Département d'Automatique
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Item Méthode de décomposition de signaux : Application à la détection d’anomalies cardiaques(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Dafeur Katia; Bouali KatiaLe travail décrit dans ce mémoire porte sur les techniques de décomposition des signaux complexes et non-stationnaires en un ensemble de sous-signaux monocomposantes caractérisés chacun par une seule fréquence ou par une bande de fréquences très étroite. Ces méthodes plus ou moins récentes incluent la décomposition modale empirique (EMD), la décomposition modale variationnelle (VMD), la méthode de décomposition de Fourier (FDM), ainsi la décomposition en ondelettes empiriques (EWT) et la décomposition de Fourier empirique (EFD). Comme application, on s’est intéressé à la classification des signaux électrocardiogrammes (ECG) par l'intermédiaire des réseaux de neurones convolutifs (CNN). Nous avons plus exactement utilisé ces méthodes pour transformer les signaux ECG (normaux et pathologiques) en images (représentations temps-fréquence) pour être classées par le modèle de CNN GoogleNet. Dans l'ensemble, cette étude montre que l’EFD s’est révélée être la plus performante pour la classification des arythmies cardiaques.Item Réalisation et commande d’un fauteuil roulant electrique(FGEI.UMMTO, 2024-06-30) Lakrib Youva; Abbas NazimCe mémoire présente la conception d'un fauteuil roulant électrique innovant pour améliorer l'autonomie des personnes à mobilité réduite. Structuré en trois chapitres, il aborde l'évolution des fauteuils roulants, leurs différents types, et l'intégration de technologies modernes pour répondre aux besoins des utilisateurs. Le deuxième chapitre décrit les composants du fauteuil, pilotés par une carte Arduino Uno recevant les commandes du joystick et du module Bluetooth pour un contrôle manuel ou vocal. La sécurité est renforcée par un capteur à ultrasons qui arrête le fauteuil . Le troisième chapitre décrit la réalisation du fauteuil, incluant la motorisation et les systèmes de contrôle. Deux moteurs DC assurent la propulsion, tandis qu'un joystick ajuste direction et vitesse selon les axes X et Y. Une commande vocale permet également un contrôle mains libres pour avancer, reculer ou s'arrêter. En conclusion, ce projet de fin d'études démontre les compétences techniques et l'engagement dans l'innovation technologique pour améliorer la mobilité assistée. Grâce à l'intégration de technologies modernes, ce fauteuil offre une solution intuitive, sûre et adaptable, contribuant ainsi à la qualité de vie des personnes a mobilités réduites .Item Automatisation et supervision d`une conditionneuse crème avec l’automate S7-1200(FGEI.UMMTO, 2024) Boudjenah AliCe mémoire traite de l'automatisation de la machine Ilpra FILL SEAL 2500 pour le remplissage et le scellage de la crème chez STLD Le Fermier. Conçue pour conditionner des produits crémeux, cette machine est équipée de postes de travail automatisés assurant un processus précis et hygiénique. L'automatisation repose sur des automates programmables Siemens, pilotés via le logiciel TIA Portal, permettant à la fois la programmation et la supervision des opérations. Cette solution améliore l'efficacité et la fiabilité du conditionnement, tout en respectant les normes de sécurité et de qualité. Les mots-clés de ce projet incluent API Siemens, TIA Portal, Ilpra FILL SEAL 2500, remplissage et scellage, soulignant les points clés de l’automatisation.Item Identification des systèmes blocs orientés(FGEI.FGEI, 2024-06-26) Haddad Yacine; Haddag BelkacemLa modélisation et l'identification de certains processus réels est une tâche qui est réalisée avec une meilleure précision en utilisant les modèles non linéaires. Dans ce travail, l'identification d'un système non linéaire de type blocks orienté est considérée. Le cas des systèmes Wiener est étudié en utilisant l’algorithme d’essaim de particules (Particle Swarm Optimization). L'efficacité de l'algorithme proposé est testée sur des exemples de simulation.Item Etude et réalisation d’un onduleur monophasé avec Raspberry PI(FGEI.UMMTO, 2024-10-30) Alem Said; Amrane NadirDans le contexte de la transition énergétique, l'optimisation des onduleurs est important pour améliorer l'efficacité énergétique et réduire les harmoniques, sources de distorsion du signal. Ces distorsions proviennent de la commutation rapide des composants électroniques, entraînant des pertes d'énergie et des perturbations dans les réseaux électriques. Des techniques telles que les filtres actifs et passifs ainsi que la modulation de largeur d'impulsions (PWM) ont été développées pour atténuer ces problèmes. L'utilisation de microcontrôleurs comme le Raspberry Pi permet un contrôle avancé et une régulation dynamique. Le document explore les différentes techniques de contrôle des onduleurs, présente le fonctionnement de la PWM et détaille l'utilisation du Raspberry Pi. Enfin, une étude sur la distorsion harmonique est menée à l'aide de simulations sur Simulink Matlab, se concluant par la réalisation d'un onduleur monophasé.Item Réalisation d'un prototype de voiture électrique : mesure dynamique et analyse des performances(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Kadoum Farid; Meftah KamalCe mémoire présente l’étude et la réalisation d’un prototype de voiture électrique à quatre moteurs, contrôlée par une carte Raspberry Pi 3. La commande des moteurs est assurée par un module driver L298N, et un capteur à ultrasons HC-SR04 est utilisé pour mesurer la distance et éviter les obstacles. Pour analyser la dynamique du véhicule, nous utilisons un accéléromètre et un gyroscope MPU6050, qui fournissent des mesures d'accélération sur les axes X, Y et Z, ainsi que les angles de rotation. Ces données sont essentielles pour étudier le comportement dynamique du prototype.Item Etude et automatisation à l’aide de l’API S7- 300 du système de transport par ascenseur(FGEI.UMMTO, 2024-06-27) Afir Sarah; Bettir ZahouaLe but de ce projet est de développer une solution appréciable pour le remplacement de l’ancien automate S5 du système de transport du réfrigérateur par l’automate S7-300. Nous avons commencé notre étude par une recherche descriptive qui nous a permis de comprendre toutes les composantes de ce système. Ensuite, nous avons fait la modélisation de la station par l’outil GRAFCET, et après nous avons présenté l’api S7-300, puis nous avons effectué la simulation avec le logiciel de simulation S7 PLCSIM. Nous avons terminé notre travail sur les améliorations qui peuvent contribué à améliorer la station et à rendre ce système encore meilleur.Item Classification des tumeurs cérébrales par les réseaux de neurones convolutifs (CNN)(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Bengana Wissam; Kaddour LeticiaL'objectif de ce projet est d'explorer l'utilisation de l'apprentissage profond, et plus spécifiquement des réseaux de neurones convolutifs (CNN), pour classifier trois types de tumeurs cérébrales à partir d'images d'IRM. Trois modèles CNN ont été utilisés pour cette tâche : DenseNet121, VGG19 et un modèle concaténé combinant ces deux architectures. L'objectif principal est de comparer les performances de ces modèles pour la classification des tumeurs en utilisant des métriques telles que la précision, le rappel et le F1-score. L'environnement de développement choisi est Google Colab, une plateforme cloud qui permet d'accéder à des ressources de calcul puissantes, notamment des GPU, essentiels pour l'entraînement efficace des modèles d'apprentissage profond. Le prétraitement des données inclut la normalisation des images et leur redimensionnement à une taille uniforme. Des techniques comme le transfert d'apprentissage et la régularisation par Dropout ont été utilisées pour optimiser les performances des modèles. En résumé, ce projet vise à classifier avec précision les tumeurs cérébrales à partir d'images d'IRM en utilisant différentes architectures CNN. Les résultats montrent que le modèle concaténé offre une précision supérieure par rapport aux modèles individuels, démontrant ainsi l'efficacité de la combinaison de plusieurs architectures pour améliorer la performance de classification.Item Segmentation interactive d'images par classificatio: Application des images de pied diabétique(FGEI.UMMTO, 2024) Messaoui Zahia; Akli LizaLa segmentation interactive d’images est un processus permettant à l’utilisateur de délimiter et d’identifier des régions spécifiques dans une image, offrant ainsi un contrôle précis sur le résultat final. Contrairement à la segmentation non supervisée, qui cherche à séparer les régions d’intérêt sans intervention humaine, la segmentation interactive implique une interaction directe avec l’utilisateur pour guider le processus de segmentation. Cette méthode est largement utilisée dans divers domaines tels que la vision par ordinateur, l’analyse d’images médicales, la cartographie et la télédétection, et d’autres domaines où une segmentation précise est nécessaire. Dans ce travail, nous présenterons une méthode de segmentation interactive basée sur la classification des pixels. Cette approche sera appliquée spécifiquement aux images médicales associées aux ulcères du pied diabétique, visant à fournir une segmentation précise et adaptée aux besoins cliniques.Item Estimation de l’état de charge d’une batterie lithium-ion en utilisant les observateurs d’état(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Belkalem Mohammed; Benabderrahmane MassilvaCe mémoire traite de l’estimation de l’état de charge (SoC (State of Charge)) des batteries lithium-ion, largement utilisées dans les véhicules électriques en raison de leur densité énergétique élevée et de leur durabilité. L’estimation précise du SoC est cruciale pour la gestion de l’énergie et la performance des batteries, mais le SoC ne peut pas être directement mesuré. Ce travail vise à développer des méthodes d’estimation efficaces en utilisant deux techniques : l’observateur de Luenberger et le filtre de Kalman. Le mémoire commence par une revue des différents types de batteries, en mettant l’accent sur les batteries lithium-ion, et présente leur fonctionnement et leurs avantages. Il propose ensuite une modélisation mathématique basée sur le modèle de Thévenin du second ordre, un modèle qui offre un compromis entre simplicité et précision. Cette modélisation est suivie par l’introduction des deux méthodes d’estimation du SoC, l’observateur de Luenberger et le filtre de Kalman-Bucy, qui sont des algorithmes couramment utilisés pour estimer les variables non mesurables dans les systèmes dynamiques. Des simulations numériques sont effectuées pour évaluer la performance des deux méthodes dans des environnements sans bruit et avec bruit. Les résultats montrent que les deux techniques sont efficaces pour l’estimation du SoC, mais présentent des avantages et des inconvénients différents en termes de précision et de robustesse. Une analyse comparative des deux méthodes est menée pour déterminer laquelle offre la meilleure estimation en fonction des conditions spécifiques. En conclusion, ce mémoire montre que la combinaison d’une modélisation précise et d’algorithmes d’estimation avancés permet d’améliorer la gestion des batteries dans les véhicules électriques, contribuant ainsi à une meilleure efficacité énergétique et une plus longue durée de vie des batteries.Item Classification des images sonifiées à l’aide d’un réseau de neurone convolutif(FGEI.UMMTO, 2024-10-02) Boukellal MohammedLe mémoire traite de l'application des réseaux de neurones convolutifs (CNN) et de la sonification pour classifier des images. Il explore d'abord les CNN, une technique clé en apprentissage profond utilisée pour extraire des caractéristiques complexes à partir d'images. Plusieurs architectures célèbres comme LeNet-5, AlexNet, et ResNet sont détaillées. Ensuite, le mémoire se penche sur la sonification, une méthode qui permet de transformer des images en sons, rendant l'information visuelle accessible aux personnes malvoyantes. Cette partie présente les bases des signaux sonores et les techniques de sonification d’images. Enfin, une méthode combinant la sonification et les CNN est proposée pour classifier des images de pilules pharmaceutiques. La technique de sonification utilisée repose sur la transformée en ondelettes (CWT), et le modèle CNN MobileNetV2 est employé pour la classification. Les résultats obtenus sur des images sonifiées sont comparés à ceux des images brutes, offrant des perspectives pour l’amélioration de l'accessibilité des données visuelles.Item Automatisation et supervision d’une station de pesage avec TIA Portal à base d’un API S7-1200 au niveau de l’entreprise MIS.(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Moussouni Massinissa; Alane GhilesLe blé joue un rôle central dans l'alimentation et le développement économique, en particulier en Afrique du Nord, où la consommation de pain est parmi les plus élevées au monde malgré des niveaux de production relativement modestes. Cette situation met en évidence la nécessité d'optimiser la production agricole pour assurer la stabilité sociale et politique. En parallèle, l'automatisation des procédés industriels devient indispensable pour répondre aux exigences croissantes du secteur. Les Automates Programmables Industriels (API) sont devenus des outils essentiels permettant d'améliorer la productivité, la qualité et de réduire les coûts de production, tout en améliorant les conditions de travail grâce aux interfaces homme-machine (HMI). Notre projet de fin d'études se déroule au sein de l'entreprise industrielle MIS, spécialisé dans la production de semoule, de farine et de produits dérivés. Nous avons concentré spécifiquement sur l'automatisation d'un système de pesage dans une unité de production de semoule. Nous avons identifié la nécessité soit de moderniser l'équipement existant, soit d'investir dans un système de pesage entièrement nouveau, en raison des problèmes d'usure et des arrêts de Production associés au système actuel. Pour répondre à ce défi, Nous avons entrepris l'étude des composants du système de pesage, la description détaillée de la station de pesage existante, la modélisation à l'aide des GRAFCET, et enfin la programmation et la supervision de la station sous TIA Portal, en utilisant un automate programmable industriel S7-1200 de Siemens. Notre travail inclut le remplacement des anciens équipements par une technologie de pesage plus précise et fiable, ainsi que le développement d'une interface de supervision pour un contrôle en temps réel du processus. Nous avons réussi à améliorer la temporisation, la visualisation et la précision du système, contribuant ainsi à optimiser les opérations de production de l'entreprise MIS. En conclusion, Notre expérience dans ce projet Nous a permis d'appliquer nos connaissances théoriques, de découvrir le monde industriel et de maîtriser des outils essentiels comme TIA Portal V16. Nous espérons que notre travail servira de référence pour les étudiants futurs et soutiendra de futures initiatives d'automatisation au sein de l'entreprise MIS. Ce résumé capture les points clés de notre projet, mettant en avant vos objectifs, méthodologies et résultats obtenus.Item Automatisation de la banderoleuse Robopac Helix HS 40 de l’unité Lalla - Khedidja CEVITAL(FGEI.UMMTO, 2024-10-03) Cherrou LilaCe projet porte sur l'automatisation d'une banderoleuse à bras tournants, une machine conçue pour emballer des palettes de packs d'eau à l'aide de film plastique, nouvellement intégrée dans une chaîne de production existante dans l’usine d’eau minérale Lalla Khedidja Cevital. Après une description détaillée des composants de la banderoleuse, la machine est modélisée à l'aide de Grafcets, en utilisant la méthode des sous-GRAFCETS synchronises, ce qui permet de visualiser les différentes étapes du processus. Chaque Grafcet est structuré de manière à éviter les conflits d'adresse en présentant les étapes dans des blocs de données distincts. Le cœur de l'automatisation repose sur l'utilisation de l'automate Siemens S7-1200, programmé via le logiciel TIA Portal, avec un focus particulier sur l'optimisation des performances du système d'entraînement à travers la communication Profinet avec les variateurs SINAMIC G120. Ces variateurs, jouent un rôle crucial dans la gestion des moteurs de la machine, en régulant avec précision la vitesse et le couple pour assurer un fonctionnement fluide et sécurisé. Le projet fait appel à des blocs de fonctions éditées en SCL (Structured Control Language), permettant de simplifier la gestion des communications entre les différents éléments de la banderoleuse et d'assurer une modularité dans la programmation. Ce travail, illustre une initiation aux outils d'automatisation avancée et l'utilisation des technologies Siemens pour améliorer la performance et la fiabilité des systèmes d'entraînement dans une application industrielle complexe.Item Conception d’un crypto-système basé sur la synchronisation des systèmes chaotiques : application au cryptage d’image(FGEI.UMMTO, 2024-06-26) Ould Slimane Kahina; Oukidja SihamCe mémoire traite des systèmes chaotiques et de leur application au cryptage d'images. Les systèmes dynamiques, continus et discrets, sont étudiés à travers leur représentation mathématique. Les principales propriétés des systèmes chaotiques, comme la non-linéarité, la sensibilité aux conditions initiales et les attracteurs étranges, sont explorées. Les exposants de Lyapunov et les bifurcations illustrent la complexité de ces systèmes. Ensuite, diverses méthodes de synchronisation chaotique, telles que la synchronisation par boucle fermée et impulsive, sont présentées. Enfin, l'utilisation des systèmes chaotiques dans le cryptage d'images est abordée, avec des techniques comme le cryptage par addition et commutation, démontrant leur efficacité en cryptographie.Item Application des systèmes chaotiques pour la conception et implémentation d’un algorithme de chiffrement robuste de fichiers texte(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Mellah Arezki; Oubraham SabihaL'objectif de ce mémoire de fin d'études est de développer un algorithme de cryptage basé sur les systèmes chaotiques pour chiffrer un fichier texte. Pour ce faire, nous avons structuré notre travail en plusieurs parties. Dans un premier temps, nous avons étudié les systèmes chaotiques, nous avons également présenté les systèmes chaotiques d'ordre fractionnaire. Ensuite, nous nous sommes concentrés sur les systèmes cryptographiques et les méthodes de cryptage chaotique, nous avons exploré les concepts fondamentaux de la cryptographie et montré comment les systèmes chaotiques peuvent être intégrés dans des algorithmes de cryptage pour améliorer la sécurité. Nous avons ensuite effectué des analyses de robustesse de l'algorithme proposé, nous avons évalué la résistance de l'algorithme face à différentes attaques potentielles. Ce mémoire démontre l'efficacité et la pertinence des systèmes chaotiques pour le cryptage de données, en apportant une solution innovante et robuste pour la sécurité de l'information.Item Implémentation sur FPGA d’une commande neuro-floue : Application à la commande d’un pendule inversé.(FGEI.UMMTO, 2024-09-26) Nechat Djedjiga; Temzi MaliaDans ce mémoire, un régulateur neuro-flou adaptatif est implémenté sur une carte FPGA en utilisant la technique FIL pour commander la position d’un pendule inversé. Dans cette architecture, le régulateur est exécuté sur le FPGA, tandis que le reste de la boucle de régulation est réalisé dans l’environnement Simulink de MATLAB. L’apprentissage du réseau neuro-flou se déroule en ligne, ajustant les paramètres de la conséquence des règles floues à l’aide d’un algorithme basé sur les méthodes de la descente du gradient et du filtre de Kalman étendu. Cette approche tire parti du parallélisme de calcul du FPGA et de sa haute fréquence d’échantillonnage. Le régulateur proposé est développé dans l’environnement Simulink de MATLAB et implémenté en utilisant les outils "Fixed-Point Tool" et "HDL Coder". Cette méthodologie de conception permet d’obtenir un algorithme précis avec un code VHDL optimal en termes de ressources matérielles utilisées, tout en réduisant le temps de conception de l’algorithme. Les résultats obtenus ont démontré l’efficacité des contrôleurs proposésItem Automatisation d’une station de nettoyage en place (NEP) pour cuve de caillage au sein de l’EURL STLD à Draa Ben Khedda(FGEI.UMMTO, 2024-06-24) Fadli Djouher; Boussakou FatmaNous avons réalisé notre projet de fin d'études au sein de l'entreprise EURL STLD, située à Draa Ben Khedda. Notre mission consistait à proposer une solution programmable pour le système de désinfection NEP de la cuve de caillage, en englobant les aspects matériels et logiciels afin de créer un système de commande et de supervision pour cette partie du processus. 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 TIA Portal, 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.Item Etude et optimisation de la chaine de découpage des briques(FGEI.UMMTO, 2024-06-26) Aberkane Naima; Abersi KatiaLe mémoire porte sur l’optimisation de la chaîne de découpage de briques dans la briqueterie IZERKHEF située à OUED AISSI. Ce projet vise à améliorer la précision et l’efficacité de la production en utilisant des outils comme le GRAFCET pour modéliser le processus et le logiciel TIA Portal pour la programmation. L'objectif principal était de comprendre les composants de la chaîne de découpage et de développer un cahier des charges précis. La solution implémentée permet de réduire le gaspillage de matériaux, de temps et d'énergie grâce à une supervision industrielle avancée via WINCC. Ce stage nous a permis d'acquérir des connaissances techniques et pratiques, et de se familiariser avec les contraintes industrielles. Les résultats obtenus démontrent une amélioration significative de la productivité et une meilleure gestion des ressources, avec l'espoir que cette solution pourra être déployée à plus grande échelle à l'avenir.Item Rénovation et amélioration du système automatique et électrique d’une conditionneuse Lait(FGEI.UMMTO, 2024-06-26) Kacer Mohamed; Guennoun FatmaDans le cadre de notre Master en Automatique Industrielle, nous avons réalisé notre projet de fin d'études à la Laiterie EURL STLD, spécialisée dans la transformation de lait. Notre mission consistait à améliorer la fiabilité de la commande d'une machine dans la chaîne de production de lait en remplaçant l'automate programmable existant par un modèle plus performant. L'objectif principal de notre projet était de garantir un contrôle sûr et efficace de la machine grâce à l'automatisation, en utilisant les avancées technologiques disponibles. Nous avons élaboré un modèle Grafcet et présenté en détail les automates programmables industriels, en particulier le S7 1200 et ses techniques de programmation avec le logiciel TIA Portal V18. Nous avons également développé une plateforme de supervision pour visualiser les différents composants de la conditionneuse à lait et effectué des simulations pour valider notre travail. Ce projet nous a permis de mettre en pratique nos connaissances théoriques, de développer nos compétences techniques et de mieux comprendre les défis du monde professionnel, tout en acquérant une expérience pratique précieuse.Item Implémentation d’une commande floue sur une carte Arduino pour la commande d’un moteur à courant continu(FGEI.UMMTO, 2024-06-25) Moulla Mohamed Cherif; Nait Laziz RezkiDans ce mémoire, nous avons conçu et implémenté un schéma de commande pour commander un moteur à courant continu. Un régulateur flou de type Takagi-Sugeno a été développé afin de commander ce moteur en vitesse sans connaître son modèle mathématique précis, ce régulateur s’inspire du raisonnement humain pour déduire la variation à appliquer à la commande dans le but d’atteindre la vitesse de consigne. Le schéma de commande qui inclus ce régulateur a été programmé dans l’environnement Simulink de Matlab, des outils Matlab tel que «Fuzzy Logic Designer», «System Identification Toolbox» ou encore « PID Tuner » ont été utilisés pour la conception du contrôleur flou mais aussi le contrôleur PID classique que nous avons développé pour comparaison. Chacun de ces deux régulateurs a été implémenté dans une carte Arduino Due, choisie pour sa fréquence d’échantillonnage élevée. Les résultats obtenus démontrent l’efficacité du régulateur flou malgré le fait qu’il n’est pas basé sur un modèle précis.