فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 18 (تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/05/29
  • تعداد عناوین: 8
|
  • امیر بکتاش، ابوالفضل واحدی صفحات 3-8
    امروزه هسته های نواری مدور نانو بلوری به واسطه ویژگی های مغناطیسی مطلوبی که دارند به طور گسترده ای در ترانسفورمرهای پالسی و فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار حلزونی این هسته ها بر روی نحوه توزیع شار درون آن تاثیر گذاشته و باعث پیچیدگی زیاد تحلیل مغناطیسی این هسته ها شده است. در این مقاله با استفاده از روش شبکه های رلوکتانسی یک مدل برای این هسته ها ارائه شده است. این مدل قادر به تعیین شار در نقاط مختلف هسته می باشد. ویژگی غیرخطی مغناطیسی هسته نیز با استفاده از یک مدل پسماند در مدل هسته گنجانده شده که با استفاده از آن به آسانی می توان تلفات مغناطیسی هسته را معلوم نمود. سادگی پیاده سازی مدل از ویژگی های مثبت آن می باشد. نتایج شبیه سازی مدل با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود و همچنین تست های عملی بررسی شده اند. مقایسه نتایج نشان می دهند که روش ارائه شده علاوه بر سادگی دارای دقت مطلوب بوده و سرعت همگرایی آن در شبیه سازی نیز بالا است.
    کلیدواژگان: روش تکرار نیوتن، روش شبکه های رلوکتانسی، مبدل رزونانسی سری، مدل مشخصه پسماند، مواد مغناطیسی نانو بلوری و هسته های مدور نواری
  • مهدی سالمی، مهدی مرادیان، رضا صفیان صفحات 9-14
    در این مقاله کاربرد یک موجبر مجتمع شده در زیر لایه با تیغه زیگ زاگی شکل، برای تحریک آنتن شکافی طولی موازی نشان داده شده است. دو رابطه ی اصلی یرای طراحی ساختار موجبر مجتمع شده در زیر لایه و به دست آوردن پارامترهای ساختار مورد نظر، برای تحریک شکاف موازی طولی توسط تیغه زیگ زاگی شکل، در موجبر مجتمع شده در زیر لایه تعیین شده است. تیغه زیگ زاگی درست زیر شکاف طولی قرار گرفته است. شکاف مورد نظر در امتداد خط مرکزی موجبر و در مرکز موجبر روی سطح مسی دی الکتریک و بالای موجبر قرار می گیرد. میزان عمق زیگ زاگ از خط مرکزی موجبر متناسب با تشعشع مورد نیاز از شکاف است و کنداکتانس نرمالیزه شده شکاف نیز با افزایش عمق زیگ زاگ می تواند افزایش یابد. در این مقاله فرض توزیع المان موازی برای ساختار پیشنهادی در نظر گرفته شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد ساختار پیشنهادی، کاندیدای مناسبی برای جایگزینی با شکاف موازی طولی رایج است. از جمله دلایلی که این ساختار برای تحریک یک آنتن شکافی طولی معرفی شده است، هزینه ساخت کم، کوچک بودن و سازگاری آن ها با مدارهای مایکرواستریپ است. هم چنین با توجه به این که شکاف مورد نظر در امتداد خط مرکزی موجبر قرار می گیرد و عمق زیگ زاگ جایگزین انحراف شکاف از خط مرکزی (offset) می شود، با این روش می توانیم طراز گلبرگ های پروانه ای در الگوی تشعشعی یک آرایه متشکل از ساختار پیشنهادی را کاهش دهیم.
    کلیدواژگان: شکاف موازی طولی، موجبر مجتمع شده درون زیر لایه، تیغه زیگ زاگی، انحراف شکاف از خط مرکزی، گلبرگ های پروانه ای
  • الهه سعیدی، بهرام کریمی، مصطفی پوربهی صفحات 15-24
    در این مقاله، از یک کنترلر تطبیقی به همراه شبکه عصبی موجک برای یک کلاس از سیستم های غیرخطی ابعاد وسیع، با زیر سیستم غیر افاین غیرخطی نامعلوم دارای تاخیر زمانی استفاده شده است. تداخلات وارد شده به زیر سیستم ها، غیرخطی و دارای تاخیر در نظر گرفته شده است که در مقایسه با حالتی که تاخیر برای تداخلات، در نظر گرفته نمی شود به واقعیت نزدیک تر است. در این مقاله، وزن های مربوط به لایه خروجی شبکه عصبی موجک، با استفاده از قوانین تطبیقی به دست می آیند و سپس به صورت روی خط تنظیم می شوند. پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از تحلیل پایداری لیاپانف- کراسفسکی تضمین شده است. علاوه بر پایداری، همگرایی خطای ردیابی به سمت صفر تضمین می شود و همچنین تمام سیگنال ها در سیستم حلقه بسته کراندار می باشند. در انتها، روش ارائه شده به منظور کنترل دو پاندول معکوس که توسط فنر به یکدیگر متصل شده اند، اعمال شده و شبیه سازی می شود. نتایج شبیه سازی کامپیوتری ارائه شده، کارایی روش پیشنهاد شده در این مقاله را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: سیستم ابعاد وسیع، سیستم غیرخطی غیرافاین، شبکه عصبی موجک، کنترل تطبیقی
  • بهادر فانی، سلیمان فهرستی ثانی، احسان ادیب صفحات 25-36
    تخمین بار روزانه در شرکت های توزیع که به منظور ارائه این نتایج به شرکت مدیریت شبکه صورت می گیرد، امری لازم و ضروری است. پیش بینی بار روزانه در شبکه های قدرت از دیرباز مورد توجه قرار داشته است. با توجه به تاثیر پذیری زیاد الگوهای بار از عوامل مختلفی مانند عوامل آب و هوایی، اقتصادی و اجتماعی، پیش بینی دقیق بار امر دشواری می باشد. به همین دلیل در سال های اخیر استفاده از الگوریتم های هوشمند در جهت پیش بینی، در حال گسترش می باشد. در این مقاله جهت پیش بینی بار، با توجه به حجیم و زمان بر بودن روش های هوشمند از مدل های آماری (روش هموار سازی نمایی) استفاده شده است و با تلفیق این روش با روش تخمینی ارائه شده (معکوس اجزای اصلی) با توجه به عدم دسترسی کامل به داده های روز قبل از روز پیش بینی نتایج قابل قبولی حاصل می گردد.
    کلیدواژگان: پیش بینی بار، تخمین بار، منحنی بار، هموارسازی نمایی، روش معکوس اجزای اصلی
  • سمیه کلاته، سجاد ازگلی، محمدتقی حمیدی بهشتی صفحات 37-44
    ترومبوآمبولی وریدی از عوارض قابل پیشگیری در اعمال جراحی است که می تواند موجب مرگ و میر شود، اما تاکنون پژوهش کافی برای مدل سازی این عارضه صورت نگرفته است. این در حالی است که با مدل سازی دقیق این عارضه می توان به صورت قابل ملاحظه ای از بروز آن جلوگیری کرد. در این مقاله به مدل سازی این عارضه به روش فازی با استفاده از دانش خبرگان پرداخته شده است. به این منظور پس از جمع آوری دانش و تجربه پزشکان با استفاده از مصاحبه های متعدد، ابتدا عوامل موثر در بروز عارضه استخراج شده و سپس به پنج گروه تقسیم شده اند. دانش و تجربه پزشکان در مورد احتمال بروز عارضه در اثر عوامل هریک از گروه ها به صورت یک موتور استنتاج فازی متناظر با آن گروه مدل شده است. خروجی نهایی سیستم فازی که همان احتمال بروز عارضه در اثر تمام عوامل است با استفاده از اجتماع این زیر سیستم ها محاسبه می گردد. در نهایت سیستم فازی طراحی شده توسط داده های واقعی جمع آوری شده از بیمارانی که در بخش جراحی بیمارستان شریعتی تهران تحت عمل جراحی قرار گرفته اند، مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. با اعمال روش ارائه شده به داده های مربوط به 100 بیمار مشاهده می شود که در 96 مورد پیش بینی این روش با پیش بینی روش متداول پزشکان انطباق داشته است و در 4 مورد دیگر نتیجه مدل ارائه شده منطبق بر واقعیت و پیش بینی متداول پزشکان خلاف واقع بوده است.
    کلیدواژگان: ترومبوآمبولی وریدی، دانش خبره، عارضه ترمبوفلبیت عمقی، مدل سازی فازی
  • وحید متقی، شاهرخ شجاعیان صفحات 45-52
    پیکربندی شبکه های توزیع به دنبال وقوع خطا و خارج شدن بخش معیوب شبکه، باید به سرعت تغییر کند تا بخش های سالم مجددا برق دار شوند. این کار که در اصطلاح بهره برداران مانور و در اصطلاح آکادمیک بازیابی سیستم نامیده می شود، محتاج یک آلگوریتم منطقی، سریع و قابل انعطاف برای همه آرایشهای شبکه است. در سالهای اخیر با استقرار سیستمهای GIS در شبکه های توزیع، نحوه درج اطلاعات شبکه در کامپیوترها دگرگون شده و در عمل امکان رویت شبکه توسط کامپیوتر، چنانکه در نرم افزارهای سنتی سیستم بود، وجود ندارد. در این مقاله با تعریف مناسب ارتباط بین شرکاء شبکه، علاوه بر تشخیص سریع منطقه مواجه با اتصالی و مناطق بی برق متاثر از آن، براساس اطلاعات دیجیتال موجود در بانکهای GIS، میزان بار از دست رفته مشخص گردیده و با توجه به ظرفیت مسیرهای قابل دسترس، استراتژی بهینه بازیابی انتخاب می شود. آلگوریتم پیشنهادی در محیط Matlab روی یک شبکه توزیع سه فیدره پیچیده شبیه سازی شده و سرعت و دقت آن محک زده می شود.
    کلیدواژگان: بازیابی، شرکاء شبکه، مانور، سکشن، شبکه توزیع
  • حمید محمودیان، مهدی دولتشاهی صفحات 53-60
    در این مقاله، یک مدار نمونه بردار و نگه دار تمام تفاضلی با دقت 12 بیت برای نرخ داده 200 Ms/sارائه گردیده است. در مدار پیشنهادی این مقاله به منظور افزایش خاصیت خطی و همچنین افزایش میزان ولتاژ عملکرد، ازسوئیچ های بوت استرپ جهت نمونه برداری از سیگنال ورودی استفاده گردیده است. همچنین به منظور جلوگیری از اثر بارگذاری طبقات بعدی بر روی مدار پیشنهادی از یک بافر خروجی با بهره قابل تنظیم جهت افزایش خاصیت خطی استفاده گردیده است. عملکرد مدار پیشنهادی توسط نرم افزار Hspice با استفاده از تکنولوژی CMOS-0.35um مورد شبیه سازی قرار گرفته است که نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب مدار را جهت نرخ داده 200Ms/s با دقت 12 بیت در خروجی تصدیق می کند.
    کلیدواژگان: نمونه بردار و نگه دار، تزریق بار، سوئیچ بوت استرپ
  • ایمان صادق خانی، علیرضا صدوقی صفحات 61-69
    موتورهای القایی به صورت گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرا می گیرند. با این وجود در طول پروسه راه اندازی، جریان راه اندازی آنها آنچنان بزرگ است که می تواند به تجهیزات آسیب برساند. بنابراین این جریان بایستی با دقت تخمین زده شود. در این مقاله، از شبکه عصبی مصنوعی برای ارزیابی مقدار پیک جریان راه اندازی موتورهای القایی استفاده می شود. هر دو ساختار متداول پرسپترون چندلایه (MLP) و تابع پایه ای شعاعی (RBF)مورد بررسی قرار می گیرند. برای آموزش ساختار MLP از شش الگوریتم پس انتشار (BP)، دلتا-بار-دلتا (DBD)، دلتا-بار-دلتا توسعه یافته (EDBD)، جستجوی تصادفی جهت دار (DRS)، انتشار سریع (QP) و لونبرگ مارکواردت (LM) استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که هرچند اکثر شبکه های آموزش دیده قادر به تخمین مناسب مقدار پیک جریان راه اندازی هستند، اما الگوریتم هایLM و EDBD بهترین نتیجه را بر اساس میانگین خطای نسبی و مطلق ارائه می دهد. این روش می تواند به شرکت های سازنده و اپراتورها برای ارزیابی مقدار پیک جریان راه اندازی در مرحله طراحی و بهره برداری کمک کند تا بتوانند تدابیر لازم را برای عملکرد ایمن موتور فراهم نمایند.
    کلیدواژگان: موتورهای القایی، پرسپترون چندلایه، تابع پایه ای شعاعی، جریان راه اندازی
|
  • Amir Baktash, Abolfazl Vahedi Pages 3-8
    Recently tape wound cores، due to their excellent properties، are widely used in transformers for pulsed or high frequency applications. The spiral structure of these cores affects the flux distribution inside the core and causes complication of the magnetic analysis and consequently the circuit analysis. In this paper، a model based on reluctance networks method is used to analyze the magnetic flux in toroidal wound cores and losses calculation. A Preisach based hysteresis model is included in the model to consider the nonlinear characteristic of the core. Magnetic losses are calculated by having the flux density in different points of the core and using the hysteresis model. A transformer for using in a series resonant converter is modeled and implemented. The modeling results are compared with experimental measurements and FEM results to evaluate the validity of the model. Comparisons show the accuracy of the model besides its simplicity and fast convergence.
    Keywords: Hysteresis loop model, nanocrystalline materials, reluctance networks method, series resonant converter, tape wound core
  • Mehdi Salemi, Mehdi Moradian, Reza Safian Pages 9-14
    Application of a substrate integrated waveguide with wiggly ridge shape is presented for excitation longitudinal shunt slot antenna. Two main design equations for design substrate integrated waveguide structure and get parameters of structures، for longitudinal shunt slot excitation by shape wiggly ridge in substrate integrated waveguide are modified. Proposed method is used by applied the crinkle shape to ridge for ridge substrate integrated waveguide structure. This shape wiggly ridge just under longitudinal slot. The slot is place at centreline of substrate integrated waveguide (siw) in center of waveguide and on dielectric copper surface، top of substrate integrated waveguide. Amount of crinkle depth of waveguide centreline is proportional with needful radiation of slot and normalized conductance could be much to increase crinkle depth. In this paper the shunt element distribution assumption for prposed structure is spoted. Results of simulation show، proposed method is suitable candidate for replacing with usual longitudinal shunt slot. Structure’s useful is، low fabrication price، small profile and adaptation with microstrip circuit. Also slot place along waveguide centerline and wiggle depth substitute slot offset، therefore this procedure can suppress second order bim in array containing suggestion structure.
    Keywords: Longitudinal shunt slot, ridge substrate integrate waveguide, Wiggly, crinkle, antenna, HFSS, offset, butterfly lobes
  • Elaheh Saeedi, Bahram Karimi Pages 15-24
    In this paper، a decentralized adaptive controller with using wavelet neural network is used for a class of large-scale nonlinear systems with time- delay unknown nonlinear non- affine subsystems. The entered interruptions in subsystems are considered nonlinear with time delay، this is closer the reality، compared with the case in which the delay is not considered for interruptions. In this paper، the output weights of wavelet neural network and the other parameters of wavelet are adjusted online. The stability of close loop system is guaranteed with using the Lyapanov- Krasovskii method. Moreover the stability of close loop systems، guaranteed tracking error is converging to neighborhood zero and also all of the signals in the close loop system are bounded. Finally، the proposed method، simulated and applied for the control of two inverted pendulums that connected by a spring and the computer results، show that the efficiency of suggested method in this paper.
    Keywords: Large, scale system, non, affine nonlinear system, wavelet neural network, adaptive control
  • Bahador Fani, Soleyman Fehresti Sani, Ehsan Adib Pages 25-36
    Estimation of daily load in distribution companies which is performed to present the results to the DMS، is necessary. Daily load forecasting of power systems has traditionally been considered. Because load patterns are influenced by several factors such as climate، economy and society، it is difficult to predict the load exactly. That''s why in recent years the use of intelligent algorithms to predict it، is growing. In this project، the short-term load forecasting is performed in a hybrid approach. Due to the different behavior in different days، various methods have been used to predict the load. With studying different methods of load prediction، finally، finally exponential smoothing algorithm was used to predict the exact load in the weekdays.
    Keywords: Load forecasting, load estimation, load curve, exponential smoothing, inverse principal component analysis
  • Somayeh Kalateh, Sajad Ozgoli, Mohammad Taghi Hamidi Beheshti Pages 37-44
    Venous Thromboembolism (VTE) is a complication of surgery that may result in sudden death. Unfortunately there is not a reliable model for it up to now where with accurate modeling can be prevented serious these complications. In this paper (VTE) has been model in fuzzy method. At first we have used expert knowledge for modeling. Therefore for beginning risk factors of (VTE) have been identified and then we have helped from papers and scientific references and consultation with surgeons to extract importance of these factors in risk of VTE. Then we have obtained a questionnaire for fuzzy modeling. In this questionnaire all factors are divided into five groups. Each group is designed as a separate fuzzy system. The final output is calculated by community of all groups. Finally we validate this system by data of patients that have been surgery in Shariati hospital in Tehran and you can see that it works appropriately.
    Keywords: Venous thromboembolism, expert knowledge, deep venous therombophelebits, fuzzy modeling
  • Vahid Motaghi, Shahrokh Shojaeian Pages 45-52
    Power distribution network configuration must be restructured fast after occurring a fault in order to restoring healthy parts. A logical algorithm is needed to do such restoration. In recent years، by developing GIS systems in distribution networks، data entering and structuring in computers has been changed and dissimilar to conventional softwares، computer cannot view the network configuration. In this paper a proper definition of network agents are suggested in matrix format. By such definition fast detection of fault location and deenergized sections located at its downstream parts is done. Also curtailed load is calculated. Finally with digital data available in the GIS databases، optimal restoration strategy is selected and applied based on available routs. The proposed algorithm is applied on a complicated three feeder distribution network to test its effectiveness and speed. Simulations in MATLAB shows that the proposed algorithm is very fast and robust to any complicated network configuration as well as any number and location on sequential faults.
    Keywords: Restoration, network agents, section, distribution network
  • Hamid Mahmoodian, Mehdi Dolatshahi Pages 53-60
    In this paper، a new 12bit، 200MS/s fully differential sample and hold circuit is presented. In order to increase the linearity and input voltage dynamic range; bootstrapped-switches are used for sampling the input signal. Furthermore، a tunable gain buffer is used as the output stage of the circuit to prevent the loading effects of the succeeding stages on the proposed circuit. The circuit is simulated in HSPICE using 0. 35µm CMOS technology parameters. As it is discussed in the paper، simulation results justify the good performance of the proposed circuit for using in 12bit، 200MS/s applications.
    Keywords: Sample, and, hold, charge injection, bootstrapped switch, CMOS
  • Iman Sadeghkhani, Ali Reza Sadoughi Pages 61-69
    Induction motors (IMs) are widely used in industry including it be an electrical or not. However during starting period، their starting currents are so large that can damage equipment. Therefore، this current should be estimated accurately to prevent hazards caused by it. In this paper، the artificial neural network (ANN) as an intelligent tool is used to evaluate starting current peak of IMs. Both Multilayer Perceptron (MLP) and Radial Basis Function (RBF) structures have been analyzed. Six learning algorithms، backpropagation (BP)، delta-bar-delta (DBD)، extended delta-bar-delta (EDBD)، directed random search (DRS)، quick propagation (QP)، and levenberg marquardt (LM) were used to train the MLP. The simulation results using MATLAB show that most developed ANNs can estimate the starting current peak of IMs with good accuracy. However، it is proven that LM and EDBD algorithms present better performance for starting current evaluation based on average of relative and absolute errors.
    Keywords: Induction motors, multilayer perceptron, radial basis function, starting current