB sont effectuées pour tester et valider les algorithmes proposés. Le mémoire met en évidence les défis et les solutions possibles pour améliorer la performance et l'efficacité des robots mobiles, en insistant sur l'importance des techniques de modélisation et de simulation dans ce domaine en constante évolution
Commande neuro-floue d’un aérotherme à base de la carte Arduino
(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Allache Amokrane; Bensai Yasmina
Dans ce projet de fin d’étude, nous avons implémente une commande neuro-floue, en utilisant le logiciel MATLAB-Simulink et Arduino Support Package, a fin de commander un aérotherme réalisé au laboratoire de conception et de conduite des systèmes de production (L2CSP). Un contrôleur neuro-flou adaptatif est développé pour notre système, afin d’assurer la poursuite des profils de température. L’apprentissage du réseau neuro-flou est effectué en ligne, en ajustant les paramètres de la conséquence des règles floues à l’aide d’un algorithme d’apprentissage basé sur les méthodes de la descente du gradient et du filtre de Kalman étendu, ce qui nous a permis d’atteindre les performances désirées en un temps très court. Le contrôleur proposé est développé sur l’environnement Simulink de MATLAB et implémenté en utilisant l’outil Arduino Support Package. Les résultats expérimentaux obtenus ont démontré l’efficacité du contrôleur proposé comparant au contrôleur classique PID
Implémentation d’une commande neurofloue à une architecture de télé opération position-position en présence d’un retard fixe de transmission
(FGEI.UMMTO, 2024-06-30) Amoura Mounia Aini
La téléopération est une technique avancée permettant à un opérateur humain de contrôler à distance un système robotique. Le système se compose d'un robot maître qui envoie des commandes à un robot esclave. Ce dernier, situé à distance, est chargé d'exécuter les tâches spécifiées par l'opérateur. Ce projet a pour objectif de développer un contrôleur basé sur une carte Arduino afin de garantir un contrôle précis de la position du robot esclave. Ce contrôle précis doit être maintenu malgré le délai fixe de transmission des données entre le robot maître et le robot esclave. L'utilisation de la carte Arduino permet d'améliorer la précision et la fiabilité du système de téléopération, en compensant les effets du retard de transmission et en assurant une performance optimale du robot esclave.
Commande d’un ascenseur trois niveaux par un automate programmable industriel S7-300
(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Chabbi Nadjat; Boudellal Thanina
Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’application des notions de l’automatique industrielle dans la commande d’un ascenseur de trois niveaux. On utilise pour cela les automates de la série S7 de SIEMENS qu’on programme avec deux langages différents. Le thème de la commande d’un ascenseur de trois niveaux par un automate programmable industriel (API) concerne l’automatisation du fonctionnement d’un ascenseur à l’aide d’un système informatisé. Il représente une avancée significative dans l’automatisation des systèmes de transport vertical. L’automate doté des capteurs et de logiciels dédies, coordonne précisément les appels des utilisateurs aux différents étages et gère les déplacements de l’ascenseur de manière efficace et sécurisée. Grace à des algorithmes intégrés, il optimise les trajets, minimisant ainsi les temps d’attente et assurant un fonctionnement fluide. En intégrant des dispositifs de sécurité avancés et des mécanismes de diagnostic, cet automate garanti également une exploitation fiable et conforme aux normes des sécurités les strictes, contribuant ainsi à améliorer l’expérience utilisateur et la gestion des bâtiments modernes
Synthèse et implémentation de lois de commande sur le TCLab
(FGEI.UMMTO, 2024-06-26) Kaced Bahiya; Arab Nourddine
Le travail que nous allons présenter dans ce mémoire intitulé Synthèse et implémentation de lois de commande sur le TCLab, l’objectif principal est de démontrer comment des lois de commande variées peuvent être appliquées pour contrôler efficacement ce système, tout en analysant leurs performances respectives. D’abord, ce travail vise `a fournir une présentation détaillée du TCLab, en explorant sa composition, son utilité dans l’enseignement et la recherche, son développement historique, ainsi que les modèles mathématiques qui permettent de le décrire sa dynamique. Ensuite, nous nous concentrons sur l’implémentation et l’analyse de deux techniques de régulation appliquées au procédé TCLab : le régulateur Tout ou Rien (TOR) et le régulateur Proportionnel-Intégral-Derive (PID) en raison de leur simplicité et de leur efficacité. Puis, nous aborderons la commande par mod`ele interne (IMC) appliquée au TCLab. La commande par modèle interne est une technique de contrôle avancée pour améliorer les performances et la robustesse du régulateur.
Commande multiboucle robuste d’un système incertain par l’approche des scénarios
(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Cheradi Mohamed; Challal Cherif
Les systèmes multivariables sont caractérisés par le phénomène d'interaction ou de couplage. L'une des méthodes de commande utilisées pour la commande d'un système multivariable est la commande multiboucle. En présence du phénomène d'interaction et d'incertitudes, concevoir une commande multiboucle assurant la stabilité et les performances désirées devient complexe. Dans ce projet, nous appliquerons l'approche des scénarios à la conception d'une commande multiboucle basée sur les correcteurs PID pour commander un système multivariable dont les paramètres sont incertains.
Développement d’une solution programmable de conduite et de supervision de l’ensacheuse VOLPAK VE 280 de l’entreprise OSMOSE
(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Chetouane Zahia; Laiche Ouassila
Nous avons réalisé notre projet de fin d'études au sein de l'entreprise OSMOSE, située à la zone des parcs de Tala- Ethmane. Notre mission consistait à proposer une solution de l’automatisation et du perfectionnement du système d’osmose réside dans la migration de l’automate OMRON CPU45-V1 de marque OMRON à l’automate S7-300 du groupe Siemens. Ce projet s'est avéré particulièrement bénéfique pour nous à plusieurs égards. Il nous a permis de découvrir le monde industriel, d'appliquer les théories apprises tout au long de notre parcours universitaire, et d'acquérir une expérience précieuse grâce à notre collaboration avec l'équipe d'ingénieurs. De plus, nous avons développé une compréhension approfondie des différentes étapes nécessaires à l'élaboration de projets d'automatisation. À l'issue de ce travail, il est clair que l'utilisation de la modélisation par GRAFCET a considérablement simplifié la représentation du système, facilitant ainsi la programmation du processus d'automatisation. Nous avons également acquis une expertise significative dans l'utilisation du logiciel STEP 7, spécialement conçu pour la programmation des automates programmables, en particulier les S7-300 dans notre cas. Cela a renforcé notre maîtrise des outils nécessaires à l'automatisation des processus industriels, tout en consolidant notre expérience dans ce domaine
Application des techniques de commande pour l’amélioration de la précision des méthodes d’intégration numérique des équations différentielles ordinaires
(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Mohellebi Nabil; Sadoudi Toufik
Les méthodes d'intégration numérique jouent un rôle fondamental dans l'analyse des systèmes complexes où les approches expérimentales sont limitées. Cependant, ces méthodes sont souvent sujettes à des erreurs d'approximation significatives. Ce mémoire explore l'application de la commande LQ (Linéaire Quadratique) pour améliorer la précision des méthodes d'intégration numérique explicites à un pas unique et à plusieurs pas. Après une introduction aux principes de base de la modélisation des systèmes dynamiques, les méthodes d'intégration numérique explicites sont scrutées en détail, mettant en lumière leurs avantages et leurs limitations inhérentes. La résolution de la commande LQ, basée sur la programmation dynamique et le principe d'optimalité de Bellman, permet la conception d'un correcteur visant à réduire efficacement l'écart entre les solutions numériques obtenues et les solutions analytiques idéales. Des exemples concrets, incluant la correction des méthodes d'Euler et d'Adams-Bashforth, illustrent la pertinence et l'efficacité de cette approche pour l'amélioration de la précision numérique dans la résolution des équations différentielles ordinaires
Automatisation et supervision de l’unité de tri de pièces, sous factory I/O : Approche de modélisation par réseau de petri.
(FGEI.UMMTO, 2024-06-27) Berkaine Karim
Nous avons débuté par une présentation du logiciel de simulation 3D Factory I/O et l'analyse de plusieurs stations de tri basées sur la hauteur, le poids et la couleur dans le premier chapitre. Le deuxième chapitre est consacré à la modélisation des stations de tri à l'aide des RDP's et nous avons également exploré la transcription des modèles de RDP vers les modèles GRAFCET et comparé les réseaux de Petri au langage Ladder, en terminant par la transcription des réseaux de Petri en langage Ladder. Dans le troisième et quatrième chapitre nous avons présenté les outils de programmation (STEP7 et WinCC) et développé une solution de commande supervisée pour la station pick&place.
Contrôle non linéaire d'un robot manipulateur flexible
(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Hemiche Lounas; Ouaked Lynda
Ce mémoire se concentre sur les défis posés par les robots manipulateurs à articulations flexibles, en utilisant une approche combinant la logique floue et la commande par mode glissant. Les robots flexibles offrent des avantages comme la réduction de poids et une consommation énergétique moindre, mais souffrent de vibrations qui nuisent à leur précision et à leur temps de réponse. La méthode proposée améliore la robustesse et les performances du suivi de trajectoire tout en supprimant les vibrations. Les simulations démontrent l'efficacité de cette approche, réduisant significativement le phénomène de chattering et augmentant la stabilité dans des environnements dynamiques. Ce travail est structuré en quatre chapitres, couvrant la modélisation, la théorie de la commande et les contrôles hybrides
Identification des systèmes de Wiener basée sur la représentation de l’espace d’état non linéaire polynomiale.
(FGEI.UMMTO, 2024-09-30) Diboune Rosa
Dans ce travail, l’identification des systèmes non linéaires de type Wiener est considérée. De tels systèmes peuvent être définis par un bloc dynamique linéaire suivi d’un bloc non linéaire statique. La représentation de l’espace d’état non linéaire polynomiale (Polynomial Nonlinear State Space) est utilisée pour la description du modèle de Wiener. Une méthode d’identification à erreur de sortie est utilisée, basée sur l’algorithme de Levenberg-Marquardt. L’efficacité de la méthode est étudiée sur des simulations numériques en absence de bruit et avec des données bruitées
Commande H∞ des systèmes non linéaires affines en entrée
(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Fettis Celia; Ameziane Melissa
Ce travail se concentre sur la commande H_∞ appliquée aux systèmes non linéaires affines en entrée. Il est structuré en trois chapitres : le premier traite des principes de la robustesse et de la commande robuste, le deuxième présente la théorie de la commande H_∞ pour les systèmes linéaires, et le troisième explore son application aux systèmes non linéaires à l'aide de la méthode des approximations successives. Les auteurs illustrent leurs concepts par un exemple pratique sur un pendule inversé, démontrant l'efficacité de la commande H_∞ pour maintenir la stabilité face aux perturbations et incertitudes. Ce travail souligne l'importance de la robustesse dans le contrôle des systèmes complexes
Modélisation et simulation d’un système respiratoire
(UMMTO, 2021-12-02) Haouili Wissam; Iddir Lisa
Notre mémoire permet de donner une idée plus claire des possibilités de la modélisation dans le domaine biomédical en utilisant des équations aux dérivées partielles (EDP). On s'intéresse à modéliser et simuler un phénomène biologique qui est le système respiratoire. Le but est de présenter un modèle des échanges gazeux entre l'alvéole (élément unitaire des poumons) et le capillaire sanguin. Il existe plusieurs méthodes numériques pour la simulation de notre système, une méthode est proposée <> qui consiste à discrétiser le domaine spatial en un nombre fini de points pour se ramener à un système d'équations différentielles ordinaires (EDO)
Conception d’un algorithme d’ordonnancement par rétroaction sous FreeRTOS.
(UMMTO, 2021-01-11) Icheddadene Nacera
Ce mémoire avait pour ambition de développer une nouvelle version de FreeRTOS basée sur un algorithme d'ordonnancement régulé. L'élaboration de ce travail a commencé par la description de FreeRTOS, ce qui nous a permis d'observer qu'il est fondé sur un algorithme d'ordonnancement basique (SPP). D'un autre coté l'étude de quelques stratégies d'ordonnancement classiques nous a dévoilés que même ces algorithmes souffrent de plusieurs inconvénients. Cependant, l'ordonnancement par rétroaction été la clé pour atténuer voir éliminer les défauts des algorithmes usuels. L'approche du feedback scheduling est réalisable sous FreeRTOSpar un algorithme spécifique qui est le FC-EDF, ce dernier est implémenté en tant que tâche pour éviter de nuire à la sécurité, la robustesse et la fiabilité de notre système. La politique FC-EDF a prouvé son efficacité vis-à-vis du respect des contraintes temporelles, en outre, elle a permis l'amélioration de la qualité de commande du système, ce qui offre à la version FreeRTOS obtenue l'avantage de traiter divers aspects de procédés temps réel. De ce fait, la nouvelle version est beaucoup plus pertinente que l'originale. Les résultats obtenus dans ce travail nous encouragent à envisager comme perspectives la réalisation d'une implémentation de l'ordonnanceur FC-EDF sous FreeRTOS sur une carte Raspberry et de faire un test sur une véritable application temps- réel.
Automatisation d’une station de déminéralisation d’eau à l’ENIEM
(UMMTO, 2022-09-20) Ait Chekdhidh Zaina; Betouche Dyhia
La station de purification d’eau se trouve au sein de l’atelier peinture de l’unité froid de l’entreprise E .N .I .E .M . L’eau déminéralisée est utilisé pour le nettoyage des tôles d’acier avant leur utilisation car ces derniers sont la matière première utilisée dans la fabrication des armoires frigorifiques. L’eau brute passe par plusieurs étapes pour être à la fin traiter est prêt a être utilisée (eau pure). La tache qui nous a été contribuer consiste a l’automatisation de la station d’eau en modélisant le cycle de fonctionnement de la station par l’outil grafcet qui nous permettra de la commander par un API. Le modèle présenter ne prend en compte que le modèle automatique en changeant le séquenceur PLK_2 pneumatique par un automate programmable. Dans notre travail, nous avons modélisé notre station à l’aide de l’outil Grafcet ainsi que le programme ladder. une plate forme de supervision à été développée a l’aide du logiciel WINCC flexible. Ce qui nous permet de surveiller le fonctionnement du procédé et d’aider l’opérateur dans la conduite du processus. Nous avons aussi fait la régulation de température de température est de maintenir la température intérieure voulue à l’intérieur du réservoir de l’NaOH, et ce qu’elles que soit les variateurs extérieurs

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