Development and Implementation of Advanced MPPT Techniques for Photovoltaic Systems under Dynamic Environmental Conditions
Loading...
Files
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of El Oued
Abstract
This dissertation presents a comprehensive review and comparative analysis of Maximum Power Point
Tracking (MPPT) control strategies for photovoltaic (PV) systems operating under both constant and
variable solar irradiance conditions. The study investigates four prominent algorithms: Perturb and
Observe (P&O), Incremental Conductance (INC), Artificial Neural Networks (ANN), and Fuzzy Logic
Control (FLC). The operational principles, advantages, and limitations of each technique are
thoroughly examined. Using MATLAB-Simulink as a simulation platform, a quantitative performance
evaluation is conducted. The results demonstrate that the ANN-based MPPT controller achieves the
highest conversion efficiency, recording 96.63% under constant irradiance, while the FLC algorithm
exhibits superior dynamic response characterized by minimal steady-state oscillations and rapid
adaptability to fluctuating atmospheric conditions. The findings underscore the critical role of
appropriate MPPT selection tailored to specific system requirements and environmental dynamics.
Future research directions are proposed, focusing on experimental validation of the simulated results
and the development of hybrid algorithms combining the strengths of multiple techniques to further
optimize PV system performance under real-world operating conditions.
تقدم هذه المذكرة دراسةً شاملةً وتحليلاً مقارناً لاستراتيجيات التحكم في تعقب نقطة القدرة القصوى )(MPPT
المخصصة للأنظمة الكهروضوئية العاملة تحت ظروف إشعاع شمسي ثابت ومتغير. تبحث الدراسة في أربع
خوارزميات رئيسية وهي: الاضطراب والرصد) ، (P&Oوالتوصيلية المتزايدة) ، (INCوالشبكات العصبية
الاصطناعية) ، (ANNوالتحكم المنطقي الضبابي ). (FLCتم تحليل مبادئ التشغيل والمزايا والقيود لكل تقنية
بدقة. باستخدام بيئة المحاكاة ، MATLAB-Simulinkتم إجراء تقييم كمي للأداء. أظهرت النتائج أن وحدة
التحكم MPPTالقائمة على الشبكات العصبية الاصطناعية ) (ANNتحقق أعلى كفاءة تحويل، حيث سجلت
%96.63تحت إشعاع ثابت، في حين أظهرت خوارزمية التحكم المنطقي الضبابي ) (FLCاستجابة ديناميكية
فائقة تميزت بتموجات (تذبذبات) ضئيلة في الحالة المستقرة وقدرة عالية على التكيف السريع مع التقلبات الجوية.
تؤكد النتائج على الدور الحاسم لاختيار تقنية MPPTالمناسبة وفقاً لمتطلبات النظام المحددة والظروف البيئية
المحيطة. تم اقتراح اتجاهات للبحث المستقبلي، تركز على التحقق التجريبي من النتائج المحاكاة وتطوير
خوارزميات هجينة تجمع بين نقاط القوة في تقنيات متعددة لزيادة تحسين أداء الأنظمة الكهروضوئية في ظل
ظروف التشغيل الحقيقية.الكلمات المفتاحية: تعقب نقطة القدرة القصوى ( ،)MPPTالأنظم
Description
Master's thesis in electromechanics.2026
Keywords
Maximum Power Point Tracking (MPPT), Photovoltaic Systems, Perturb and Observe (P&O), Incremental Conductance (INC), Artificial Neural Networks (ANN), Fuzzy Logic Control (FLC), MATLAB-Simulink, Conversion Efficiency, Variable Irradiance, Hybrid MPPT Algorithms., تعقب نقطة القدرة القصوى ( ،)MPPTالأنظمة الكهروضوئية، خوارزمية الاضطراب والرصد ( ،)P&Oخوارزمية التوصيلية المتزايدة ( ،)INCالشبكات العصبية الاصطناعية ( ،)ANNالتحكم المنطقي الضبابي () ،MATLAB-Simulink ،FLCكفاءة التحويل، الإشعاع المتغير، خوارزميات MPPTالهجينة.
Citation
Rebiha Moatassem Bellah , Laadjali Bachir.Development and Implementation of Advanced MPPT Techniques for Photovoltaic Systems under Dynamic Environmental Conditions.