Classification des journées en fonction des radiations solaires sur l'île de la Réunion

National audienceL'objectif de cet article est de montrer les intérêts et les inconvénients de deux approches classificatoires de courbes. La première est basée sur une représentation des courbes sous forme vectorielle, la seconde propose la distance de D'Urso et Vichi qui est basée sur les première et seconde dérivées finies. Cette dernière intègre au mieux les propriétés mathématiques des courbes. Ces deux approches seront appliquées à la classification de sources de production d'énergie de type photovoltaïque

Controle de la polarisation dans les antennes imprimees a large bande

CNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueSIGLEFRFranc

Mémoire d'habilitation à diriger des recherches

Ce mémoire d'Habilitation à diriger des recherches comporte trois parties. Dans la première partie, je m'efforcerai de présenter le contexte et mon parcours au sein de l'université de la Réunion. J'aborderai sous un angle historique les différentes fonctions que j'ai assumées depuis mon recrutement aussi bien au niveau administratif que pédagogique et de recherche. Je mettrai l'accent sur les actions qui m'ont permis de construire et de consolider mon environnement actuel de recherche et d'enseignement.Dans le deuxième partie, je développerai les thèmes de recherche que j'ai dirigés au sein du Laboratoire de Génie industriel. En accord avec le directeur du laboratoire, j'ai assuré majoritairement, l'encadrement scientifique de trois doctorants. Mes actions de recherche se caractérisent par leur aspect pluridisciplinaire et appliqué. De plus, elles sont en prise directe avec mon environnement immédiat. Ces deux points répondent à la politique de recherche de l'université de La Réunion et sont fortement encouragés par le ministère par le biais des contrats quadriennaux.Dans la troisième partie, je présenterai les éléments permettant une qualification de ma production scientifique. J'ai sélectionné les publications les plus pertinentes résumant mon parcours au niveau de la recherche

Conception de la commande d'un système automatisé de production (apport des graphes et de l'ordonnancement cyclique)

Les travaux exposés dans ce mémoire portent sur la conception préliminaire de la commande des systèmes automatisés de production, l'objectif étant d'en améliorer la productivité et la flexibilité. La stratégie retenue consiste à définir une commande idéale et spécifique pour chaque type de produit fabriqué par le système automatisé. Nous définissons un formalisme noté GMT (Graphe Marqué et Temporisé) dans lequel nous représentons la gamme opératoire de chaque production. Nous développons ensuite une métohde capable d'ordonnancer cycliquement des gammes non linéaires, prenant par exemple en compte des opérations d'assemblage ou de désassemblage. Cette méthode est basée sur un simulateur qui exécute le plan de production en arbitrant les conflits d'affectation selon le comportement social des colonies de fourmis. Il résulte de cette simulation un diagramme de GANTT duquel nous extrayons le graphe GMT de commande de l'application. Les outils conventionnels de la théorie de graphes permettent alors d'analyser l'architecture et de vérifier les propriétés de célérité et de vivacité du graphe obtenu. Finalement, une passerelle GMT/Grafcet produit le Grafcet de commande de façon systématique. Ces travaux se terminent par l'étude d'un cas de MPS variable (Minima Part Set), montrant ainsi le bien fondé de notre démarche.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceF

Méthodologie de synthèse et d'optimisation de radiopile bornée à un domaine de fonctionnement

Les travaux présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans la thématique du Transport d'Energie Sans Fil (TESF). Cette étude a pour objectif l'optimisation de la partie réception du système de TESF où s'opère le redressement de l'énergie micro-onde en énergie continue. Ce processus complexe de nature non-linéaire est délicat à appréhender aussi bien en théorie qu'en pratique. Ainsi, une optimisation ne sera concevable que si l'on maîtrise d'un point de vue conceptuel, expérimental et technologique, la mise en œuvre d'une radiopile. Ceci a motivé la démarche de mise en place d'une méthodologie de synthèse de radiopile bornée à un domaine de fonctionnement. La démarche choisie consiste, partant de données expérimentales, à établir une modélisation simple et précise des différents éléments constituant la radiopile afin d'optimiser efficacement le système complet à l'aide d'un environnement de simulation unique.The research developed in this report lies in the framework of the Wireless Power Transportation (WPT). The carried study aims at optimizing the collecting/rectifying part of the WPT System where recovery of the microwave energy into continue-us energy takes place. This is a complex non-linear process usually difficult to deal with, in theory and in practice, requiring - if rectenna optimization has to be obtained - a good understanding of the conceptuel, experimental and technological aspects involved in rectenna implementation. This fact has been the rationale for bringing us to implement a methodology for the synthesis of a rectenna when it is only allowed to function in a given limited operating condition space. The process exposed in this document consists in making out a simple and yet precise modelling of the various components of the rectenna, where parameters are extracted from some experimental data, so as to subsequently and efficiently optimize the complete System.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceReunionFRR

Etude expérimentale d'un réseau de rectennas compactes en configuration série ou parallèle

International audienceCette étude porte sur l’optimisation d’un réseau de rectennas dédié à la récupération d’énergie électromagnétique à faible densité de puissance. L’étude expérimentale du réseau est présentée pour une configuration de connexion des rectennas en série ou parallèle. Une première étude est effectuée sur la rectenna unitaire et concerne l’optimisation de l’antenne de collecte en technologie méta-surface pour une réduction des dimensions globales du circuit. De plus, la partie redressement, constitué d’un circuit d’adaptation, d’une diode Schottky en série et d’une capacité de filtrage en sortie, est optimisée pour de faibles puissances collectées. Les résultats obtenus montrent l’évolution de la charge optimale et de la puissance collectée du réseau de rectennas en fonction des paramètres de celui-ci (nombre de rectennas, configuration des rectennas)

A greedy minimum energy consumption forwarding protocol for wireless sensor networks

International audienceEnergy consumption is a vital resource to be controlled to extend the longevity of a wireless sensor network. In a multihop routing, lifetime as well as throughput of the network could be increased by selecting the forwarding node intelligently. The existing energy-aware routing protocols either do not jointly consider the network performance and energy saving, or they are not distributed. In this paper, we propose an efficient greedy forwarding protocol, called minimum energy consumption forwarding, which selects a forwarding node on the basis of minimum transmit and receive energy consumption per successful packet transmission per unit Euclidean distance progress toward the destination, in a distributed fashion. In the proposed algorithm, at each hop the forwarding decision can be either taken by the transmitter at each forwarding node or the best forwarder can be elected by some kind of election contention mechanism. Through network simulations we have shown that the proposed energy consumption minimizing distributed forwarding strategy outperforms the greedy geographic forwarding algorithm in terms of increasing the network lifetime and end-to-end throughput. The proposed algorithm can be easily retrofitted in the already developed network capable wireless sensor nodes

Impact of the coupling effect and the DC-combining configuration on a compact rectenna array

International audienceThis paper proposes an experimental study of the coupling effect of a rectenna array. The rectifying antenna consists of a compact and efficient rectifying circuit in a series topology, coupled with a small metamaterial-inspired antenna. The measurements are investigated in the X plane on the behavior of rectenna array, with series and parallel DC-combining configuration of two and three spaced rectennas from 3cm to 10cm. This study shows that the maximum efficiency is reached for the series configuration, with a resistive load of 10kΩ. The optimal distance is not significant for series or parallel configuration. Then, a comparison between a rectenna array with non-optimal mutual coupling and a more traditional patch rectenna is performed. Finally, a practical application is tested to demonstrate the effectiveness of such small rectenna array. 1. Introduction With the development of very low-power wireless system, numerous researches have focused their attention on the feasibility of powering devices through the harvesting of ambient electromagnetic energy [1]. The main challenges in far field nondirective powering are a result of the low and variable power densities available at the receiving antenna. Therefore, the study deals with the design, optimization and experimental characterization of a compact metamaterial-inspired antenna coupled with a rectifier. Then, to increase DC power over the load, the proposed rectenna has been interconnected to form arrays [2]. This is called DC-combining configuration where the outputs of each rectenna are combined in series, parallel or a hybrid manner. It has the advantages to ease the construction of the rectenna array oppositely to the RF-combining configuration. In RF-combining structure, the RF outputs of each antenna are combined before the rectifier circuit. The RF-combining configuration implies the use of sub-circuit to deal with power leakage and phasing between the antennas. This issue is eliminated when DC-combining is use, but the tradeoff of such configuration, is lower RF-to-DC conversion and the use of several rectifying element. In this paper, we investigate the behavior of rectenna array using electrically small antenna. First, we inquire the effect of mutual coupling on two different DC-combining configuration, series and parallel for a finite number of elements. Then, a comparative study is conduct between a rectenna array and a single rectenna using a conventional patch antenna [3], having the same physical surface area. Last, an application of the rectenna array is tested, where a battery-less temperature sensor is powered over a distance of one meter

Stratégie de contrôle hybride d'un magnétron verrouillé par injection pour un Transport d'Énergie Sans Fil par onde hyperfréquence

Présenté initialement à l'agence spatiale américaine par P. Glaser comme une source potentielle d'énergie alternative renouvelable et propre, le projet de Centrales Solaires Orbitales est basé sur le concept de Transport d'Energie Sans Fil (TESF). Le principe consiste à collecter directement dans l'espace l'énergie solaire, puis à la transmettre vers une base de réception terrestre, via un faisceau hyperfréquence. Dans le cadre des actions menées dans le domaine du TESF au niveau terrestre, une solution technologique permettant de répondre au cahier des charges imposé au système d'émission a retenu notre attention : mettre en oeuvre un réseau d'antenne phasé alimenté par des magnétrons de moyenne puissance. Dans cette optique, ce travail de recherche présente une approche originale du contrôle des grandeurs de sortie d'un magnétron opérant en situation de verrouillage par injection. Afin de prendre en compte le comportement non linéaire du magnétron, une stratégie de contrôle hybride a été mise en oeuvre pour le contrôle de la fréquence et de l'amplitude d'un magnétron de moyenne puissance (2.45 GHz) verrouillé par injection et débitant sur une charge fixe. L'aspect hybride est constitué par l'association d'un algorithme de Contrôle Direct Inverse impliquant un réseau de neurones non linéaires modélisant la fonction de transfert inverse du magnétron, avec un correcteur linéaire en boucle fermée de type PID. Le développement d'un dispositif de caractérisation expérimentale d'un magnétron verrouillé par injection a permis de collecter des bases de mesures nécessaires à un apprentissage supervisé et généralisé pour l'identification du contrôleur neuronal. Les meilleures performances en terme de conduite du magnétron ont été obtenues avec une boucle de contrôle effectuant une permutation dynamique entre le correcteur neuronal non linéaire et le correcteur linéaire PID tout en assurant une stabilité de la phase sur l'ensemble de la bande de verrouillage.SAINT DENIS/REUNION-Droit Lettre (974112101) / SudocSudocFranceF

Analyse des performances d'un réseau de rectennas miniatures pour la télé-alimentation de dispositifs à faible consommation

International audienceCet article présente l'analyse d'un réseau de rectennas compactes pour l'alimentation de dispositifs à faible consommation d'énergie. Ainsi pour de faibles densités de puissance collectées, les performances de la mise en réseau de 2x5 rectennas sont étudiées. Ces résultats sont utilisés dans une étude de cas pratique d'un capteur télé-alimenté périodiquement sur une distance de 5 mètres avec une densité de puissance collectée inférieure à 25µW/cm²