فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 16 (زمستان 1392)

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 16 (زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/12/28
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سید جمال الدین برهانی، محمد امین هنرور، عبدالمهدی دادگرپور صفحات 3-10
    در این مقاله یک فیلتر میانگذر فوق پهن-باند مایکرواستریپی جدید با استفاده از یک رزوناتور چند- مدی (MMR) بارگذاری شده با استاب طراحی، تحلیل و شبیه سازی شده است. ساختار MMR پیشنهادی از یک رزوناتور امپدانس-پله ای اصلاح شده ی (MSIR) سه-مدی و بارگذاری یک استاب امپدانس - پله ای خم شده (FSIS) ترکیب بندی شده است. استاب بارگذاری شده دو مد تشدید دیگر و همزمان دو صفر انتقال تولید می کند. ابعاد MMR به گونه ای مناسب تنظیم شده اند که پنج مد- تشدید اول از آن در باندعبور مطلوب، یعنی بازه ی فرکانسی 3.1-10.6GHz قرار گیرند و همچنین دو صفر انتقال از رزوناتور نیز در لبه های باندعبور برای افزایش گزینش گری فیلتر قرار گرفته اند. در نهایت با استفاده از خطوط تزویج اینتردیجیتال موازی دارای شکاف در لایه ی زمین برای تغذیه یک فیلتر فوق پهن- باند با ابعاد کوچک، گزینش گری بالا، عملکرد مناسب در باندعبور و باندهای توقف وسیع حاصل شده است. نتایج شبیه سازی در تطابق بسیار خوبی با ملزومات حالت ایده آل فیلترهای UWB می باشند.
    کلیدواژگان: فوق، پهن باند، فیلتر میانگذر، رزوناتور با مدچندگانه (MMR)، دامنه ی حذف تیز، ابعاد کوچک
  • مهرداد جعفربلند، غضنفر شاهقلیان، احسان واحدی صفحات 11-16
    شناورهای سطحی تندرو نوعی از قایق های کوچک هستند که توسط قایقران هدایت می شوند. از این شناور بیشتر جهت ماموریت های استراتژیک مانند نظامی و حراستی که سرعت زیاد و مانور بالا در آن از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می شود. مسیر ناهموار دریا، اغتشاشات دریایی و مدل دینامیکی غیر خطی چند ورودی چند خروجی این شناور، باعث می شود تا هدایت آن بسیار مشکل باشد. در این مقاله جهت کنترل تعقیب مسیر مطلوب و مانور در سرعت زیاد دو کنترل کننده طراحی شده است. کنترل کننده ی فازی پیشنهادی با نتایج کنترل کننده PID مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی مشخص می کند کنترل کننده ها پاسخ مطلوبی دارند و می توانند شناور فوق را به بهترین نحو کنترل و هدایت نمایند.
    کلیدواژگان: شناورهای سطحی تندرو (HSB)، کنترل کننده ی فازی و PID، مانور، اغتشاشات دریایی
  • سمانه جناب، بهادر فانی، حسین قسوری صفحات 17-28
    باتوجه به گسترش روز افزون استفاده از توربین بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) موضوع حفظ اتصال آنها به شبکه و پایداری در برابر خطا از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین محور اصلی این مقاله بهبود رفتار گذرای ژنراتور هنگام نوسان در سرعت باد میباشد. در مقاله حاضر کنترل کنندهای با محاسبات درجه کسری معرفی میگردد. همچنین با استفاده از کنترل برداری، توجه به مودهای بحرانی الکتریکی ژنراتور، اثرات پارامترهای مختلف کنترل کننده ها و تاثیر نقطه کار برروی این مودها پاسخ گذرای ژنراتور بررسی شده است. با استفاده از نتایج مطالعات پیشین نقش موثر کنترل کننده های روتور بر رفتار گذرای ژنراتور آشکار است. این نتایج در ارائه روش جدید کنترلی برای بهبود قابلیت گذر از خطا در مقایسه با کنترل کننده های کلاسیک PI نقش مهمی را ایفا میکنند. با بکارگیری کنترل کنندهی پیشنهادی در مبدل سمت روتور RSCو کنترل برداری برروی شار استاتور جهت جداسازی کنترل توان اکتیو و راکتیو نتایج ایدهآل محقق میگردد. در مقایسه با استراتژی کنترلی کلاسیک PI، روش پیشنهادی از طریق توسعه حوزه جذب دینامیکهای داخلی سیستم پایدار می شود و رفتار تحت نوسانات سرعت باد را از طریق کنترل ولتاژ روتور کنترل می کند. در این روش نه تنها به نحو موثری قابلیت گذر از خطا بهبود می یابد، بلکه کنترل پذیری ژنراتور در حین اختلال نیز حفظ شده است. نتایج حاصل از مطالعات نظری توسط شبیه سازی حوزه زمان تاکید بر کاهش پیک و نوسانات پاسخ گذرای توربین بادی مبتنی بر DFIG دارند.
    کلیدواژگان: توربین بادی، ژنراتور القایی با تغذیه دوبل، کنترل کننده با محاسبات درجه کسری، رفتارگذرا
  • امیررضا زارع بیدکی، مجتبی ملبوبی، سید محمد کارگر، مهدی علیاری شوره دلی صفحات 29-36
    در این مقاله کنترل کننده جدید لاگور برای کنترل سرعت سیستم سروالکتروهیدرولیک پیشنهاد شده است. در این کنترل کننده روش آموزش پسخورد خطا با ایده Tracking، برای کنترل سیستم سرو به کار گرفته شده است. کنترل کننده پیشنهادی توانسته است با یک سیگنال کنترلی مناسب و در کمترین زمان نشست نسبت به روش های پیشین به اهداف کنترلی دست یابد. نتایج به دست آمده با کمک شبیه سازی معادلات غیر خطی سیستم در محیط مطلب (MATLAB)، نشان دهنده مزیت کنترل کننده جدید در زمان نشست و دامنه سیگنال کنترلی می باشد.
    کلیدواژگان: سیستم سروالکتروهیدرولیک، آموزش پسخورد خطا، کنترل کننده لاگور
  • سید محمد سیدابراهیمی، حسین پورقاسم، احمد کشاورز صفحات 37-48
    تصاویر درموسکپی یکی از ابزارهای اصلی مورد استفاده در تشخیص ملانوما و دیگر عارضه های رنگی پوست به شمار می رود. به علت سختی و عوامل ادراکی در تشخیص های انسانی، تحلیل کامپیوتری تصاویر درموسکپی یک زمینه جدید تحقیقاتی را به روی محققین گشوده است. یکی از مراحل اصلی در تحلیل این تصاویر، آشکارسازی خودکار مرز عارضه می باشد. یافتن یک آستانه بهینه برای بخش بندی تصاویر دیجیتالی یک کار دشوار در پردازش تصویر می باشد. در این تحقیق یک روش آستانه گذاری جدید مبتنی بر روش های آستانه گذاری مطرح و الگوریتم یادگیری تقویتی جهت بخش بندی تصاویر درموسکپی ارائه می گردد. در این روش، عامل تقویتی الگوریتم یادگیری، وزن های بهینه مربوط به آستانه های مختلف را آموزش می بیند و تصویر را توسط آستانه بهینه بخش بندی می کند. یک تابع پاداش برای محاسبه میزان شباهت بین تصویر باینری خروجی و تصویر سطح خاکستری اصلی به کار برده می شود تا میزان پاداش یا جریمه را به عامل تقویتی اعمال کند. از سه روش آستانه گذاری Otsu، Kittler و Kapur جهت ترکیب در عامل تقویتی استفاده می گردد. نتایج بخش بندی با استفاده از اندازه گیری خطا براساس تصاویری که توسط متخصصین پوست بخش بندی شده اند، مقایسه می گردند. مقایسه نتایج حاصل با روش های خودکار ارائه شده در مقالات، بیانگر بهبود دقت و کاهش خطا در آشکارسازی مرز عارضه در تصاویر درموسکپی است.
    کلیدواژگان: آستانه گذاری، بخش بندی، تصاویر درموسکپی، ملانوما، الگوریتم یادگیری تقویتی
  • فرهاد فغانی، قاسم میرجلیلی صفحات 49-62
    با پیشرفت روزافزون تکنولوژی های مخابراتی و با دسترسی سریع، آسان و نسبتا ارزان مشترکان به اینترنت، درخواست های متقاضیان استفاده از این نوع شبکه ها عمدتا به سمت استفاده از سرویس هایی است که در آنها به نوعی می بایستی انتقال چندرسانه ای انجام پذیرد. یکی از پرطرفدارترین سرویس ها، ارسال تصاویر ویدئویی است که توانسته است کاربران زیادی در شبکه را به استفاده از اینگونه سرویس ها ترغیب نماید. به ویژه ترافیک های کنفرانس ویدئویی زنده که در دانشگاه ها، بیمارستان ها، سمینارها، آموزش های از راه دور و... در حال گسترش می باشد. از این رو سرویس دهندگان مخابراتی نیازمند به مدل سازی مناسبی از اینگونه ترافیک ها جهت طراحی بهتر و ارزیابی عملکرد سرویس های ارائه شده خود می باشند. این سرویس ها در کشور ما نیز در حال توسعه می باشد. در این مقاله، روش های مدل سازی ترافیک های کنفرانس ویدئویی رایج در کشور جهت ارائه سرویس های با کیفیت ویدئویی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: شبکه های مخابرات داده، مدل سازی ترافیک، ویدئو کنفرانس، ترافیک
  • زهرا نجاتی، فرید شیخ الاسلام، سید حمید محمودیان صفحات 63-70
    پیل سوختی پلیمری از نقطه نظر طراحی و کارکرد یکی از جذابترین انواع پیل سوختی است. این نوع از پیل های سوختی در مقایسه با انواع دیگر پیل سوختی، برای یک حجم و وزن معلوم، توان بیشتری تولید می کند. با این حال یکی از موانع گسترش استفاده از این سیستم ها راندمان پایین آن ها می باشد. در این مقاله سعی بر آن است که برای غلبه بر راندمان پایین پیل سوختی پلیمری از تعقیب نقطه ماکزیمم توان استفاده گردد. با توجه به مشخصه جریان-توان پیل سوختی، که یک منحنی غیر خطی و دارای یک نقطه ماکزیمم می باشد و با استفاده از کنترلر فازی و انتخاب مناسب توابع عضویت ورودی و خروجی سعی بر آن است که سیستم همواره در نقطه ماکزیمم توان کار کند. برای این منظور از یک چاپر بین پیل سوختی و بار استفاده می شود و برای تنظیم سیکل کاری موج اعمالی به آن یک کنترل کننده فازی نوع 1TSK به کار برده می شود که ورودی های آن شیب منحنی جریان- توان و تغییرات شیب می باشد. نتایج نشان می دهد این کنترل کننده عملکرد مناسبی دارد و در مقایسه با روش کنترلی اغتشاش و مشاهده سریع تر می باشد.
    کلیدواژگان: پیل سوختی پلیمری، ماکزیمم توان، کنترل فازی، TSK
  • سعید نخ کوب، عباس چترایی، خوشنام شجاعی صفحات 71-77
    در این مطالعه، مساله موقعیت و ردیابی برای شناور زیر سطحی خودگردان در صفحه افقی، در شرایط حضور جریان های دریایی به عنوان اغتشاش مورد بحث قرار می گیرد. در این تحقیق، اثر تغییرات و نامعینی در پارامترها مد نظر قرار می گیرد. عملکرد مطلوب کنترل کننده تطبیقی با بهره ثابت با خطی سازی فیدبک و همچنین با روش کنترل تطبیقی با بهره فازی مقایسه شده است. روش کنترلی ارائه شده در شبیه سازی ها مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است. همچنین، کارآیی روش کنترلی ارائه شده با روش های کنترلی دیگر در برخی از تحقیقات مقایسه شده اند. کران دار بودن و آنالیز مشخصات همگرایی مجانبی الگوریتم کنترلی و پایداری آن با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف و به کمک لم باربالات اثبات و ارائه شده است.
    کلیدواژگان: شناور زیر سطحی خودگردان، کنترل تطبیقی، کنترل غیر خطی، تقریب زن فازی
|
  • Seyyed Jamal Borhani, Mohammad Amin Honarvar, Abdolmehdi Dadgar Pour Pages 3-10
    In this paper، a novel microstrip-line ultra-wideband (UWB) bandpass filter (BPF) based on multiple-mode resonator (MMR) is designed، analyzed and simulated. The structure of the proposed MMR constructed by a modified triple-mode stepped-impedance resonator (MSIR) loaded with a folded step-impedance stub (FSIS). This stub-loaded resonator could generate two more resonate modes and two transmission zeros (TZs) simultaneously. Proposed MMR’s dimensions properly tuned so that first five resonate modes of the proposed MMR roughly allocated in the desirable bandpass، i. e. 3. 1-10. 6GHz، as well as two TZs at the edge of the passband، leading to sharp roll-off. Finally، with using aperture-backed interdigital-coupled lines for feeding، an UWB BPF with compact size، high selectivity، good performance in-band، and wide stopbands is obtained. Simulation results are in excellent agreement with UWB BPF ideal case.
    Keywords: Ultra, wideband (UWB), bandpass filter (BPF), multiple, mode resonator (MMR), sharp rejection skirt, compact size
  • Mehrdad Jafarboland, Ghazanfar Shahgholian, Ehsan Vehedi Pages 11-16
    High speed boats are small kind of boats which are piloted with boatman. These boats are usually used in strategic commissions like military which fast speeds and good manoeuvrability are of essential importance. Rough sea path، marine turbulences and multi input multi output nonlinear dynamical model of this boats،make it very difficult to pilot and manoeuvre them. in this paper،. two controller are designed and proposed for pursuing desired path and manoeuvring fast speeds. Fuzzy controller is compared with the result of PID controller. Simulation results also indicate that these proposed controllers have suitable responses and can pilot the boat in the best manner.
    Keywords: Speed boats (HSB), PID, fuzzy controller, manoeuvre, marine turbulences
  • Samaneh Jenab, Bahador Fani, Hossein Ghasvari Pages 17-28
    Application of fractional order proportional integral (FOPI) controller to improve transient performance of wind turbine (WT) with Doubly fed induction generator (DFIG) is presented and studied in this paper. By small signal analysis، it is found that the dynamic behavior of the DFIG based WT، during the variation of operating conditions، is strongly affected by the stator dynamics. Since the DFIG electrical dynamics are nonlinear، the linear control (PI) scheme cannot work properly under change in wind speed and stator modes are not damped appropriately. The proposed fractional order controller generalizes the conventional integer order PI controller whose integral order are fractional number rather than integer. This expansion can provide more flexibility in achieving control objectives. By time domain simulations، a comparative analysis is made with respect to the standard PI controller to demonstrate effectiveness of the fractional order PI () controller during wind speed perturbation.
    Keywords: Doubly fed induction generator, fractional order controller, transient performance
  • Amir Reza Zare Bidaki, Mojtaba Malboobi, Seyyed Mohammad Kargar, Mehdi Aliyari Shoreh Deli Pages 29-36
    In this paper، a new Laguerre controller is proposed to control the electro hydraulic servo system. The proposed controller uses feedback error learning method and leads to significantly improve performance in terms of settling time and amplitude of control signal rather than other controllers. All derived results are validated by simulation of nonlinear mathematical model of the system. The simulation results show the advantages of the proposed method for improved control in terms of both settling time and amplitude of control signal.
    Keywords: Electro hydraulic servo system (EHSS), feedback error learning (FEL), laguerre controller
  • Seyyed Mohammad Seyyed Ebrahimi, Hossein Pourghasem, Ahmad Keshavarz Pages 37-48
    Dermoscopy is one of the major imaging techniques used in diagnoses of Melanoma and other skin diseases. Because of difficulties and subjectivity of human interpretation، automatic and computerized analysis of dermoscopic images has opened an important research area. Automatic lesion detection is one of the main steps in analysis of these images. Finding an optimal threshold for segmenting the lesion is a severe task in image processing. Different methods for thresholding already exist. In this research a novel thresholding approach according to well-known thresholding methods and reinforcement algorithm for segmenting dermoscopic images is presented. The reinforced agent learns optimal weights for different thresholding methods and finally segments the dermoscopic image with optimal threshold. A reward function is designed for achieving the similarity ratio between the binary output image and original gray level image and calculating reward/punish signal which should be exerted to reinforced agent. We use three thresholding methods، Otsu، Kittler and Kapur، for combining in the reinforced agent and the detected lesions are compared with the ground-truth which is determined dermatologists and the border error is calculated. The results are also compared with other well-known automatic methods which indicate that the proposed method yields to more accuracy and less border error in detection of lesion in dermocopy images.
    Keywords: Dermoscopy Images, detection, thresholding, reinforcement algorithm, melanoma
  • Farhad Faghani, Ghasem Mirjalily Pages 49-62
    Multimedia traffics are the basic traffics in data communication networks. Especially Video conferences are the most desirable traffics in huge networks (wired، wireless، …). Traffic modeling can help us to evaluate the real networks. So، in order to have good services in data communication networks which provide multimedia services، QoS will be very important. In this research we tried to have an exact traffic model design and simulation to overcome QoS challenges. Also، we predict bandwidth by Kalman filter in Ethernet networks.
    Keywords: Data communication networks, traffic modeling, video conference, traffic
  • Zahra Nejati, Farid Sheikholeslam, Seyyed Hamid Mahmoodian Pages 63-70
    Polymer fuel cell is one of the most attractive of fuel cell from point of the design and operation and also in comparison with other types of fuel cell، for a weight and size، polymer fuel cell produces more power. But however، one of the problems to use of this system is its low efficiency. To overcome the low efficiency of the fuel cell polymer in this paper is tried to used from maximum power point tracking. According to the characteristic of the flow –power the fuel cell، which is a non-linear curve and has a maximum point and use of the fuzzy controller and the proper selection of input and output membership functions trying to the System always works at maximum power. For this purpose، a chopper is used between the fuel cell and the load and to adjust the duty cycle of the applied signal to it is applied the fuzzy-TSK type controller that Its inputs are stream slope and slope changes. The results show that this controller has a good performance and that is faster compared with the perturbation and observation method.
    Keywords: Polymer fuel cell, maximum power, fuzzy control, TSK
  • Saeed Nakhkoob, Abbas Chatraei, Khoshnam Shojaei Pages 71-77
    In this paper، the problem of the position and attitude tracking of an autonomous underwater vehicle (AUV) in the horizontal plane، under the presence of ocean current disturbances is discussed. The effect of the gradual variation of the parameters is taken into account. The effectiveness of the adaptive controller is compared with a feedback linearization method and fuzzy gain control approach. The proposed strategy has been tested through simulations. Also، the performance of the propos-ed method is compared with other strategies given in some other studies. The boundedness and asymptotic converge-nce properties of the control algorithm and its semi-global stability are analytically proven using Lyapunov stability theory and Barbalat’s lemma.
    Keywords: Autonomous underwater vehicles, adaptive control, nonlinear control, fuzzy approximation