gray wolf algorithm
در نشریات گروه برق-
محاسبات مه به طور فزاینده ای به عنوان یک بستر برای پردازش برنامه های اینترنت اشیا استفاده می شود. در نتیجه، این معماری خدمات رایانش ابری را به لبه شبکه می آورد، جایی که پردازش ممکن است ارزان تر و سریع تر انجام شود. یکی از چالش های اساسی در زمینه تامین کیفیت خدمات سطح سرویس مانند تاخیر و مصرف انرژی در محیط مه توجه به محدودیت انرژی و ظرفیت کم سرورهای مه می باشد که تصمیم گیری اختصاص وظایف به گره های مه را دشوار می کند. این مقاله ابتدا یک مدل ریاضی برای تخصیص منابع ارائه می دهد که هدف آن به حداقل رساندن تاخیر و انرژی در شرایطی است که معیارهای کیفیت خدمات سطح سرویس در نظر گرفته می شود. سپس به ارائه الگوریتم ترکیبی ژنتیک و گرگ خاکستری جهت حل مدل ریاضی پرداخته می شود. باید توجه داشت که ترکیب این دو الگوریتم باعث ارائه جواب های متنوع و در نهایت بهینه می شود. لازم به ذکر است که اجرای الگوریتم های مذکور دارای هزینه پردازشی و تاخیر محاسباتی می باشد ولی با توجه به بهبود معیارهای کیفیت سطح سرویس می توان از این هزینه چشم پوشی کرد. نتایج حاصل شده حاکی از آن است که ترکیب و استفاده همزمان از نقاط مثبت دو الگوریتم، معیارهای زمان اجرا و زمان اتمام آخرین کار و همچنین مصرف انرژی را به ترتیب به میزان 18.30% و 15.14% و 10.21% به نسبت روش نیمه حریصانه بهبود می دهد.کلید واژگان: اینترنت اشیا، محاسبات ابر، الگوریتم تخصیص منابع، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم گرگ خاکستریFog computing is increasingly used as a platform for processing Internet of Things applications. Thus, this architecture extends cloud computing services to the edge of the network, where processing may be cheaper and faster. One of the main challenges in providing Quality of Service (QoS) requirements, such as delay and energy consumption in the fog environment, is to pay attention to the energy limitation and low computational capacity of fog nodes, which makes it difficult to assign tasks to fog nodes. This paper first presents a mathematical model for resource allocation with the aim of reducing delay and energy while considering QoS criteria. Then, a combined genetic and grey wolf algorithm is introduced to solve the model. Note that the combination of these two algorithms leads to finding an optimal solution efficiently. Although the implementation of the proposed algorithms has processing costs and computational delay, due to the improvement of QoS criteria, this cost can be ignored. The results show that the combination and simultaneous use of the positive points of the two algorithms improves execution time and completion time of the last task, as well as energy consumption by 18.30%, 15.14%, and 10.21%, respectively, compared to the semi-greedy method.Keywords: Internet Of Thing, Cloud Computing, Resource Allocation Algorithm, Genetic Algorithm, Gray Wolf Algorithm
-
This paper delves into the meticulous optimization of distributed energy resources and their storage within a conventional microgrid framework. The optimization endeavor leverages an array of cutting-edge technologies including photovoltaic, wind, fuel cells, micro-turbines, and batteries, with the dual objectives of curtailing operational expenses and fortifying system reliability. To attain these objectives, the article employs a refined algorithm derived from the Grey Wolf Optimization technique. Furthermore, simulations are executed under two distinct scenarios. In the first scenario, the presumption is that all distributed energy resources within the microgrid are exploitable, whereas in the second scenario, spatial constraints necessitate the exclusion of photovoltaic and wind turbine resources. Simulation outcomes evince that post-implementation of energy management via metaheuristic algorithms, there is a discernible reduction in the operational costs of the microgrid alongside an enhancement in system reliability. Additionally, the elimination of photovoltaic and wind resources results in escalated costs and grid blackout within the microgrid. In summary, the simulation findings affirm the superior efficacy of the proposed modified Grey Wolf algorithm in addressing energy management quandaries in comparison to the Particle Swarm Optimization algorithm.
Keywords: Microgrid Energy Management, Distributed Generation Resources, Reliability, Gray Wolf Algorithm -
یکی از بزرگترین مشکلات پیش روی بشر تامین انرژی با توجه به کاهش منابع و قیمت تمام شده ی زیاد است. سهم بزرگی از مصرف انرژی در جهان را ساختمان های اداری دارند. در این مقاله روش نوین مدیریت انرژی ساختمان مطرح می شود که به کمک شبکه های اینترنت اشیا میزان مصرف انرژی در ساختمان های اداری کنترل می شود. روش پیشنهادی شامل دو مرحله می باشد: مرحله اول با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و شش پارامتر دمای بیرون ساختمان، دمای نقطه تنظیم، تابش خورشید، اشغال، دمای ساعت قبل و ساعت روز به عنوان ورودی به شبکه عصبی پرسپترون داده می شود و خروجی این مرحله دمای درون ساختمان و میزان مصرف انرژی است. مرحله دوم با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری بهینه دما برای هر بخش ساختمان در هر ساعت از شبانه روز تعیین می شود. میزان مصرف انرژی و قیمت تمام شده انرژی برای ساختمان با استفاده از نرم افزار متلب محاسبه می شود که نتیجه آن کاهش چشمگیر مصرف انرژی و بهینه سازی قیمت تمام شده انرژی در ساختمان های اداری است. روش پیشنهادی کاهش مصرف انرژی 22 کیلو وات ساعت در ساعات ابتدایی صبح را نشان می دهد
کلید واژگان: انرژی ساختمان، قیمت تمام شده انرژی، شبکه اینترنت اشیا، الگوریتم گرگ خاکستریOne of the biggest problems facing the human being is energy supply due to reduced resource and cost. The largest share of energy consumption in the world has been allocated to the construction sector. The main sources of energy supply are coal, natural gas and oil, all of which are non-renewable and will be completed in the near future. Major energy consumers can be referred to household, industrial, agricultural, general, commercial, and street lighting. Among the energy consumers, the share of domestic and office sectors is higher than other consumers, and attention to reducing energy consumption and energy losses in the construction sector is an unavoidable necessity. In this paper, a new method of building energy management is proposed, which, with the help of internet networks of objects, controls the energy consumption of buildings. An administrative building with six areas is considered. The proposed method consists of two phases: the first phase, which is the prediction stage, is performed using artificial neural network and six parameters: outside temperature of the building, set point temperature, sun radiation, occupancy, previous temperature and the hour of the day are given as inputs to the perceptron neural network and the output of this phase is inside temperature of building and the energy consumption, which is given as input to the next phase. The second phase uses the gray wolf algorithm to determine the optimal temperature for each part of the building at any hour of the day. The energy consumption and cost of the building are calculated using the software of MATLAB, which results in a significant reduction in energy consumption and energy cost optimization in the office. The proposed method shows a reduction in energy consumption of 22 Kw/h in the early morning hours.
Keywords: Energy building, Energy cost, Internet of things, Gray wolf algorithm -
امروزه موتورهای سنکرون مغناطیس دایم به دلیل حذف تلفات تحریک، طول عمر و بازدهی بالاتر به وفور در صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند. وقوع خطا در سیستم های مبتنی بر موتور و درایو، حین عملکرد اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید سناریوی مناسبی برای زمانی که این سیستم ها دچار خطا می شوند، در نظر گرفت. اگر پیش بینی های لازم و الگوریتم های کنترلی مناسبی برای شرایط بروز خطا در نظر گرفته نشود، خسارات سنگینی به تجهیزات و ادوات به خصوص در سطح توان بالا، تحمیل خواهد شد. یکی از روش های کنترلی مرسوم در اینورترها و درایوهای موتور سنکرون، روش کنترل تناسبی-انتگرالی است. در اغلب موارد، کنترل تناسبی-انتگرالی ساده با بهره های ثابت به کار گرفته می شود. در این مقاله از منطق فازی با توابع عضویت مناسب جهت تعیین تطبیقی و هوشمند بهره های کنترل کننده تناسبی-انتگرالی برای کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دایم در هنگام مواجهه با خطا استفاده شده است. با ترکیب منطق فازی و الگوریتم گرگ خاکستری به منظور دست یابی به کنترل کننده بهینه، روشی ارایه می شود که از مزایای کنترل کننده فازی در کنار کنترل کننده تناسبی-انتگرالی بهره برده و با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری برای بهینه سازی، منتج به دست یابی به کنترلی بهینه و پایدار در شرایط مختلف خطا می شود. بهره های کنترل کننده تناسبی-انتگرالی که به همراه الگوریتم گرگ خاکستری برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می گیرند، با استفاده از منطق فازی برای شرایط خطا، تعیین می شوند. در این مقاله، روش پیشنهادی در محیط سیمولینک نرم افزار متلب، در دو مرحله، یک بار برای تغییرات پله ای سرعت و گشتاور مرجع و یک بار تحت بروز سه نوع خطا شبیه سازی شده و نتایج نشان دهنده بهبود قابلیت ردیابی سرعت مرجع و کاهش اعوجاج جریان های سه فاز و نوسانات گشتاور است.
کلید واژگان: درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم، شرایط خطا، منطق فازی، الگوریتم گرگ خاکستری، کنترل تناسبی-انتگرالی هوشمندJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:19 Issue: 4, 2023, PP 105 -116Nowadays, permanent magnet synchronous motors have been widely used in industry due to the elimination of excitation losses, longer life and higher efficiency. Errors in engine and drive systems are unavoidable during operation. Therefore, a suitable scenario should be considered for when these systems fail. If the necessary predictions and control algorithms are not considered for the error conditions, heavy damages will be imposed on equipment and devices, especially at high power levels. One of the common control methods in inverters and synchronous motor drives is the proportional-integral control method. In most cases, simple proportional-integral control with fixed interest rates is used. In this paper, fuzzy logic with suitable membership functions is used to adaptively and intelligently determine the benefits of proportional-integral controller to control the speed of the permanent magnet synchronous motor in the event of an error. By combining fuzzy logic and gray wolf algorithm to achieve the optimal controller, a method is presented that takes advantage of the fuzzy controller along with the proportional-integral controller and using the gray wolf algorithm for optimization. Reconstruction results in optimal and stable control under various fault conditions. The proportional-integral controller interests used in conjunction with the gray wolf algorithm for speed control are determined using fuzzy logic for error conditions. In this paper, the proposed method in MATLAB software Simulink environment is simulated in two stages, once for step changes of reference speed and torque and once under three types of errors, and the results show improved reference speed tracking and reduction Distortion of three-phase currents and torque fluctuations.
Keywords: Permanent magnet synchronous motor drive, Fault conditions, Fuzzy logic, Gray wolf algorithm, Intelligent proportional-integral control -
بازار برق در جهان امروز، به صورت علمی شناخته شده است و رقابت در آن هر روز بیشتر از قبل می شود. در این میان، ابزار پیش بینی قیمت به شرکت کنندگان بازار در به دست آوردن سود هرچه بیشتر، کمک شایانی می کند. هدف پژوهش حاضر، گسترش شبکه ی عصبی و بهینه سازی آن توسط الگوریتم گرگ خاکستری برای پیش بینی قیمت بازار برق است. از آنجا که در مدل های سنتی و همچنین مدل شبکه های عصبی همواره از روش های احتمالاتی جهت افزایش دقت پیش بینی استفاده می شود؛ در این مدل، سعی شده تا با ارایه ی روشی جدید، از این موارد صرف نظر شود تا برای پیش بینی، وقت کمتری نیاز باشد. یکی از موضوعاتی که همواره دقت پیش بینی را تحت تاثیر قرار می دهد، وجود موارد بحرانی و ناگهانی در سیستم است؛ که در این تحقیق، با استفاده از روش های کارآمد، این مسایل کنترل خواهد شد. در مدل پیشنهادشده، از اطلاعات بازار برق نوردیک استفاده شده است؛ اما بدیهی است که مدل مزبور برای هر بازار دیگری قابل استفاده می باشد. در پایان برای نشان دادن دقت این مدل، مقایسه ای بین آن و یکی از روش های سنتی انجام شده است.
کلید واژگان: الگوریتم گرگ خاکستری، پیش بینی قیمت، شبکه ی عصبیJournal of Command and Control Communications Computer Intelligence, Volume:3 Issue: 4, 2021, PP 19 -53The electricity market in the world today is scientifically recognized and it is becoming more competitive every day. In the meantime, the price forecasting tool helps market participants gain more profit. The purpose of the present study is to extend the neural network and optimize it by gray wolf algorithm to predict electricity market price. Since traditional and neural network models have always used probabilistic methods to increase prediction accuracy, this model has tried to ignore these by introducing a new method to require less time for prediction. One of the issues that always affects the prediction accuracy is the existence of critical and sudden cases in the system, which will be controlled in this research using efficient methods. The proposed model uses Nordic electricity market information, but it is obviously applicable to any other market. Finally, to illustrate the accuracy of this model, a comparison is made between it and one of the traditional methods.
Keywords: Gray wolf algorithm, price prediction, neural network
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.