فهرست مطالب

هوش محاسباتی در مهندسی برق - سال سوم شماره 2 (تابستان 1391)

فصلنامه هوش محاسباتی در مهندسی برق
سال سوم شماره 2 (تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/01/25
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مهندس مهدی حسینی، پژمان رضایی صفحات 1-14
    این مقاله به بررسی مزایای حاصل از تغییر وفقی نرخ بیت در لینک مخابراتی یک ماهواره LEO می پردازد. در این بررسی فرض بر این است که یک محموله مخابراتی برای جمع آوری اطلاعات از ترمینال های زمینی بر روی ماهواره نصب گردیده است که بر اساس سناریوی ذخیره و ارسال (SAF) عمل می کند. این محموله دارای دو لینک مخابراتی برای دریافت اطلاعات از ترمینال های زمینی (حالت ذخیره) و سپس ارسال آنها به یک ایستگاه زمینی است (حالت ارسال). هدف از این تحقیق افزایش حجم اطلاعات ارسالی از ماهواره به ایستگاه زمینی در حالت ارسال خواهد بود. در این راستا، نرخ ارسال بیت ها در حالت ارسال به صورت وفقی تغییر داده خواهد شد و سپس با تحلیل دقیق بودجه در یک شرایط عملی، بهبود ناشی از این روش به دست می آید. نتایج حاصله برای یک ماهواره LEO نمونه نشان می دهند که با استفاده از نرخ بیت وفقی به جای نرخ بیت ثابت، می توان حجم مبادله روزانه اطلاعات را تا حدود 100% افزایش داد.
    کلیدواژگان: آنتن مارپیچ چهارشاخه1، بودجه لینک، سناریوی ذخیره و ارسال2، ماهواره کم ارتفاع و نرخ بیت وفقی
  • منصور فاتح، احسان الله کبیر صفحات 15-30
    نقشه های فرش به دو دسته چاپی و دستی تقسیم می شوند. مقالاتی در رابطه با خواندن خودکار نقشه های چاپی ارائه شده است. اما به علت سختی کار، تا کنون روشی برای خواندن خودکار نقشه های دستی فرش ارائه نشده است. به همین علت، موضوع این تحقیق جدید به شمار می رود. در این مقاله روشی برای خواندن خودکار نقشه های دستی ارائه شده است که از 4 مرحله ی کلی: کاهش رنگ اولیه، تک رنگ کردن هر خانه، بخش بندی به روش رشد ناحیه و کاهش رنگ نهایی با روش C-میانگین تشکیل شده است. این روش متناسب با کاربرد ارائه شده و به همین علت از دقت مناسبی برخوردار است. برای هشتاد قسمت از نقشه های مختلف، دقت الگوریتم حدود 95 درصد است. به عبارت دیگر، رنگ 95 در صد از خانه های نقشه ها به درستی تعیین شده است. در این مقاله سعی شده است تا الگوریتمی با دقت و سرعت مناسب، برای خواندن خودکار نقشه های دستی فرش ارائه شود. روش ارائه شده در این مقاله کاملا خودکار نیست و تعداد رنگ های نقشه، باید توسط کاربر به عنوان ورودی به الگوریتم داده شود.
    کلیدواژگان: خواندن خودکار، نقشه دستی، کاهش رنگ، بخش بندی، C، میانگین
  • بهزاد میرزاییان دهکردی، حجت مصطفوی *، محمد عطایی، مجتبی صادقی گوغری صفحات 31-38

    در این مقاله، روشی برای کنترل شار مرجع در سرعت ها و بارهای مختلف برای ماشین سنکرون مغناطیس دائم داخلی (IPMSM) ارائه می گردد. از روش کنترل مستقیم گشتاور (DTC) بر اساس مدولاسیون بردار فضایی (SVM) برای کنترل (IPMSM) استفاده می شود. این روش از دو کنترل کننده تناسبی- انتگرالی (PI) برای کنترل شار استاتور و گشتاور استفاده می کند. همچنین، یک کنترل کننده فازی به منظور بهبود عملکرد دینامیکی روش DTC برای کنترل سرعت در نظر گرفته شده است. روش ارائه شده برای تولید شار مرجع استاتور به صورت تابعی از گشتاور مرجع است. این روش موجب بهبود پاسخ گشتاور IPMSM و همچنین، کاهش تلفات و در نتیجه، افزایش بازده آن نسبت به روش متداول می شود. نهایتا کارایی روش پیشنهادی توسط شبیه سازی در سرعت ها و بارهای مختلف بررسی می شود.

    کلیدواژگان: شار مرجع، کاهش تلفات، کنترل مستقیم گشتاور، ماشین سنکرون مغناطیس دائم، کنترل کننده فازی
  • مهدی حاجیان، اصغر اکبری فرود صفحات 39-54
    مانیتورینگ کیفیت توان، قدم اول در شناسایی اغتشاشات کیفیت توان و کاهش آنها و در نتیجه بهبود عملکرد سیستم قدرت است. هدف از این مقاله، معماری استراتژی جدید و هوشمند مانیتورینگ آنلاین و آفلاین کیفیت توان بر مبنای سیستم های چند عاملی است. در این پژوهش، سیستم چند عاملی برای حل برخی از مشکلات مانیتورینگ کیفیت توان، از جمله پیچیدگی محاسباتی، دقت نامطلوب، تغییر الگوی داده ها و عدم تطبیق ساختار سیستم تشخیص با تغییر شرایط، پیشنهاد می شود. در استراتژی پیشنهادی، از خصوصیات عامل، همانند عملکرد خودکار و متحرک، هوشمندی، یادگیری، قابلیت استدلال، هدفمندی و قابلیت همکاری عامل ها، استفاده شده است. این مقاله، در دو فاز بیان شده است: در یکی از فازها، برای نشان دادن مشکلات مانیتورینگ، روش های مختلفی برای استخراج ویژگی، انتخاب ویژگی و طبقه بندی برای شناسایی خودکار اغتشاشات کیفیت توان ارزیابی شده است. در این بخش، با استفاده از داده کاوی به روش های مختلف، انتخاب بهینه بردار ویژگی ورودی سیستم تشخیص، انجام شده است. همچنین، ساختار سه طبقه بندی کننده مشهور، بررسی شده است. در فاز دیگر مقاله، برای حل چالش های موجود، طراحی ساختار های بررسی شده در قالب سیستم های چند عاملی بیان می شود. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده در این مقاله نشان دهنده برتری استفاده از عامل ها و سیستم های چند عاملی برای مانیتورینگ آنلاین و آفلاین کیفیت توان است.
    کلیدواژگان: سیستم های چند عاملی، مانیتورینگ کیفیت توان، داده کاوی، یادگیری ماشین
  • یونس رضایی، امین خدابخشیان، مجید معظمی* صفحات 55-72

    امروزه سیستم های قدرت با توجه به افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی در حاشیه پایداری کمتری نسبت به گذشته کار می کنند. افزایش وقوع خاموشی های گسترده در سال های اخیر در نقاط مختلف دنیا مبین این نکته است. استفاده از ادوات FACTS نقش مهمی در بهبود پایداری در سیستم های قدرت دارد. یکی از ادوات FACTS کارآمد برای کنترل مجزای توان اکتیو و راکتیو خطوط UPFC است که باعث بهبود پایداری در سیستم قدرت می گردد. در این مقاله، یک روش جایابی بهینه UPFC با استفاده از الگوریتم PSO تطبیقی (APSO) در شبکه انتقال اصفهان- خوزستان برای بهبود پایداری استاتیکی و گذرا ارائه شده است. در روند جایابی UPFC قیود ولتاژ سیستم، بارگذاری و تراکم خطوط، تلفات کل سیستم و هزینه اقتصادی نصب و بهره برداری UPFC در نظر گرفته شده است. سیستم کنترلی UPFC به همراه سیگنال کنترل تکمیلی آن به شکل دقیق مدل سازی شده است. سپس با مدل سازی کلیه المان های شبکه و سیستم های کنترل بار و فرکانس و ولتاژ کلیه ژنراتورهای موجود، شبکه اصفهان خوزستان با استفاده از نرم افزار DIgSILENT شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده تاثیر قابل توجه روش پیشنهادی در بهبود پایداری استاتیکی و گذرا در سیستم تحت مطالعه است.

    کلیدواژگان: پایداری گذرا، UPFC، شبکه اصفهان - خوزستان، الگوریتم APSO
  • آقای حسن ایجادی، امین حاجی زاده صفحات 73-86
    در این مقاله، روشی به منظور ردیابی حداکثر توان در صفحات خورشیدی بر پایه منطق فازی ارائه شده است. اساس روش پیشنهاد شده در این مقاله بر پایه وجود رابطه بین شدت تابش و ولتاژ نقطه حداکثر توان است. با داشتن این رابطه، در هر لحظه با اندازه گیری شدت تابش، ولتاژ نقطه حداکثر توان قابل محاسبه است. این رابطه که دقت آن قابل تعریف است، با استفاده از روش تقریبگر تابع فازی بدون نیاز به داشتن مدل سلول خورشیدی در چند دوره آموزش به دست می آید. بی نیاز بودن از مدل صفحه خورشیدی از ویژگی های روش پیشنهادی است. به منظور صحه گذاری روش پیشنهادی، نتایج شبیه سازی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ردیابی حداکثر توان، صفحات خورشیدی، سیستم فازی، کنترل
|
  • Mehdi Hosseini, Dr. Pejman Rezaei Pages 1-14
    The paper aims to investigate the advantages of using adaptive bit rate in the communication link of a LEO satellite. While doing the study، it is assumed that there is a communication subsystem on-board responsible for gathering the information sent by a number of ground user terminals. The subsystem which operates based on Store-and-Forward (SAF) Scenario، contains two communication links، one for receiving data from user terminals (store case)، and the other for forwarding the stored data to an Earth station (forward case). In fact، the current work aims to improve the volume of the data forwarded to Earth station. To this end، the Forward case bit rate is varied adaptively، and then by analyzing the power budget in a practical condition، the improvement achieved is evaluated. The results specifically obtained for a sample LEO satellite shows that utilizing adaptive bit rate instead of fixed bit rate can increase the daily data exchange up to about 100%.
    Keywords: Adaptive Bit Rate (ABR), Link Budget, Low Earth Orbit (LEO), Quadrifilar Helix Antenna (QHA), Store, Forward (SAF) Scenario
  • M. Fateh, E. Kabir Pages 15-30
    Carpet patterns are in two categories: machine-printed and hand-painted. There are a few articles on automatic reading of machine-printed patterns، but due to the difficulties in reading of machine-printed patterns، there is not any published work yet. This article provides a new method for automatic reading of hand-painted carpet patterns which consists of the following steps: initial pixel-based color reduction، knot-based color reduction، segmentation by region growing and final color reduction. The proposed method is tailored for the application in hand and، therefore yields a good result. For 80 segments of different patterns، the algorithm has an approximate of 95% accuracy. In other words، the color of 95% of pattern knots are found accurately. It is tried to develop a method with proper accuracy and speed. Therefore، the proposed method is not completely automatic and the number of colors is required to be given by the user.
    Keywords: Automatic reading, Hand, painted pattern, color reduction, segmentation, Persian carpet
  • B. Mirzaeian Dehkordi, H. Mostafavi, M. Ataie, M. Sadeghi Goghar Pages 31-38

    In this paper، a stator-flux-reference frame control method is proposed in order to control the speed and torque of an Interior Permanent Magnet Synchronous Machine (IPMSM) in different loads condition. Direct Torque Control method (DTC) based on Space Vector Modulation (SVM) is used for control of IPMSM. In the proposed control method، conventional PI controller is used for controlling the stator flux، and torque of the motor. Also، a fuzzy controller is considered to improve the dynamic performance of DTC technique for speed control. In comparison to the conventional reference flux controller methods، this method، in addition، improves the torque profile of the motor drive. Moreover، it reduces copper losses. Simulation results for a 240V، 120A، 2500rpm، IPMSM confirm the appropriate performances of the method.

    Keywords: Flux Reference, Losses reduction, Interior permanent magnet synchronous machine, Fuzzy Controller
  • . Hajian, A. Akbari Foroud Pages 39-54
    Power quality monitoring is the first step in the identification of power quality disturbances and reducing them in order to improve the performance of the power system. The aim of this paper is to propose the architecture of a new intelligent strategy for online and offline power quality monitoring system based on multi-agent systems. In this study، a multi-agent system for solving some problems in power quality monitoring، including computational complexity، low accuracy، change in the data pattern، non adaptive structure of detection system to changing conditions is proposed. In the proposed strategy، the agent characteristics، such as automatic and dynamic performance، intelligent، learning، reasoning ability، objectively and interoperability of agents are used. This paper is presented in two stages. In the one stage، to indicate problems in power quality monitoring، different methods of feature extraction، feature selection and classification for automatic recognition of power quality disturbances have been analyzed. Optimal selection of input feature vector of distinguish system is applied using different methods of data mining. Also، three well-known classifiers are considered. In another stage of the paper، to solve some challenges، the design of investigated structures in the form of a multi-agent system is expressed. The results of the experiments in this paper demonstrate the superiority of agents and multi-agent systems for online and offline power quality monitoring.
    Keywords: Multi, Agent Systems, Power Quality Monitoring, Data Mining, Machine Learning
  • Y. Rezaee, A. Khodabakhshian, M. Moazzami Pages 55-72

    Today power system works with a lower stability boundary due to increasing energy consumption. Increase of extensive blackouts in different points of the world in recent years clarifies that the power system stability should be improved. Using FACTS devices has a great role for improving power system stability. In this regard، locating UPFC in order to boost stability is getting important in power system studies. This paper develops a new optimal UPFC placement method by using adaptive PSO (APSO) algorithm in Isfahan-Khozestan transmission network for improving static and transient stability. For UPFC placement، system voltage، loading and transmission line congestion، total power system losses، installation and operation cost constraints are considered. UPFC control system with supplementary control signal is modeled in details. All power system components، excitation system and load frequency control loops for all generators of Isfahan-Khozestan network in DIgSILENT software have been simulated. Simulation results show the remarkable effect of the proposed method for improving static and transient stability in under study system.

    Keywords: Transient Stability, UPFC, Isfahan, Khozestan Transmission network, APSO Algorithm
  • H. Ijadi, A. Hajizadeh Pages 73-86
    In this paper، a method to track the maximum power of solar panels based on fuzzy logic is presented. The proposed method is based on the relationship between radiation intensity and the voltage of maximum power operating point. With this relationship، at any time by measuring the light intensity، voltage can be calculated at the maximum power point by using fuzzy approximation function. In order to verify the proposed method، simulation results are presented.
    Keywords: Maximum Power Point, Tracking, Solar Panel, Fuzzy System, Control