Présentation de mes travaux de recherche avec mes motivations pour ce domaine

Cette thèse consiste à concevoir, étudier et contrôler un micro réseau hybride (éolien et solaire) de faible puissance de court-circuit (Pcc) avec stockage par supercondensateurs. Pour cela, deux nouvelles structures de convertisseurs ont été réalisées. Un système de contrôle distribué a été développé aussi à base de plusieurs microcontrôleurs, une tablette tactile et un ordinateur (dSPACE) avec résolution des problèmes liés à la mise en place d'un protocole de communication (SPI). Nous pouvons résumé les tâches réalisées durant la thèse de la façon suivante:
-Concevoir et réaliser un nouvel onduleur triphasé (S5L-C8S) commandé par un système de microcontrôleurs.
-Développer une commande robuste (𝐻∞), ainsi des filtres numériques, PLL …, sur un microcontrôleur (dsPIC33, PIC32) avec gestion du format (_Q16, _Q15, float, etc.) en Langage C et assembleur.
-Résolution des contraintes temporelles dans un réseau de communication (basés sur le protocole SPI) entre plusieurs microcontrôleurs.
-Développement et réalisation d’une nouvelle structure DC-DC (hacheur) : SIQO-BBSFOS.
-la gestion de la stabilité en fréquence et en tension du micro-réseau pour des temps inférieurs à quelques secondes.

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1. Ma thèse intitulée: « La conception et la réalisation d’une nouvelle structure hybride solaire-éolien connectée à un micro réseau (intégrable à un véhicule électrique) commandée par un système distribué de microcontrôleurs (protocole SPI) » Une étape cruciale pour réussir mon projet professionnel Sous la direction de: M. CHAMPENOIS Gerard Mme. MOREAU Sandrine M. JELASSI Khaled Mme. BOUZID Monia
2. Plan Comment ma thèse prépare mon projet professionnel ? I- Résumé des travaux réalisés durant trois ans (publications scientifiques) {Savoir-faire en Électronique de puissance, informatique embarquée et industriel} II- Motivations basées sur les métiers d’avenir: une vision économique française et européenne {filières automobile et électronique en France et les défis de l’électronique européenne dans les systèmes embarqués}
3. I- Résumé des travaux réalisés durant trois ans (publications scientifiques) 1- Etude, conception et réalisation d’un onduleur multiniveau 2- Etude, conception et réalisation d’un hacheur SIQO: commande robuste 3-Etude, conception et développement d’un système embarqué distribué (protocole SPI) Onduleur deux bras Hacheur SIQO
4. I-1 La réalisation d’un onduleur multiniveau S5L-C8S Un travail qui a impliqué les processus suivants: La recherche bibliographique Etude bibliographique menée par la recherche de l’innovation Préparation à la réalisation Élaboration d’un cahier des charges, dimensionnement, étude des composants électroniques, etc. Consolidation des connaissances Prototypage et essais Développement et mise au point des maquettes expérimentales et des protocoles d’essais Étude de performances et possibilité d ’amélioration Intégration du produit dans le marché Mise en production des quatre bras Réalisation complète de l’onduleur après validation de tous les principaux composants du produit: partie commande, puissance, etc Électronique de puissance et programmation des microcontrôleurs
5. I-2 La réalisation de l’hacheur SIQO Un travail qui nous a permis de réappliquer le savoir-faire acquis durant la phase de réalisation de l’onduleur multiniveau S5L-C8S: Maîtrise de l’électronique de puissance et de l'informatique embarquée avec initiation à la commande robuste: l’évolution de cette partie du travail est la suivante: 25% 35% 75% 50% Modélisation mathématique et commande robuste Modèle statique et modèle dynamique: étude théorique Validation du modèle via des simulations Étude en simulation: validation d’une commande ∞ Réalisation expérimentale Dimensionnement, choix des interrupteurs, résolution des problèmes de bruits, etc. Couplage onduleur S5L-C8S et hacheur SIQO Mise au point du produit complet
6. I-3 Un système distribué embarqué 1 CARTE 4 CARTES 1 CARTE 6 CARTES Carte mère de commande à base du PIC32 Cartes filles de commande à base du dsPIC33 Carte capteurs Cartes de puissance (onduleur + Hacheur) Le prototype réalisé au laboratoire est illustré dans la figure présentée à gauche: étage 1: partie commande à base des microcontrôleurs (communication haute vitesse à base du SPI), étage 2: partie puissance . Il est composé principalement de:
7. Publications scientifiques: . R. TROUDI, S. MOREAU, G. CHAMPENOIS, M. BOUZID and K. JELASSI, " Study and design of an efficient low-losses three-phase multilevel inverter with single Dc source" submitted to International Journal of Electrical Power&Energy Systems (EPES) (under review) . R. TROUDI, S. MOREAU, G. CHAMPENOIS, M. BOUZID and K. JELASSI, "A New Single-Input Dual-Output DC-DC Converter Modelled Using Small-Signal AC Approach for Micro-Grid Applications," 2019 10th International Renewable Energy Congress (IREC), Sousse, Tunisia, 2019, pp. 1-6, doi: 10.1109/IREC.2019.8754581. . R. TROUDI, S. MOREAU, G. CHAMPENOIS, M. BOUZID and K. JELASSI, "A Comparative Study of Three Classic Five-Level Inverters Connected to the Power Grid," 2019 10th International Renewable Energy Congress (IREC), Sousse, Tunisia, 2019, pp. 1- 6, doi: 10.1109/IREC.2019.8754641.
8. II- Motivations basées sur les métiers d’avenir: une vision économique française et européenne 2-Comment cette thèse m’a bien préparé à ce marché (cette demande)? Qu’est ce que cette thèse m’a apporté pour répondre à mes ambitions professionnelles ??? 1-Les besoins dans le domaine de l’électronique de puissance, de l’automobile et de l’informatique embarquée pour la France et l'Europe: les métiers d’avenir
9. II-1 Motivations: besoins et métiers d’avenir 01. L’électromobilité (un article publié le 13/07/2020) [1]) Comment créer un leadership français dans ce domaine (automobile +électronique de puissance) « Un marché évalué à plus de 2 milliards d’euros de revenus annuels pour la France qui est directement lié à l’électrification des véhicules d’ici 2030 » 4 projets R&D lancés (Valeo, Renault, STMicroelectronics et Vitesco) 02. Défis de l’électronique européenne dans les systèmes embarqués [2] D’après un article publié le 18/06/2020 (usine Nouvelle): Augmenter la force de l’Europe dans les systèmes électroniques embarqués professionnels « Un marché dominé par la Chine (Lenovo …) et l'Amérique (DELL et Hewlett- Packard…), donc la politique européenne est d’augmenter l’investissement dans ce domaine » Des projets R&D lancés par STMicroelectronics, et ARM pour développer la concurrence en matière de fabrication des semi- conducteurs et des systèmes électroniques 03. Evolution de l’importance des systèmes embarqués et de l’informatique industrielle [3] D’après une étude publiée [3]: Recrutements, croissance du chiffre d'affaires des entreprises, le secteur affiche des chiffres positifs et prometteurs « Le marché de l’électronique embarquée devrait doubler d’ici 2010 » Recrutement chaque année de plus de 2000 ingénieurs et docteurs en électronique de puissances, électrotechnique et systèmes embarqués
10. Électronique de puissance et Electrotechnique Réalisation des deux structures de puissance différentes: Onduleur et hacheur Systèmes embarqués Réalisation et programmation d’un système électronique et d’informatique industrielle autonome qui est capable de piloter une structure de conversion d’énergie Application réseau, automobile Application des résultats de la thèse à un micro réseau EDF et pour des variateurs de moteurs asynchrones II-2 Comment cette thèse m’a bien préparé à ce marché
11. Conclusion  Mon projet professionnel sera d’exercer, en premier lieu, une activité dans laquelle je n’ai pas le temps de m’ennuyer, un poste qui me convient vraiment avec mes compétences techniques en électronique et en systèmes embarqués