Master en Automatique

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Analyse et commande d’un double pendule inversé sur chariot
(University of Tlemcen, 2025-06) Benallal,Asma; Belhouari,Zouleykha Aya
Le double pendule inversé monté sur chariot DPIC) est un système dynamique sous actionné et non linéaire . La dynamique du système est acquise par une modélisation fondée sur les équations de Lagrange, ce qui permet de déduire les équations du mouve ment selon les paramètres physiques et les variables d’état. Cette modélisation souligne l’interaction complexe entre le chariot et les deux pendules, et représente la base pour l’é laboration des lois de contrôle. Trois approches de commande sont élaborées et comparés. La première s’appuie sur un placements de pôles qui doit positionné les pôles du système linéarisé autour d’un point d’équilibre afin de stabiliser le DPIC . La seconde consiste en un contrôle par PID visant à stabiliser le système linéarisé autour de sa position d’équilibre. et la dernière est la commande par mode glissant, une méthode non linéaire robuste capable d’assurer la stabilité du système même en cas d’incertit udes ou de perturbations. Les résultats des simulations indiquent que le placements de pôles et le PID montrent une efficacité proche de l’équilibre mais peuvent échouer devant de fortes perturbations, tandis que la commande par mode glissant fournit de me illeures performances en termes de robustesse et de temps de convergence.
synthèse d'observateur pour un drone
(University of Tlemcen, 2025-10-09) Moussa, Mohammed; Besseghieur, Mohammed Adel
L’objectifdecetteétudeestderéaliserunobservateurpourlesvéhicules aériens sanspilote(UAV),enparticulierledronequadrirotor,afind’englo- berlachaînecomplètedemodélisation,decommandeetd’estimation,etainsi accroître l’autonomiedecesystème.Letravailsebaseprincipalementsurl’es- timation del’attitude,enraisondesonrôleessentielpourladisponibilitédes états nécessairepourlasythèsedelacommande.LechoixdefiltreKalman étendu EKFs’expliqueparsacapacitéd’adaptationauxcesystèmeetparsa méthodedefusiondesdonnéesdedifférentscapteursd’unecarteIMU.
Commande par mode glissant et logique floue d'un ascenseurd'entraînement électrique
(University of Tlemcen, 2025-06-30) Benzineb, Souheil Abdelwakil; Boutchiche, Khaled Abdelwahab
Ce travail étudie les systèmes d'ascenseurs et leurs stratégies de commande. Après unemodélisation mécanique et électrique, plusieurs méthodes de contrôle ont été comparées :PI/PD (classiques), mode glissant (robuste) et logique floue (adaptative). Les régulateursclassiques offrent une solution simple, mais montrent des limites face aux perturbations. Lacommande par mode glissant améliore la robustesse mais peut provoquer du chattering. Enfin,la logique floue s'est montrée la plus efficace, offrant une meilleure stabilité et une bonnecapacité d'adaptation aux variations du système.
Automatisation d'un système anti-incendie
(University of Tlemcen, 2025-06-24) Belhocine, Bilal; Mammad, Boumediene
Ce mémoire explore la conception, la programmation et la supervision d’un système anti-incendie automatisé adapté aux environnements industriels. À travers l’utilisation d’un automate programmable industriel (API) et d’une IHM, l’objectif est de remplacer les logiques câblées classiques par une solution plus flexible, réactive et fiable. Après avoir étudié les normes telles que la NFPA 20 et les différents types de détecteurs, actionneurs et pompes utilisés dans la sécurité incendie, le système est mis en oeuvre à l’aide du logiciel TIA Portal. Une interface de supervision a ensuite été développée pour permettre un suivi en temps réel. Ce travail démontre la pertinence de l’automatisation dans les dispositifs de sécurité incendie modernes.
Reconnaissance d’objets par réseau convolutif dans un environnement encombré
(University of Tlemcen, 2025-06-23) Menouar, Roumaissa; Madaoui, Fatma
Ce projet s’inscrit dans le cadre de l’intelligence artificielle appliquée à la vision par ordinateur, visant la reconnaissance d'objets par réseau de neurones convolutif dans un environnement encombré. Il a pour but de développer un système capable de réaliser une analyse d’images fine et une identification précise des objets, même en présence de bruits visuels. L’intelligence artificielle, notamment l’apprentissage automatique et les réseaux de neurones convolutifs (CNN), joue un rôle fondamental pour garantir une interprétation contextuelle fiable. Ce travail est basé sur un modèle pré entraîné SSD MobileNet V3. Ce projet valorise les concepts de perception artificielle, de classification visuelle, et d'interaction homme-machine (interface utilisateur GUI), intégrés dans un processus de traitement automatisé de l’information visuelle. Enfin, le projet souligne l’importance du potentiel de la vision artificielle pour répondre à des problématiques concrètes, tout en assurant performance, rapidité et précision sur des machines moins puissantes.
Modélisation et simulation d’un robot anguille
(University of Tlemcen, 2025-06) Boussafi, Hichem; Bennai, Abdelaziz
Les robots anguilles biomimétiques représentent une avancée majeure en robotique sousmarine. Ces systèmes reproduisent les mouvements ondulatoires naturels des anguilles pour une locomotion efficace dans les environnements aquatiques complexes. Ce travail présente un modèle dynamique innovant intégrant des algorithmes de contrôle adaptatif, une simulation hydrodynamique précise et des capteurs inertiels embarqués. Les résultats expérimentaux démontrent une amélioration de 40 % de l'efficacité énergétique par rapport aux modèles conventionnels, ouvrant des perspectives prometteuses pour l'exploration sousmarine et la surveillance environnementale.
Analyse structurelle par l’approche Bond-Graph d’un système énergétique
(University of Tlemcen, 2025) Ras,Mohammed Nabil; Guendouz, Salim
L’analyse structurale par la méthode Bond-Graph d’un système énergétique consiste à modéliser et étudier les interactions énergétiques entre ses différents sous-systèmes quels que soient leurs domaines physiques (mécanique, électrique, hydraulique, thermique...). Le Bond-Graph en tant que langage graphique unifié permet de présenter les composants énergétiques ainsi que leurs interactions standardisées dans un premier temps puis d’attribuer une causalité afin de découvrir la structure dynamique interne du système. À partir de la modélisation ci-dessus, on pourrait ensuite proposer les équations d’état et calculer des propriétés clés comme la commandabilité, l’observabilité et le degré de couplage. Cette approche fournit ainsi un cadre unifié pour l’apprentissage de l’analyse et de la conception du fonctionnement ainsi que du contrôle d’un système énergétique complexe.
Calage d’un Modèle couplé des BRM (ASM1-2ND/membranaire) sur des données expérimentales
(University of Tlemcen, 2025-10-09) Talal, Taha Yacine Kabir; Okacha, Ounedjela
En réponseàlararéfactioncroissantedesressourceseneau,laréutilisationdeseaux usées traitéess’imposecommeunesolutiondurableetstratégique.Cetravailderecherche s’inscrit danscettedynamiqueetportesurledéveloppementetletestd’unebibliothèque de modèlescouplésdécrivantlesprocessusbiologiquesetphysiquesdesbioréacteursà membranes(BRM).Ilinclutégalementlecalagedel’undecesmodèlesàpartirdedonnées expérimentales,afind’améliorersaprécisionetsonapplicabilité.Cetteapprocheviseà approfondir lacompréhensiondufonctionnementdesBRM,àoptimiserleursperformances et àcontribueràunegestionplusefficienteetdurabledesressourceseneau.
Modélisation et contrôle d’un manipulateur aérien
(University of Tlemcen, 2025-10-02) Kahouadji, Wail; Saim,Mohammed
Dans lecadredenotreprojetdefind’études,l’objectifprincipalestdemodéliseret de commanderunsystèmedemanipulationaérienne,intégrantunquadrirotoretunbras robotiqueàdeuxdegrésdeliberté.Premièrement,lesparamètresdeDenavit-Hartenbergdu bras robotiquesérielsontdéterminés,permettantd’établirlemodèlecinématiquedirectet inversedusystèmecombiné.Ensuite,pourdécrireladynamiquedusystème,lequadrirotoret le brasrobotiquesontmodéliséscommeunensembleunifié.LaformulationdeEuler-Lagrange est employéepourobtenirleséquationsdumouvementdusystèmecombiné.Parlasuite, des contrôleursdécoupléssontdéveloppéspourlescoordonnéesgénéralisées.Descontrôleurs par inversiondedynamiqueetPDdécouplésencascadesontconçuspourassurerlesuivide trajectoiredusystèmecombiné.Lesalgorithmesdecontrôleproposéssontimplémentésdans l’environnementMATLAB/Simulinkettestésensimulationàl’aidedumodèledesystème hautementnonlinéaire
Contrôle automatique d’un benchmark boues activées-filtration membranaire pour la réutilisation des eaux usées traitées
(University of Tlemcen, 2024-09-26) Boudalia, Mohammed Rayene
La réutilisation des eaux usées traitées est une solution prometteuse pour élever les défis de la raréfaction des ressources en eau de bonne qualité. En adoptant cette méthode, on évite le rejet des eaux traitées dans l’environnement sans les réutiliser, ce qui offre une seconde vie, voire davantage à ces ressources. Nous préconisons un changement de paradigme où les eaux usées ne sont plus perçues comme des déchets à dépolluer, mais comme une ressource précieuse pouvant être traitée selon les besoins spécifiques des utilisateurs et réutilisé dans des installations novatrices de récupération d’énergie, de nutriments et d’autres molécules d’intérêt. Néanmoins, la gestion de cette ressource en eau est confrontée à de nombreux défis, notamment en raison du manque de flexibilité des stations d’épuration actuelles. Pour relever le défi de fournir, de manière dynamique et économiquement viable, une eau traitée de qualité adaptée aux besoins de l’agriculture tout en réduisant les impacts environnementaux, les technologies de l’automatisation jouent un rôle crucial. Cette étude, réalisée principalement en simulation et en dehors des contraintes réglementaires actuelles, présente les résultats préliminaires de recherches visant à développer une plateforme de simulation pour un système flexible combinant des processus de traitement à boues activées et de filtration membranaire. Nous évaluons comment le contrôle de ce système, basé sur l’utilisation de contrôleurs industriels et de méthodes de commande avancée, peut être utilisé pour ajuster en temps réel la qualité de l’eau en fonction des besoins des cultures ou, si nécessaire, pour répondre aux normes de qualité pour le rejet environnemental. Pour adopter cette approche, il est essentiel de bien comprendre les besoins en eau des plantes. Enfin, étant donné que le coût de l’eau traitée par des technologies de filtration membranaire est souvent prohibitif pour les agriculteurs, nous examinons dans quelle mesure l’application d’approches de contrôle optimal, notammentle Principe du Maximum de Pontryagin, pourrait réduire ces coûts en optimisant la gestion du colmatage des membranes et, par conséquent, le coût de fonctionnement de ces systèmes
Contrôle visuel d’un robot aérien
(University of Tlemcen, 2024-09-26) Bouhassane, Salah Eddine; Harchaoui, Bilal Abdessamed
Ce mémoire traite de la conception et de la simulation d’un système de manipulation aérienne autonome, composé d’un drone quadricoptère équipé d’un bras manipulateur et d’une caméra pour le contrôle visuel. L’objectif principal de ce projet est de permettre au drone d’exécuter des tâches de manipulation précises dans des environnements difficiles d’accès,grâce à un asservissement visuel. Deux approches ont été explorées pour la simulation. La première, utilisant les logiciels GazeboetROS ,a révélé des limitations en raison de l’incompatibilité des modèles de drone. La deuxième approche basée sur les logiciels Coppelia Simet MATLAB, a permis de surmonter ces difficultés et de simuler un modèle de drone avec un bras robotique fonctionnel. Les résultats obtenus montrent une efficacité prometteuse du système dans des tâches de manipulation autonomes, avec des applications potentielles dans des secteurs tels que l’inspection, la maintenance et le sauvetage. Cette étude propose également des pistes d’amélioration, notamment pour accroître l’autonomie du drone et optimiser ses performances dans des environnements réels.
Classification of kinematic data from a robotic upper limb rehabilitation orthosis
(University of Tlemcen, 2024-09-22) Boucheta, Mohamed Anes; Bouguetaib, Zakaria
In today’s world, the role of computer science has become so essential that it can be considered mandatory in various aspects of life. Over time, it has seamlessly integrated into nearly every domain, from engineering to biology and even medicine. there are many examples in this matter such as using algorithms to enhance the clarity of radiographic images, improve the quality of echo-cardiograms, and assist doctors in diagnosing patients. These advancements have allowed for more precise diagnoses, quicker decision-making, and overall better patient care. However, what happens when we combine the power of both engineering and computer science? The possibilities for innovation and problem-solving expand tremendously, offering new pathways for creating cutting-edge solutions or improving existing technologies, particularly in fields like rehabilitation. Rehabilitation, while not a novel concept in medicine, has historically been underdeveloped due to limitations in materials and a lack of comprehensive knowledge. Until recently, advancements in rehabilitation had been modest at best. However, with the rapid progress in medical technology, rehabilitation methods have evolved significantly. New techniques, such as brain-computer interfaces (BCIs), stem cell therapy, and functional electrical stimulation, have emerged as promising approaches to patient recovery. Despite these innovations, significant challenges still remain in modern rehabilitation practices. One of the primary issues is the stagnation or plateauing of progress during therapy sessions, often compounded by a heavy dependence on human therapists. Another notable problem is the difficulty in recognizing improvement until much later in the rehabilitation process, making it hard to track incremental progress. These on going challenges underscore the need for more advanced and reliable solutions. One promising approach is the fusion of computer science and engineering to develop more efficient and effective rehabilitation tools. This can be achieved through the creation of robotic rehabilitation systems, where engineering plays a role in the design and development of the robotic device, and computer science, particularly through machine learning, is employed to analyze data collected during rehabilitation sessions. Machine learning algorithms can extract and process vast amounts of kinematic and physiological data from the robotic device, using this data to monitor patient progress, predict outcomes, and adapt therapy protocols in realtime. This integration of computer science and engineering offers a more personalized, datadriven approach to rehabilitation, potentially minimizing reliance on therapists, providing more immediate feedback on patient progress, and leading to better long-term recovery outcomes. By merging these fields, we can build a future where rehabilitation is not only more accessible but also far more efficient, offering real-time improvements and adjustments based on patient data. This represents a significant leap forward from traditional methods, moving toward a more autonomous and intelligent form of therapeutic care, ultimately leading to better recovery experiences for patients. The robot we are discussing is called the Armeo robot and is created by the company HACOMA. This robot is used during rehabilitation sessions for patients with upper limb injuries or abnormalities. It helps patients exercise by engaging in mini-games on a computer that encourage movement of the upper limb. Sensors attached to the patients’ limbs record data on the angles of movement, which is then used in machine learning models to predict outcomes. As part of our research, we aimed to determine which of the well-known algorithms (KNN, SVM, Linear regression) is best suited for this goal. We found that linear regression could not be used for classification, so we used logistic regression instead. During the research, several models were created and divided into two groups. The first group was regression models, creating two models for each of the three algorithms. The models Abstract calculated the range of motion for the entire upper limb using the range of motion of each angle, and predicted the healthiness of each angle as a percentage. In this task, SVM performed better than the other two algorithms according to accuracy tests. The second group consisted of classification models, with three models created for each algorithm. The first model had four classes (good, bad, excellent, severely bad) and classified the patient’s upper limb based on the range of motion obtained from the regression task. Of the three algorithms, KNN performed better according to accuracy test results. We further tested the trajectories and durations to classify the limb into two classes (healthy and unhealthy), with KNN performing well in this task too. It’s worth noting that we employed code enhancements such as incremental learning and dynamic thresholds to achieve our goals. The differences found were attributed to the complexity of the data, as we were working with atypical data that still requires refinement for accurate results. Overall, these experiments provided insights into how the classification algorithms would perform if clinically integrated.
Degré d'observabilité pour la surveillance d'un système physique
(University of Tlemcen, 2024-09-26) Bensedik, Meriem Ilham; Drici Tani, Aya Zahra Hadil
Le diagnostic des pannes est crucial pour garantir la fiabilité et l’efficacité des systèmes. Ce mémoire porte sur la surveillance d’un système en choisissant un degré d’observabilité optimal, permettant ainsi de positionner les capteurs de manière adéquate pour détecter les défauts d’un système physique. Nous avons employé l’outil bond graph afin de vérifier les conditions structurelles de recouvrement des défauts, en tenant compte de l’analyse de commande et des informations issues de l’étape de diagnostic. L’exploitation des propriétés structurelles et causales, ainsi que le degré d’observabilité et le positionnement des capteurs dans l’outil bond graph, nous ont permis d’analyser la surveillabilité, l’observabilité, ainsi que la génération des relations e redondance analytique (résidus, RRA) et des matrices de signatures des défaillances (MSF).
Contrôle d’un système non linéaire: application au double pendule inversé sur chariot
(University of Tlemcen, 2024-06-10) Guenfoud, Assia; Boudghene Stambouli, Dalila
Le double pendule inversé monté sur chariot (DPIC) est un système non linéaire complexe, souvent utilisé pour tester des techniques de contrôle avancées. Le DPIC est modélisé par des équations différentielles non linéaires, prenant en compte les forces gravitationnelles, de friction et les couples d’inertie. Deux techniques de contrôle sont étudiées : le placement de pôles et la commande backstepping. Le placement de pôles positionne les pôles du système linéarisé autour d’un point d’équilibre pour stabiliser le DPIC, tandis que le backstepping stabilise chaque sous-système non linéaire avant de les combiner. Les simulations montrent que le placement de pôles est efficace près de l’équilibre mais peut échouer face à de grandes perturbations, alors que le backstepping, plus complexe, offre une plus grande stabilité même loin de l’équilibre. Ces résultats montrent l’efficacité des deux méthodes pour stabiliser le DPIC et leur potentiel pour les systèmes robotiques et véhicules autonomes.
Program Concrete Block Machine
(University of Tlemcen, 2024-06-13) Abumeizar, Basheer; Sedjelaci, Fadia
Cette étude s’attache à améliorer le système de contrôle et d’automatisation de la MACHINE À BLOCS CHINA GUANGYAN, dédiée à la fabrication de blocs de béton. Le contrôleur logique programmable (PLC) Siemens S7-200, programmé en langage ladder (language graphique), présente des lacunes en termes de flexibilité et de facilité de maintenance. Pour remédier à cela, Une approche novatrice sera mise en œuvre basée sur la programmation en Graphes d’États Séquentiels (SFC) dans FluidSIM, qui sera ensuite traduite en langage ladder via Step 7 après simulation. Une analyse approfondie des opérations de la machine sera réalisée. Par ailleurs, une interface homme-machine (IHM) conviviale sera intégrée au PLC grâce au logiciel Easy Builder Pro, tandis que des schémas électriques détaillés seront élaborés dans SolidWorks. Cette solution, fondée sur les graphes d’états séquentiels et couplée à une IHM intuitive ainsi qu’à une documentation électrique détaillée, permettra d’accroître la flexibilité du système, sa facilité de maintenance et son rendement de production. Elle contribuera à moderniser l’architecture de contrôle de la machine en recourant à des solutions logicielles personnalisées.
Régulateur PI flou d’un moteur à courant continu associé à un Buck
(University of Tlemcen, 2024-06-13) Benturquia, Meryem; Benamar, Yousra
Les machines électriques sont essentielles, surtout dans le secteur industriel, où elles sont souvent utilisées dans des installations à vitesse variable. Toutefois, la régulation de leur vitesse de rotation est une étape fondamentale pour le bon fonctionnement des processus industriels. Le travail présenté dans ce mémoire repose sur l'étude et la simulation sous MATLAB Simulink du fonctionnement d'une machine à courant continu couplée à un convertisseur DC-DC(Buck) et placée dans une boucle de réglage de vitesse. Cependant deux types de régulateurs ont été utilisé à savoir le régulateur PI classique et le régulateur PI-flou avec 3 types de matrices de règles. Il s'agit ensuite de comparer les performances, notamment la vitesse de rotation de la machine, issues de ces simulations
Development of a simulator for flexible wastewater bioprocesses for automatic control
(University of Tlemcen, 2024-09-26) Bouabdallah, Ahmed Adel
En réponse à la raréfaction croissante des ressources en eau, la réutilisation des eaux usées traitées émerge comme une solution durable. Cette thèse développe et teste des modèles de simulation, incluant un système standard à boues activées et un modèle traitant spécifiquement la carbamazépine. Les modèles évaluent les performances du système dans des conditions telles que l’encrassement des membranes et analysent l’impact de différents composés sur le processus. L'accent est mis sur l'optimisation de l'efficacité du traitement, en particulier pour les contaminants difficiles. Le travail intègre également des systèmes de contrôle afin de garantir que les effluents traités respectent constamment les normes, contribuant ainsi à l’amélioration de la réutilisation des eaux usées en agriculture
Pilotage d’un véhicule multitâche
(University of Tlemcen, 2023-06-26) Ghellai, Omar Abderrezak Moncef; Krouchi, Ahmed Choukri
Le travail présenté dans ce mémoire est la conception et le contrôle d'un robot mobile multitâches, doté de plusieurs modes de fonctionnement. En combinant nos connaissances en automatisation, robotique mobile, systèmes embarqués et programmation Arduino, nous avons développé un robot autonome capable de suivre des lignes, d'éviter les obstacles, desegarer de manière autonome, et orant également la possibilité d'être piloté manuellement grâce à la technologie Bluetoothet infra-rouge, permettant à l'utilisateur de contrôler le robot. Notre objectif était de fournir des solutions répondant à des besoins variés, à la fois pratiques et divertissantes.
Commande floue avec optimisation PSO d’un véhicule volant type quadrirotor
(University of Tlemcen, 2024-06-12) Kouloughli, Abdelkarim; Smahi, Benali
Le mémoire explore deux approches de commande pour un quadrirotor: linéaire et non linéaire par logique floue. La première partie aborde la modélisation et la commande en boucle ouverte, ainsi que la commande linéaire avec un régulateur PIDoptimisé par PSO. La deuxième partie se concentre sur la commande non linéaire par logique floue, incluant sa modélisation, sa mise en œuvre sur le quadrirotor, et une comparaison avec la commande linéaire
Commande Hiérarchique d’un Drone Quad rotor
(University of Tlemcen, 2024-06-13) Ziani, Abir; Benhassine, Abdeldjalil
L’objectifprincipaldenotreétudeestdemodéliserunquadrirotoretdedévelopperuneloide commande solide,essentiellepourmainteniruncontrôleprécisdelapositionetdel’orientation d’un véhiculeaérienautonome,garantissantainsiunsuiviprécisdestrajectoiressouhaitées.Nous commençons parfournirunaperçudétaillédelaclassificationdesdronesetdeleurimportance dans ledomainedel’agriculturedeprécision.Ensuite,nousdécrivonsendétaillemodèledudrone ainsi quelesforcesetlesmomentsquiluisontappliqués.Enfin,nousexploronsdeuxapprochesde commande,lerégulateurPIDetlacommandeBackstepping,pourmieuxcontrerlesperturbations affectantlefonctionnementdudrone.Afind’évaluerl’efficacitédecesdifférentesstratégies de commande,nousavonsréalisédessimulationsdechaqueloidecommandesur"MAT- LAB/Simulink"

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