فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 22 (تابستان 1394)

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 22 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/08/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • روح الله آقاجانی، رضا سعادت، محمدرضا عارف صفحه 3
    در این مقاله نرخ خطای سمبل مدولاسیون M-PSK برای مخابرات مشارکتی با به کارگیری یک رله به صورت مدیریت شده استخراج می شود. در روش معمول، رله همواره سیگنال دریافت شده در مرحله اول را کدبرداری کرده و ارسال می کند و مقصد به منظور افزایش سیگنال به نویز در گیرنده سیگنال هر دو مرحله را به صورت MRC ترکیب می کند. در روش دیگر رله به صورت مدیریت شده در ارسال سیگنال مشارکت می کند. در این روش اگر مقصد در مرحله اول نتواند از سیگنال منبع کدبرداری کند از رله درخواست ارسال سیگنال کدبرداری شده را خواهد کرد. بنابراین با مدیریت رله علاوه بر کاهش نرخ خطای سمبل می توان متوسط توان مصرفی سیستم را نیز کاهش داد. در این مقاله، ابتدا نرخ خطای سمبل مخابرات مشارکتی با مدولاسیونM-PSK در راهبرد کدبرداری وگسیل در کانال های رایلی به صورت دقیق به دست آمده است. سپس با تقریب نرخ خطای سمبل در سیگنال به نویز های متوسط و بالا ضریب تخصیص توان بهینه به دست آورده شده است. با تخصیص توان به صورت بهینه نرخ خطای سمبل را به حداقل رسانده ایم. در تحلیل ها حداقل نرخ خطای سمبل دو روش مشارکت رله با یکدیگر مقایسه شده اند. به ازاء توان متوسط مصرفی برابر، نرخ خطای سمبل با مدیریت رله کمتر از روش دیگر است.
    کلیدواژگان: مخابرات مشارکتی، کدبرداری و ارسال، رله، نرخ خطای سمبل، کانال های محوشونده رایلی
  • علی بهدان، بهادر فانی، احسان ادیب صفحه 13
    جبران کننده استاتیکی توان راکتیو (SVC) نقش مهمی را در قابلیت اعتماد سیستم قدرت ایفا می کند. در ارزیابی های قابلیت اطمینان، فقط توان راکتیو به عنوان قید شبکه در نظر گرفته می شود و در بررسی ها تاثیر SVC روی ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت هنوز در تکنیک های موجود در نظر گرفته نشده است. این مقاله انواع SVC یعنی TCR-FC، TSC و TCR-TSC را مورد بررسی قرار می دهد و اطلاعاتی از حالت های به خطا رفته و یا تعمیر اجزای آن ها به کاربر می دهد. در این مقاله ابتدا ساختار هر SVC بیان شده و یک به یک اجزای آن ها معرفی می شوند، سپس برای هر یک از SVCها بلوک دیاگرامی طراحی شده و همچنین برای هر جزء این SVCها یک ضریب خطا (λ) و یک ضریب تعمیر (μ) بیان می شود. بدین ترتیب واضح است که λ پارامتری است که بیانگر به خطا رفتن هر جزء می باشد و μ پارامتری است که بیانگر به تعمیر رفتن یا وارد مدار شدن همان جزء است. پس از طراحی بلوک دیاگرام به وسیله ی زنجیره ی مارکوف ضرایب تعمیر و خطای هر سه SVC مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت با انجام تحلیل حساسیت نشان داده می شود که کدام یک از اجزای هر SVC زودتر و کدام یک از اجزای هر SVC دیر تر به حالت خطا و تعمیر می رود.
    کلیدواژگان: جبران کننده توان راکتیو، قابلیت اعتماد، زنجیره ی مارکوف، توان راکتیو
  • مرتضی به نام، حسین پورقاسم صفحه 23
    تشخیص بیماری تشنج با استفاده از آنالیز سیگنال های مغزی (EEG) از جمله روش های کلینیکی کارآمد در درمان دارویی و تصمیمات پیش از جراحی مغزی می باشد. در این مقاله، پس از آماده سازی سیگنال ها با استفاده از یک فیلترینگ مناسب، باند فرکانسی گاما استخراج شده است و سایر ریتم های مغزی، مقادیر نویز محیطی و سیگنال های حیاتی دیگر حذف می شوند. سپس، تبدیل موجک سیگنال های مغزی و نقشه موزائیکی تبدیل موجک در چند سطح محاسبه می شود. با تقسیم مناسب نقشه ی رنگی به بخش بندی های مختلف، هیستوگرام هر زیر- تصویر محاسبه شده و آمارگان آن بر پایه ی مقدار ممان های آماری و آنتروپی منفی محاسبه می شود. بردار ویژگی آماری با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی (PCA) به یک بعد کاهش می یابد. با استفاده از الگوریتم EMD و پروسه غربالگری در تحلیل داده ها به وسیله ی توابع حالت ذاتی (IMF) و مقدار مانده ی سیگنال ها و با استفاده از طیف تبدیل هیلبرت و تشکیل طیف هیلبرت – هوانگ یک ویژگی مکانی بر پایه ی فاصله اقلیدسی برای طبقه بندی سیگنال های مغزی محاسبه می شود. بوسیله ی طبقه بند K- نزدیک ترین همسایه (KNN) و با در نظر گرفتن پارامتر همسایگی بهینه، سیگنال های مغزی به دو کلاس دارای تشنج و سیگنال های سالم با میزان صحت 54/76% و واریانس خطای 3685/0 در آزمایش های مختلف طبقه بندی می شوند.
    کلیدواژگان: بیماری صرع، تبدیل موجک، تبدیل هیلبرت - هوانگ، ریتم های مغزی، طبقه بند K، نزدیک ترین همسایه (KNN)
  • ندا شمشیری، عباس چترایی صفحه 37
    هلی کوپتر چهار موتور (کوادروتور)، یک هواپیمای بدون سرنشین با چهار موتور است. به دلیل قابلیت های منحصر به فرد این وسیله از جمله نقصان تحریک بودن، پرواز و فرود عمودی، حرکت درجا، درجات آزادی بیشتر و کاربردهای نظامی و غیرنظامی، توجه ویژه بسیاری از محققین را به خود معطوف کرده است. به دلیل دینامیک غیرخطی و پیچیده این سیستم چندمتغیره با شش درجه آزادی، مدل سازی و کنترل این وسیله یکی از زمینه های چالش برانگیز در مهندسی کنترل به شمار می آید. در این مقاله مدل سازی کوادروتور با استفاده از معادلات نیوتن- اویلر توصیف می گردد. پایدارسازی و کنترل ارتفاع و وضعیت این وسیله توسط سه کنترل کننده PID کلاسیک، فازی- PID و فازی- عصبی مبتنی بر PID صورت می پذیرد و همچنین عملکرد این کنترل کننده ها در حضور اغتشاش و نامعینی جرمی مورد بررسی قرار می گیرند. هدف اصلی این مقاله طراحی الگوریتم PID هوشمند می باشد که از تلفیق منطق فازی و شبکه های عصبی ساخته شده و کنترل کننده فازی- عصبی مبتنی بر PID را مطرح می نماید. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته توسط نرم افزار MATLAB ارائه می شوند.
    کلیدواژگان: کنترل کننده فازی، کنترل کننده عصبی، فازی، کنترل کننده PID، کوادروتور، مدل سازی
  • محمد جواد عبداللهی، مجید معظمی صفحه 49
    در این مقاله برنامه ریزی امنیت مقید مشارکت واحدها (SCUC) در حضور همزمان منابع انرژی بادی و خودروهای قابل اتصال به شبکه (PEV) مورد مطالعه قرار گرفته است. برنامه ریزی SCUC موجب فراهم آوردن یک جدول زمان بندی بهینه برای مشارکت واحدهای تولیدی با هدف حداکثر کردن امنیت و حداقل سازی هزینه و همچنین ارضای قیود شبکه و واحدها، در یک بازه زمانی، به عنوان یکی از زمینه های بسیار مهم تحقیقاتی در سیستم های قدرت است. امروزه ارتباط بین ذخیره کننده های انرژی و شبکه توجه بسیاری از پژوهشگران و بهره برداران شبکه را به خود معطوف کرده است. از جمله نوین ترین راه کارهای پیشنهادی برای جایگزینی سوخت های فسیلی، استفاده از انرژی خودروهای الکتریکی و انرژی بادی برای تامین توان است و در حال حاضر یکی از راهبردهای موثر برای بررسی اثرات ناشی از اتصال V2G و مزرعه بادی در بهره برداری بهینه از شبکه تولید، اجرای SCUC بر روی شبکه های قدرتی است که V2G و مزرعه بادی به شین های آن متصل اند. در این مقاله از روش تئوری بازی ها برای حل مسئله روز-پیش مشارکت واحدها به صورت قطعی با در نظر گرفتن قید امنیت در حضور همزمان V2G و واحد بادی استفاده شده است. مسئله در دو سناریوی مختلف کنترل خودروها به دست بهره بردار و مصرف کننده در سه روز متفاوت با بارهای کم، متوسط و زیاد بررسی شده است. نتایج حاصل از مطالعات عددی نشان دهنده تاثیر حضور V2G و انرژی بادی بر کاهش هزینه های تولید و بهبود شاخص های بهره برداری سیستم قدرت می باشد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی مشارکت واحدها با در نظر گرفتن قید امنیت (SCUC)، خودروهای قابل اتصال به شبکه (V2G)، انرژی باد
  • مهسا قلی پور، محمد امین هنرور صفحه 57
    در این مقاله یک فیلتر جدید میان گذر فوق پهن- باند مایکرواستریپی با استفاده از دو تشدیدکننده ی متقارن چند- مدی بارگذاری شده با یک استاب امپدانس پله ای تحلیل و شبیه سازی شده است. این تشدیدکننده ی چند مدی، تشکیل شده است از یک تشدیدکننده ی امپدانس پله ای سه مدی که برای کاهش سایز مدار به صورت خمیده ترکیب بندی شده است و یک استاب امپدانس پله ای که در مرکز دو تشدیدکننده ی دارای چند مد تشدید تعبیه شده است. ابعاد این استاب به طور مناسبی تنظیم شده است که بتواند یک مد رزونانسی دیگر در باند عبور، یعنی بازه ی فرکانسی GHz 6/10-1/3 ایجاد کند و باعث افزایش تزویج، تخت شدن حتی الامکان باند عبور و وسیع شدن باند توقف گردد. در نهایت با استفاده از تکنیک شکاف در لایه ی زمین، تزویج بین خطوط تغذیه و تشدیدکننده ی دارای چند مد تشدید افزایش داده می شود. این فیلتر در مقایسه با فیلترهای طراحی شده در گذشته دارای ابعاد کوچک (mm16mm 7/6)، باند توقف وسیع (تا حدود dB20) و عملکرد مناسب در باند عبور می باشد.
    کلیدواژگان: فوق پهن، باند، رزوناتور دارای چند مد (MMR)، استاب امپدانس پله ای
|
  • Rooholah Aghajani, Reza Saadat, Mohammad Reza Aref Page 3
    In this paper, the symbol error rate of M-PSK modulation in managed relay scheme is computed. In the conventional technique, the relay always decodes the received signal and re-sends it to the destination. In the destination, the two copies of the signal will be combining in MRC manner. In another method, the relay will partially participate in the signal transmission. In this way, If the destination is not able to decode the source signal properly then requests the relay to re-send signal. Therefore, the average power consumption of the system can be reduced. In this paper, the M-PSK modulation error rate in Rayleigh channels is accurately obtained. Then, an approximation of the symbol error rate in the medium and high signal to noise ratio is achieved. Based on this approximation the power allocation coefficient is derived. The symbol error rates of two schemes are compared. Finally, it is showed that in the equal average power consumption, the symbol error rate of the managed scheme is lower than other scheme.
  • Ali Behdan, Bahador Fani, Ehsan Adib Page 13
    Static reactive power compensator (SVC) plays an important role in power system reliability stems. In evaluations of reliability, only reactive power is considered as a constraint network is placed in the SVC Brrsy‌Ha impact on power system reliability evaluation techniques are still not considered. This type of SVC, the TCR-FC, TSC and TCR-TSC examined and the information wrong or repair parts of the states of the user. μ) is expressed.This type of SVC, the TCR-FC, TSC and TCR-TSC examine the error occurs and information Halt‌Hay or repair parts used by our participants. Static reactive power compensator (SVC) plays an important role in power system reliability stems. Thus it is clear that λ is a parameter that indicates the error to each component, and μ is a parameter which indicates the service or go into the same circuit components and repair goes wrong. After the static reactive power compensator (SVC) plays an important role in power system reliability.
    Keywords: Compensation of reactive power_reliability_Znjyrh Y Markov_reactive power
  • Morteza Behnam, Hossein Poughasem Page 23
    Seizure detection using brain signal (EEG) analysis is the important clinical methods in drug therapy and the decisions before brain surgery. In this paper, after signal conditioning using suitable filtering, the Gamma frequency band has been extracted and the other brain rhythms, ambient noises and the other bio-signal are canceled. Then, the wavelet transform of brain signal and the map of wavelet transform in multi levels are computed. By dividing the color map to different epochs, the histogram of each sub-image is obtained and the statistics of it based on statistical momentums and Negentropy values are calculated. Statistical feature vector using Principle Component Analysis (PCA) is reduced to one dimension. By EMD algorithm and sifting procedure for analyzing the data by Intrinsic Mode Function (IMF) and computing the residues of brain signal using spectrum of Hilbert transform and Hilbert – Huang spectrum forming, one spatial feature based on the Euclidian distance for signal classification is obtained. By K-Nearest Neighbor (KNN) classifier and by considering the optimal neighbor parameter, EEG signals are classified in two classes, seizure and non-seizure signal, with the rate of accuracy 76.54% and with variance of error 0.3685 in the different tests.
    Keywords: Epilepsy, wavelet transform, hilbert, huang transform, brain rhythms, K, nearest neighbor (KNN)
  • Neda Shamshiri, Abbas Chatraei Page 37
    A Quadrotor helicopter is an unmanned aerial vehicle (UAV). This vehicle has attracted lots of researchers’ attention because of its unique abilities such as being an under-actuated system, vertical take-off and landing, spot movement, more degree of freedom (DOF) and military and non- military functions. Because of nonlinear and complex dynamic, modeling and controlling this vehicle is one of the most challenging areas in control engineering. In this paper modeling of a Quadrotor will be described using Newton-Euler equations. Stabilizing and controlling of altitude and its attitude are done by three controller including classic PID, Fuzzy- PID and Neural- Fuzzy based on PID. Performances of these controllers are analyzed in the presence of disturbances and mass uncertainties. The main aim of this paper is designing an intelligent PID algorithm which is made by combining fuzzy logic and neural system and it will introduce a Neural- Fuzzy controller which is based on PID. Simulation results are presented by MATLAB software.
    Keywords: Fuzzy controllerý, ýmodelingý, ýneuralý, ýfuzzy controllerý, ýPID controllerý, ýquadrotor
  • Mohammad Javad Abdollahi, Majid Moazzami Page 49
    In this paper security constraints unit commitment (SCUC) in the presence of wind power resources and electrical vehicles to grid is presented. SCUC operation prepare an optimal time table for generation unit commitment in order to maximize security, minimize operation cost and satisfy the constraints of networks and units in a period of time, as one of the most important research interest in power systems. Today, the relationship between power network and energy storage systems is interested for many researchers and network operators. Using Electrical Vehicles (PEVs) and wind power for energy production is one of the newest proposed methods for replacing fossil fuels.One of the effective strategies for analyzing of the effects of Vehicle 2 Grid (V2G) and wind power in optimal operation of generation is running of SCUC for power systems that are equipped with V2G and wind power resources. In this paper, game theory method is employed for deterministic solution of day-ahead unit commitment with considering security constraints in the simultaneous presence of V2G and wind power units. This problem for two scenarios of grid-controlled mode and consumer-controlled mode in three different days with light, medium and heavy load profiles is analyzed. Simulation results show the effectiveness of the presence of V2G and wind power for decreasing of generation cost and improving operation indices of power systems.
    Keywords: Security constraints unit commitment (SCUC)_vehicle 2 grid (V2G)_wind energy
  • Mahsa Gholipoor, Mohammad Amin Honarvar Page 57
    In this paper, a novel microstrip-line Ultra Wide Band (UWB) band-pass filter using two symmetric Multi – Mode Resonators (MMR) loaded with step impedance stub, is designed, analyzed and simulated. The proposed MMR, comprised of triple – mode step impedance resontor, to reduce dimension of filter is folded, and one step impedance stub is located on center of two MMRs. With adding the step impedance stub and appropriate adjusting of it's parameters, one can stablish another mode resonace in the desirable passband, i.e, 3.1 GHz – 10.6 GHz. So, optained good performance of filter, such as: coupling increased well, passbanad became flat as much as possible and stopband became very vast. Finally, using of defected ground structure, increased the coupling between MMRs and feeding lines. The proposed filter to compare with conventional UWB filters has a compact size (is about 16mm×6.7mm), wide upper stopband(up to 20GHz), good performance in passband and high selectivity.
    Keywords: Ultra wide band (UWB), multi mode resonator (MMR), step impedance resonator (SIR)