Détails du sujet
Conception et réalisation d’un régulateur solaire MPPT amélioré à partir d’un contrôleur à logique floue
Résumé
Auteur : Assizu Aridjolo
Niveau: G3
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2025-2026 , | 2026-07-05 15:23:17
Mots clés
XJ7b
Intérêt
Afin de remédier à ces insuffisances, l’utilisation de la logique floue apparaît comme une solution intelligente et efficace. Grâce à sa capacité d’adaptation et à son fonctionnement proche du raisonnement humain, la logique floue permet d’améliorer les performances des régulateurs solaires MPPT.
C’est dans cette optique que s’inscrit le présent travail intitulé : « Conception et réalisation d’un régulateur solaire MPPT amélioré à partir d’un contrôleur à logique floue ».
Problématique
Les systèmes photovoltaïques sont confrontés à plusieurs difficultés liées aux variations des conditions climatiques, notamment l’irradiation solaire et la température. Ces variations empêchent souvent les panneaux solaires de fonctionner à leur point de puissance maximale, ce qui entraîne une baisse du rendement énergétique.
Les techniques classiques de commande MPPT, bien qu’efficaces dans certains cas, présentent plusieurs limites telles que :
* les oscillations autour du point de puissance maximale
* la lenteur de suivi
* les pertes d’énergie
* la faible précision lors des variations rapides du climat.
Face à ces insuffisances, il devient nécessaire de développer une méthode de commande plus intelligente, rapide et stable.
La question principale de cette étude est donc la suivante :
Comment concevoir et réaliser un régulateur solaire MPPT basé sur la logique floue capable d’améliorer le rendement et la stabilité d’un système photovoltaïque
Plan provisoire
CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS SUR L’ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
1.1 Introduction……………………………………………………………………………………………….
1.2 Généralités sur l’énergie solaire………………………………………………………………….
1.3 Présentation des systèmes photovoltaïques……………………………………………….
1.4 Fonctionnement d’un panneau solaire……………………………………………………….
1.5 Caractéristiques électriques des panneaux photovoltaïques…………………….
1.6 Facteurs influençant le rendement…………………………………………………………….
1.7 Avantages et limites des systèmes photovoltaïques………………………………….
1.8 Conclusion……………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE II : ÉTUDE DES RÉGULATEURS SOLAIRES ET DES TECHNIQUES MPPT
2.1 Introduction………………………………………………………………………………………….
2.2 Régulateurs solaires……………………………………………………………………………….
2.3 Principe du MPPT………………………………………………………………………………….
2.4 Point de puissance maximale………………………………………………………………….
2.5 Techniques classiques de poursuite MPPT…………………………………………….
2.6 Limites des méthodes classiques…………………………………………………………….
2.7 Convertisseurs DC-DC utilisés dans le MPPT…………………………………………….
2.8 Conclusion……………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE III : ÉTUDE DE LA LOGIQUE FLOUE……………………………………………………………………………………………………….
3.1 Introduction………………………………………………………………………………………….
3.2 Définition de la logique floue………………………………………………………………….
3.3 Fonctionnement de la logique floue……………………………………………………….
3.4 Variables linguistiques………………………………………………………………………….
3.5 Fonctions d’appartenance…………………………………………………………………….
3.6 Base de règles floues…………………………………………………………………………….
3.7 Défuzzification…………………………………………………………………………………….
3.8 Avantages de la logique floue dans les systèmes MPPT……………………….
3.9 Conclusion………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE IV : CONCEPTION ET SIMULATION DU RÉGULATEUR MPPT À LOGIQUE FLOUE
4.1 Introduction……………………………………………………………………………………….
4.2 Architecture générale du système……………………………………………………….
4.3 Modélisation du panneau photovoltaïque………………………………………….
4.4 Choix du convertisseur DC-DC…………………………………………………………….
4.5 Conception du contrôleur flou…………………………………………………………….
4.6 Élaboration des règles floues……………………………………………………………….
4.7 Algorithme de commande…………………………………………………………………….
4.8 Simulation sous MATLAB/Simulink……………………………………………………….
4.9 Analyse des résultats………………………………………………………………………….
4.10 Conclusion…………………………………………………………………….
CHAPITRE V : RÉALISATION PRATIQUE ET TESTS EXPÉRIMENTAUX
5.1 Introduction……………………………………………………………………
5.2 Présentation du matériel utilisé…………………………………….
5.3 Réalisation pratique du montage…………………………………….
5.4 Programmation du système…………………………………………….
5.5 Tests expérimentaux……………………………………………………….
5.6 Analyse des performances……………………………………………….
5.7 Comparaison avec un régulateur classique……………………….
5.8 Difficultés rencontrées…………………………………………………….
5.9 Conclusion……………………………………………………………………….
CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Hypothèses
Nous supposons que l’utilisation d’un contrôleur à logique floue dans un régulateur solaire MPPT permettra :
* d’améliorer la précision du suivi du point de puissance maximale ; de réduire les pertes d’énergie ;
* d’augmenter le rendement énergétique du système photovoltaïque
* d’assurer une meilleure stabilité du système face aux variations climatiques.
Méthodes
Pour réaliser cette étude, plusieurs méthodes seront utilisées :
* Recherche documentaire : consultation des ouvrages, articles scientifiques, mémoires et documents traitant des systèmes photovoltaïques, du MPPT et de la logique floue ;
* Étude théorique : analyse du fonctionnement des panneaux photovoltaïques, des convertisseurs DC-DC et des techniques MPPT
* Réalisation pratique : conception du montage électronique du régulateur solaire MPPT à logique floue ;
* Tests et analyses : évaluation des performances du système conçu et comparaison avec les méthodes classiques.
Bibliographie
* Fuzzy Logic with Engineering Applications
* Power Electronics: Converters, Applications, and Design
* Articles scientifiques sur IEEE Xplore
* Revue Renewable Energy
* Documents et cours sur les systèmes photovoltaïques
Directeur & Encadreur
Directeur: MUSONGYA Dieudonné
Encadreur: Bertille Japhet MUSHAGASHA
Status
Décision ou observation:
Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON
Conception et réalisation d’un régulateur solaire MPPT amélioré à partir d’un contrôleur à logique floue
Résumé
Auteur : Assizu Aridjolo
Niveau: G3
Département: Genie Electrique
Année Ac: 2025-2026 , | 2026-07-05 15:23:17
Mots clés
XJ7bIntérêt
Afin de remédier à ces insuffisances, l’utilisation de la logique floue apparaît comme une solution intelligente et efficace. Grâce à sa capacité d’adaptation et à son fonctionnement proche du raisonnement humain, la logique floue permet d’améliorer les performances des régulateurs solaires MPPT.C’est dans cette optique que s’inscrit le présent travail intitulé : « Conception et réalisation d’un régulateur solaire MPPT amélioré à partir d’un contrôleur à logique floue ».
Problématique
Les systèmes photovoltaïques sont confrontés à plusieurs difficultés liées aux variations des conditions climatiques, notamment l’irradiation solaire et la température. Ces variations empêchent souvent les panneaux solaires de fonctionner à leur point de puissance maximale, ce qui entraîne une baisse du rendement énergétique.Les techniques classiques de commande MPPT, bien qu’efficaces dans certains cas, présentent plusieurs limites telles que :
* les oscillations autour du point de puissance maximale
* la lenteur de suivi
* les pertes d’énergie
* la faible précision lors des variations rapides du climat.
Face à ces insuffisances, il devient nécessaire de développer une méthode de commande plus intelligente, rapide et stable.
La question principale de cette étude est donc la suivante :
Comment concevoir et réaliser un régulateur solaire MPPT basé sur la logique floue capable d’améliorer le rendement et la stabilité d’un système photovoltaïque
Plan provisoire
CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS SUR L’ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE1.1 Introduction……………………………………………………………………………………………….
1.2 Généralités sur l’énergie solaire………………………………………………………………….
1.3 Présentation des systèmes photovoltaïques……………………………………………….
1.4 Fonctionnement d’un panneau solaire……………………………………………………….
1.5 Caractéristiques électriques des panneaux photovoltaïques…………………….
1.6 Facteurs influençant le rendement…………………………………………………………….
1.7 Avantages et limites des systèmes photovoltaïques………………………………….
1.8 Conclusion……………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE II : ÉTUDE DES RÉGULATEURS SOLAIRES ET DES TECHNIQUES MPPT
2.1 Introduction………………………………………………………………………………………….
2.2 Régulateurs solaires……………………………………………………………………………….
2.3 Principe du MPPT………………………………………………………………………………….
2.4 Point de puissance maximale………………………………………………………………….
2.5 Techniques classiques de poursuite MPPT…………………………………………….
2.6 Limites des méthodes classiques…………………………………………………………….
2.7 Convertisseurs DC-DC utilisés dans le MPPT…………………………………………….
2.8 Conclusion……………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE III : ÉTUDE DE LA LOGIQUE FLOUE……………………………………………………………………………………………………….
3.1 Introduction………………………………………………………………………………………….
3.2 Définition de la logique floue………………………………………………………………….
3.3 Fonctionnement de la logique floue……………………………………………………….
3.4 Variables linguistiques………………………………………………………………………….
3.5 Fonctions d’appartenance…………………………………………………………………….
3.6 Base de règles floues…………………………………………………………………………….
3.7 Défuzzification…………………………………………………………………………………….
3.8 Avantages de la logique floue dans les systèmes MPPT……………………….
3.9 Conclusion………………………………………………………………………………………….
CHAPITRE IV : CONCEPTION ET SIMULATION DU RÉGULATEUR MPPT À LOGIQUE FLOUE
4.1 Introduction……………………………………………………………………………………….
4.2 Architecture générale du système……………………………………………………….
4.3 Modélisation du panneau photovoltaïque………………………………………….
4.4 Choix du convertisseur DC-DC…………………………………………………………….
4.5 Conception du contrôleur flou…………………………………………………………….
4.6 Élaboration des règles floues……………………………………………………………….
4.7 Algorithme de commande…………………………………………………………………….
4.8 Simulation sous MATLAB/Simulink……………………………………………………….
4.9 Analyse des résultats………………………………………………………………………….
4.10 Conclusion…………………………………………………………………….
CHAPITRE V : RÉALISATION PRATIQUE ET TESTS EXPÉRIMENTAUX
5.1 Introduction……………………………………………………………………
5.2 Présentation du matériel utilisé…………………………………….
5.3 Réalisation pratique du montage…………………………………….
5.4 Programmation du système…………………………………………….
5.5 Tests expérimentaux……………………………………………………….
5.6 Analyse des performances……………………………………………….
5.7 Comparaison avec un régulateur classique……………………….
5.8 Difficultés rencontrées…………………………………………………….
5.9 Conclusion……………………………………………………………………….
CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Hypothèses
Nous supposons que l’utilisation d’un contrôleur à logique floue dans un régulateur solaire MPPT permettra :* d’améliorer la précision du suivi du point de puissance maximale ; de réduire les pertes d’énergie ;
* d’augmenter le rendement énergétique du système photovoltaïque
* d’assurer une meilleure stabilité du système face aux variations climatiques.
Méthodes
Pour réaliser cette étude, plusieurs méthodes seront utilisées :* Recherche documentaire : consultation des ouvrages, articles scientifiques, mémoires et documents traitant des systèmes photovoltaïques, du MPPT et de la logique floue ;
* Étude théorique : analyse du fonctionnement des panneaux photovoltaïques, des convertisseurs DC-DC et des techniques MPPT
* Réalisation pratique : conception du montage électronique du régulateur solaire MPPT à logique floue ;
* Tests et analyses : évaluation des performances du système conçu et comparaison avec les méthodes classiques.
Bibliographie
* Fuzzy Logic with Engineering Applications* Power Electronics: Converters, Applications, and Design
* Articles scientifiques sur IEEE Xplore
* Revue Renewable Energy
* Documents et cours sur les systèmes photovoltaïques
Directeur & Encadreur
Directeur: MUSONGYA DieudonnéEncadreur: Bertille Japhet MUSHAGASHA
Status
Décision ou observation:Feu vert:
Déposé : NON
Défendu: NON
Finalisé: NON