Les travaux de recherche résumés ici concernent l’utilisation des approches de commande optimale et robuste pour les systèmes de conversion de l’énergie électrique dans un sens large – caractérisés par un taux de pénétration élevé des renouvelables et par la présence des éléments de stockage – avec la mise en évidence des aspects applicatifs associés : la validation préliminaire, puis l’embarquement des algorithmes sur des unités de calcul temps réel et la validation sur des systèmes physiques ou des sites pilotes. Le focus a été mis sur différents types de renouvelables – éolien, photovoltaïque et micro-hydrolien – puis sur la gestion de la puissance (Power Management System – PMS) des stockages, y compris hybrides, au sein des systèmes multi-sources et des micro-réseaux électriques. L’intérêt sociétal et écologique mis à part, ces systèmes dynamiques proposent des multiples challenges aux concepteurs de lois de commande, compte tenu d’au moins deux de leurs traits définitoires : l’imprédictibilité et l’hétérogénéité. Une idée directrice a été adoptée à travers les travaux résumés ici : transformer ces provocations, autant que possible, dans des opportunités pour la conception des commandes. Le mémoire est organisé en cinq chapitres, dont le premier retrace mon parcours professionnel. Le second chapitre introduit dans une manière plutôt informelle la nécessité et la motivation de l’approche scientifique proposée, dans sa globalité et son essentiel. Les deux chapitres suivants résument le cœur de mes contributions, à savoir en se focalisant sur la commande optimale des systèmes de conversion de l’énergie renouvelable (troisième chapitre), puis sur la conception des PMS par la synthèse de commande robuste pour des systèmes multi-sources et des micro-réseaux électriques (quatrième chapitre). Le cinquième chapitre, le dernier, envisage la formulation de quelques conclusions et l’identification de quelques directions de recherche intéressantes à poursuivre.