فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 32، بهار 1392)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 32، بهار 1392)

  • الف-مهندسی برق
  • 60 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1392/06/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمدحسن مرادی، علیرضا رئیسی صفحه 1
    پنل های خورشیدی دارای مشخصه جریان- ولتاژ غیر خطی بوده و تنها در یک نقطه کار خاص، حداکثر توان را تولید می کنند. این نقطه بهینه توان با تغییر دما و شدت نور تغییر می کند. روش های مختلفی برای ردیابی نقطه حداکثر توان به صورت online و offline معرفی شده است. این مقاله روش جدیدی جهت بهبود عملکرد ردیابی نقطه حداکثر توان پنل های خورشیدی جدا از شبکه ارائه می دهد و الگوریتم روش پیشنهادی از دو بخش محاسبه نقطه کار و تنظیم دقیق تشکیل شده است. ابتدا بخش محاسبه نقطه کار که بر اساس روش ولتاژ مدار باز می باشد، حداکثر توان را تقریب می زند و سپس بخش تنظیم دقیق بر اساس روش اغتشاش و مشاهده مقدار دقیق حداکثر توان را دنبال می کند. روش پیشنهادی در محیط Matlab/Simulink شبیه سازی و برای یک نمونه آزمایشگاهی پیاده سازی شده و تاثیر تغییر فرکانس و دامنه اغتشاش بر روی پاسخ دینامیکی و عملکرد حالت پایدار ردیابی نقطه حداکثر مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی و آزمایشگاه برای حالت راه اندازی و حالت پایدار با روش های موجود مقایسه می گردد و موثربودن روش پیشنهادی نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: ردیابی نقطه حداکثر توان، پنل خورشیدی، ولتاژ مدار باز، روش اغتشاش و مشاهده
  • مهدی حیات داودی، محسن فرشاد، حمیدرضا نجفی، رضا صداقتی، محمود جورابیان صفحه 11
    یکی از روش های کنترلی مرسوم در توربین های بادی، کنترل زاویه گام پره های توربین می باشد که این کار به منظور داشتن توان نامی در خروجی توربین، برای سرعت های باد بالاتر از سرعت باد نامی انجام می گیرد. با توجه به اهمیت زیاد کیفیت توان تولیدی توسط توربین و از آنجا که عملکرد بهتر کنترل کننده زاویه گام، کیفیت بهتر خروجی سیستم زاویه گام و متعاقبا کیفیت بهتر توان تولیدی توربین را به دنبال دارد، بهینه سازی عملکرد این کنترل کننده امری حیاتی است. در این مقاله ابتدا برای کنترل زاویه گام از یک کنترل کننده PI استفاده شده و سپس یک کنترل کننده هوشمند عاطفی جدید (برگرفته از مکانیسم یادگیری عاطفی مغز انسان) جایگزین آن گردیده است. با توجه به نتایج شبیه سازی با این جایگزینی، عملکرد سیستم کنترل زاویه گام در حد بسیار خوبی بهبود یافته است. این کنترل کننده هوشمند عملکرد خوبی از لحاظ سرعت پاسخ دهی، ریپل پاسخ و بالاخره خطای ماندگار ردیابی داشته و در ضمن از قوام قابل ملاحظه ای در قبال تغییرات سرعت باد (نقطه کار) و پارامترهای سیستم زاویه گام برخوردار است.
    کلیدواژگان: توربین بادی، زاویه گام، کنترل کننده تطبیقی، یادگیری عاطفی
  • مهرداد حیدری ارجلو، سید قدرت الله سیف سادات، مرتضی رزاز صفحه 19
    در این مقاله برای تشخیص جزیره های الکتریکی، یک الگوریتم جدید مبتنی بر تحلیل سیگنال های حالت گذرا با استفاده از تبدیل موجک گسسته (DWT) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) ارائه می گردد. شبکه عصبی برای دسته بندی حوادث به حالت های «جزیره» یا «غیر جزیره» آموزش داده می شود. ویژگی های مورد نیاز دسته بندی، از طریق تبدیل موجک گسسته سیگنال های گذرای ولتاژ و جریان DGها استخراج می شوند. برای شبیه سازی الگوریتم از نرم افزارهای DIGSILENT، MATLAB و WEKA استفاده شده است. روش پیشنهادی روی یک سیستم توزیع ولتاژ متوسط CIGRE با دو نوع DG مختلف آزمایش می شود. این مقاله، الگوریتم رله نهایی را با تحلیل انجام گرفته از میان 162 طرح انتخاب می کند تا رله انتخابی از نظر شاخص های مختلف از جمله دقت، سرعت، سادگی و هزینه، بهترین کارایی را داشته باشد. با تحلیل و بررسی های صورت گرفته در رله انتخابی DGها، از سیگنال ولتاژ، موجک مادر 4db و سطح هفتم تبدیل موجک استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این روش می تواند جزیره های الکتریکی را در مقایسه با روش های موجود در زمان کوتاه تر و با دقت بالاتری تشخیص دهد.
    کلیدواژگان: تبدیل موجک گسسته، تولیدات پراکنده، جزیره الکتریکی و شبکه عصبی مصنوعی
  • مرتضی حق پرست، صمد تقی پور بروجنی، عباس کارگر صفحه 28
    یک روش مناسب برای رسیدن به بازده و ضریب توان بالا در ماشین های سنکرون رلوکتانسی، افزایش برجستگی مغناطیسی (Ld/Lq) در این ماشین ها است. این کار معمولا از طریق تغییر ساختار هندسی ماشین و به ویژه با تغییر تعداد و شکل سدهای شار رتور انجام می شود. در این مقاله از یک روش هوشمند برای بهینه سازی موتور سنکرون رلوکتانسی بر مبنای برجستگی مغناطیسی استفاده شده است. به این منظور مشخصات موتور از جمله هندسه ورق های استاتور، طول محوری ماشین، نوع سیم بندی و تعداد سدکننده های شار رتور ثابت فرض شده و شش پارامتر برای تعیین مکان سدهای شار رتور تعریف شده است. سپس به ازای تغییرات پله ای این پارامترها، برجستگی مغناطیسی رتور با استفاده از روش اجزای محدود (FEM) محاسبه شده و با به کارگیری این مقادیر برای آموزش یک شبکه عصبی (NN)، تابعی برای مدل کردن برجستگی مغناطیسی در موتور فراهم شده است. با در نظر گرفتن این مدل عصبی به عنوان تابع هدف درون الگوریتم ژنتیک (GA)، پارامترهای ماشین سنکرون رلوکتانسی بهینه سازی شده و بهترین ساختار موتور با بیشترین برجستگی مغناطیسی به دست آمده است. در پایان توانایی تخمین درست شبکه عصبی توسط شبیه سازی FEA، و قابلیت سنکرون ماندن موتور در بار نامی توسط شبیه سازی دینامیکی تایید شده است.
    کلیدواژگان: موتور سنکرون رلوکتانسی، بهینه سازی، برجستگی مغناطیسی، روش اجزای محدود، شبکه عصبی، الگوریتم ژنتیک
  • سارا پورمحمدی، منصور ولی، محسن قدیانی صفحه 35
    در مقاله حاضر با تلفیق دو دیدگاه سری های تیلور برداری و گسترش پهنای باند مصنوعی، ایده جدیدی در زمینه بهبود کیفیت سیگنال گفتار باند محدود تخریب شده توسط نویز ارائه شده است. بدین ترتیب که ابتدا پارامترهای بازنمایی MFCC استخراج شده از گفتار نویزی باند محدود به روش سری های تیلور برداری اصلاح شده و سپس با استفاده از مدل گسترش پهنای باند مبتنی بر GMM، بردارهای بازنمایی گفتار باند گسترده برای این پارامترهای اصلاح شده تخمین زده می شوند. سپس به کمک دو معیار اندازه گیری PESQ و LSD، میزان شباهت پوش طیف و سیگنال گفتار تخمین زده شده باند گسترده با پوش طیف باند گسترده و گفتار تمیز مرجع سنجیده می شود. نتایج به دست آمده از پیاده سازی این الگوریتم به وضوح بیانگر کارایی مناسب ایده پیشنهادی در جهت بهبود کیفیت بردارهای بازنمایی گفتار باند محدود آلوده به نویز و نزدیک تر کردن آنها به بردارهای ویژگی سیگنال گفتار باند گسترده مرجع هستند.
    کلیدواژگان: سری های تیلور برداری، گسترش پهنای باند، گفتار نویزی باند محدود، مدل ترکیبی گوسی
  • حسن فرسی، سمانه کوهی مقدم صفحه 43
    در این مقاله یک الگوریتم استخراج ویژگی مقاوم به نویز را پیشنهاد می دهیم. در این الگوریتم به منظور استخراج ویژگی از یک فیلتر غیر خطی و پوشش موقتی استفاده می شود و با بهره گیری ازویژگی دلتا- طیفی به جای ویژگی کپسترال- دلتا دقت بازشناسی صحبت به طور مطلوبی افزایش می یابد. تقریبا همه سیستم های خودکار تشخیص صحبت (ASR) کنونی از ویژگی های کپسترال- دلتا و دلتا- دلتا برای استخراج ویژگی صحبت استفاده می کنند. در این مقاله هدف، رسیدن به ویژگی های مقاومی است که در شرایط مختلف نویزی بهبود بیشتری برای بازشناسی صحبت فراهم می آورد. برای تحقق این امر بر روی برخی از مشخصات کلیدی صحبت (خصوصا مشخصات غیر ایستان صحبت) متمرکز شده که با سیگنال های نویزی اختلاف دارد. نتایج آزمایش های انجام گرفته نشان می دهد که دقت بازشناسی در مقایسه با MFCC و PLP در حضور انواع مختلف نویز بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: بازشناسی صحبت، ضرایب کپسترال نرمالیزه شده توان، فیلتر غیر خطی نامتقارن، ویژگی های کپسترال دلتا
  • معرفی کتاب
    صفحه 51
  • صفحه 52
|
  • M. H. Moradi, A. R. Reisi Page 1
    Solar panels exhibit non-linear current–voltage characteristics producing maximum power at only one particular operating point. The maximum power point changes with temperature and light intensity variations. Different methods have been introduced for tracking the maximum power point based on offline and online methods. In this paper a new method is presented to improve the performance of maximum power point tracking in off-grid solar panels. The proposed algorithm is a combination of two loops, set point calculation and fine tuning loops. First the set point loop approximates the maximum power using offline calculation of the open circuit voltage. The exact amount of the maximum power will, then, be tracked by the fine tuning loop which is based on perturbation and observation (P&O) method. The proposed method is simulated in Matlab/Simulink environment and experimentally verified using a laboratory prototype. In maximum power point tracking, the effects of frequency variation and disturbance amplitude on dynamic response and steady state performance are examined. Simulation and experimental results are compared with other methods and the effectiveness of the proposed method is evaluated.
  • M. Hayatdavudi, M. Farshad, H. R. Najafi, R. Sedaghati, M. Joorabian Page 11
    The purpose of this paper is optimal location of distributed generation in electric distribution networks. Load uncertainty and desired voltage range has been modeled using fuzzy data theory. The objective function includes loss reduction, improvement of profile index and voltage stability index with their relevant constraints, voltage constraints and transmittable power from the line. Load variation has been shown for three different time durations (peak, off peak and average).PSO technique has been used to optimize the objective function while Max-Min method has been applied to select the answer. Results produced from the proposed model have been provided in 5 different scenarios on a 33 bus system of IEEE.
  • M. Heidari Orejloo, S. Gh. Seifossadat, M. Razaz Page 19
    In this paper a new algorithm is provided for detecting of electrical islands, based on analysis of transient signals using discrete wavelet transform (DWT) and artificial neural network (ANN). The neural network is taught for Classification of events to the "islands" or "non-islands". Needed features for classification are extracted by DWT of DG transient voltage signal. DIgSILENT, MATLAB and WEKA softwares are used for simulation.Proposed method is tested on a CIGRE medium voltage distribution system with two different types of DGs. The final method is chosen from among 162 relay projects with respect to different criteria, including accuracy, speed, simplicity and cost efficiency is the best.With The analysis done in the best relay selection for DGs, the voltage signal, the mother wavelet db4 and seventh level wavelet transform are used. Simulation results show that this method in compared with existing methods, can detect the electrical islands, with a shorter time and higher accuracy.
  • M. Haghparast, S. Taghipour Boroujeni, A. Kargar Page 28
    appropriate approach to reach high efficiency in Synchronous Reluctance (SynRel) machines is to enhance these machines’ magnetic saliency. This is usually done by changing the geometry of machine and especially by changing the number and shape of rotor flux barriers. In this paper an intelligent- method have been used to optimizing the design of SynRel motors based on magnetic saliency ratio. To achieve this aim, all of the motor parameters including stator geometry, axial length of machine, winding type, and number of flux barriers in rotor are assumed constant and just position of the rotor flux barriers are optimized. These positions have been defined by six parameters. Changing these parameters, the magnetic saliency of machine is calculated by finite element analysis (FEA). Using these values to train a neural network (NN), a modeling function is obtained for magnetic saliency of SynRel machine. Considering this NN as the target function in genetic algorithm (GA), the parameters of SynRel machine have been optimized and the best rotor structure with highest magnetic saliency has been obtained. Finally the abilities of NN in correct estimation of magnetic saliency and motor synchronization were approved by FEA and dynamic simulation.
  • S.Pourmohammadi, M. Vali, M. Ghadyani Page 35
    In this paper, we introduce an efficient and previously unreported approach to enhance the quality of corrupted narrowband speech signal using joint Vector Taylor Series (VTS) and Bandwidth Extension (BWE) algorithms. First, feature vectors extracted from the noisy narrowband signal have modified applying VTS technique. Then, the estimation of corresponding wideband features have derived from the compensated parameters using two different artificial BWE methods (Envelope prediction with GMM and Neural Network). Finally, the distance between the wideband feature vectors and their estimated values evaluated using Log Spectral Distortion (LSD) measurement criteria. The results of implementation clearly show the advantage of proposed idea to improve the quality of the contaminated speech. In addition, we show that artificial BWE of speech signal, based on the neural network envelope extension outperforms better results in comparison with the GMM algorithm.
  • H. Farsi, S. Kuhimoghadam Page 43
    In this paper, we propose a new feature extraction algorithm which is robust against noise. In the proposed algorithm, a non-linear filter with temporal masking are used for speech feature extraction and by applying delta spectral characteristics instead of delta cepstral, the accuracy of speech recognition is improved. Almost, all present Automatic Speech Recognition (ASR) systems use cepstral-delta and delta-delta characteristics for speech feature extraction. The aim of this paper is to reach the robust speech features which provide more accurate speech recognition under different noisy conditions. This is achieved by focusing on speech key features (especially non-stationary speech features) which highly differ from the noise signals. The obtaining experimental results show that the accuracy of speech recognition improves in comparison with traditional methods such as PLP and MFCC.