فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و پنجم شماره 4 (پیاپی 74، زمستان 1394)

نشریه مهندسی برق
سال چهل و پنجم شماره 4 (پیاپی 74، زمستان 1394)

  • 246 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1394/09/01
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سعید اباذری*، مجتبی برخورداری، عباس عرب دردری صفحه 1
    سیستم اندازه گیری محدوده وسیع (WAMS)، از طریق اندازه گیری سیگنال راه دور از سراسر سیستم قدرت و ارسال آنها توسط خطوط مخابراتی به کنترل کننده محدوده وسیع (WAC)، باعث میراسازی موثر نوسانات بین ناحیه ای می شود. یکی از مسائل مهم وجود تاخیری زمانی در انتقال سیگنال های اندازه گیری شده به WAC است که میتواند در عملکرد کنترلی WAC در میراسازی نوسانات بین ناحیه ای اختلال ایجااد کناد. یکی از راه های غلبه بر این مشکل، درنظرگرفتن تاخیر زمانی در مرحله طراحی کنترل کننده است تا از عملکرد موثر WAC اطمینان حاصال شاود. در این مطالعه با توجه به خاصیت نامعینی تاخیر زمانی، استفاده از تقریب پاد و تبدیل کسری خطی (LFT) جهت مدل سازی تاخیر زمانی پیشنهاد شده و در مرحله طراحی WAC از روش حساسیت مرکب ∞ H و تبدیل مسئله به LMI استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی در یک سیستم 16 ماشینه -68 باسه نشان می دهد که WAC طراحی شده جهت اعمال سیگنال پایدارساز به SVC، در گساتره وسیعی از دامنه تغییرات تاخیر زمانی عملکرد مقاومی جهت میرایی نوسانات حاصل از اغتشاش از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نوسانات مد بین ناحیه ای، تاثیر زمانی نامعین، کنترل مقاوم، SVC، کنترل کننده محدود وسیع WAC
  • عطاالله ابراهیم زاده شرمه*، عباس فتح تبار فیروزجاه، حسنی علیجانزاده بورا صفحه 13
    فیلترهای توری پراشی نوع جدیدی از فیلترهای نوری هستند که بر مبنای تشدیدی مود هدایت شده هستند و دارای کاربردهای روزافزونی در آشکارسازها، پردازشگرهای نوری، تزویج کننده ها و غیره هستند. هدف از طراحی این فیلترها انتخاب مناسب پارامترهای هندسی است. با انتخاب دقیق این پارامترها، فیلترهایی با بازدهی بالا در یک فرکانس رزونانس طراحی میشوند. طراحی این فیلترها با ویژگی های طیفی دقیق موضوعی جالب و درعینحال پیچیده ای برای بیشتر محققان است. در این مقاله با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری خفاش و با تابع هدف مناسب، یک روش جدید برای طراحی این فیلترها، در محدوده طول موج های مرئی ارائه گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که روش ارائه شده دارای دقت بالا در زمان محاسبه قابل قبولی نسبت به روش های دیگر است.
    کلیدواژگان: فیلترهای نوری، پراش، توری، الگوریتم خفاش
  • علی انشایی*، رحمت الله هوشمند صفحه 23
    در این مقاله، روش جدیدی برای شناسایی اغتشاشات کیفیت توان ارائه می گردد. بر این اساس، ابتدا مشخصه های پیشنهادی با استفاده از تبدیل S از شکل موج اغتشاشات استخراج می گردند. سپس بر اساس مقادیر این مشخصه ها، نوع اغتشاش شناسایی می شود. این روش برای تشخیص و طبقه بندی 10 گونه از اغتشاشات کیفیت توان شامل ضربه ایگذرا، قطعی، بیش بود، کمبود، شکاف، نوسانی گذرا، هارمونیک، فلیکر، هارمونیک با بیش بود و هارمونیک با کمبود مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده دقت و سرعت مناسب روش پیشنهادی در شناسایی اغتشاشات مذکور است. علاوه بر این، آزمایش این روش تحت شرایط نویزی مختلف، حساسیت خیلی کم آن را به نویز نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کیفیت توان، طبقه بندی اغتشاشات، تبدیل S
  • مرتضی به نام*، حسین پورقاسم صفحه 51
    یکی از مسائل مهم در پردازش سیگنال های EEG، تشخیص حمله صرع است. در این مقاله، یک الگوریتم تشخیص و طبقه بندی سیگنال های مغزی حاوی حمله صرع از سیگنال های بدون حمله بر اساس ادغام ویژگی های تبدیل هارتلی پیشنهاد شده است. در این الگوریتم، علاوه بر استخراج ویژگی های معمول زمانی و فرکانسی مانند آنتروپی طیفی و چگالی طیف توان، یک ویژگی جدید مبتنی بر ادغام ویژگی های مستخرج از تبدیل هارتلی تعریف می شود. برای تعریف این ویژگی جدید، ویژگی های مستخرج از تبدیل هارتلی بر اساس یک سناریوی ماتریس کرنلی ادغام می شوند. جهت بهینه کردن و کاهش ابعاد بردار ویژگی مستخرج از سیگنال های مغزی، از یک مدل ترکیبی الگوریتم ژنتیک تحت استراتژی آموزش ممتیک و شبکه عصبی چندلایه پس انتشار خطا استفاده می شود. طبقه بندی نهایی بر روی این ویژگی های بهینه شده توسط یک شبکه عصبی پرسپترون با یک لایه پنهان انجام می شود و به طور میانگین صحت 325/95% را در طبقه بندی سیگنال های صرعی فراهم می کند.
    کلیدواژگان: سیگنال EEG، صرع، ویژگی های ادغامی تبدیل هارتلی، الگوریتم ژنتیک با استراتژی یادگیری ممتیک
  • شهرام جمالی*، عرفان آقایی کیاسرایی صفحه 69
    حمله مکعبی کانال جانبی ازجمله حملات ترکیبی است که در زیرشاخه حملات جبری کانال جانبی قرار می گیرد. در سال های اخیر، این حمله بر روی انواع الگوریتم های بلوکی سبک وزن پیاده سازی شده و به عنوان یک حمله بسیار قدرتمند بر روی الگوریتم های بلوکی سبک وزن شناخته می شود. ازنقطه نظر تئوریک این مقاله، با ارائه تکنیک هایی مانند جستجوی فضای محلی، شناسایی ورودی های تکراری و مدل تکرار حمله مکعبی به بهبود جنبه تئوریک حمله مکعبی کانال جانبی بر روی الگوریتم های بلوکی پرداخته است. در جنبه عملی، با پیاده سازی الگوریتم استاندار بلوکی هدف (AES)بر روی میکروکنترلرARMو پیشنهاد بهره گیری از تابع چگالی احتمال چند متغیره در فاز خطی حمله مکعبی کانال جانبی میزان عملیاتی بودن این حمله را بررسی کرده و نشان می دهد، حمله مکعبی کانال جانبی بهبودیافته نه تنها بر روی الگوریتم های سبک وزن بلکه بر روی انواع الگوریتم های بلوکی مانند AESمی تواند به صورت کارا پیاده سازی شود. نتایج این مقاله بیان گر آن است کهحمله مکعبی کانال جانبی تنها به 13/26 متن اصلی منتخب برای بازیابی 80 بیت از کلید الگوریتم PRESENT-80 و 3/27 متن اصلی منتخب برای بازیابی 128 بیت کلیدAES-128نیاز دارد. با توجه به بررسی های انجام شده، این حمله بهترین حمله مکعبی کانال جانبی شناخته شده ازنظر تعداد متن اصلی منتخب بر روی الگوریتمPRESENT-80وAES-128است.
    کلیدواژگان: حمله مکعبی کانال جانبی، الگوریتم های بلوکی سبک وزن، حمله مکعبی، AES، 128، الگوریتم PRESENT، 80، وزن همینگ
  • طناز اکبرپور*، سبلان دانشور صفحه 73
    هدف ادغام تصویر، ترکیب دو یا چند تصویر برای رسیدن به یک تصویر واحدی است که نتیجه آن افزایش کیفیت و دقت تفسیر تصاویر است. دستگاه های تصویربرداری عملکردی مانند PET (مقطع نگاری با نشر پوزیترون)، تصاویری با محتوی طیفی بالا اما اطلاعات مکانی پایین تولید می کنند. در مقابل تصاویر حاصل شده توسط دستگاه های تصویربرداری ساختاری همچون MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی)، دقت مکانی خوب و طیفی پایینی دارند. نوآوری روش ادغام ارائه شده، استخراج ویژگی های مکانی تصاویر ساختاری توسط موجک گابور و تزریق آن به تصاویر کارکردی است. این الگوریتم یک روش ترکیبی است که از توان بالای حفظ اطلاعات طیفی ادغام مدل شبکیه چشم استفاده می کند. روش پیشنهادشده با روش های IHS، Brovey، PCA، تبدیل موجک گسسته، NSCT و مدل ساده شبکیه مقایسه شده است. برای ارزیابی کمی الگوریتم ارائه شده از چهار روش ارزیابی معروف و متداول استفاده شده است. نتایج کیفی و کمی، حاکی از بهبود و پیشرفت عمده عملکرد روش ادغام ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ادغام تصویر، MRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی)، PET (مقطع نگاری با نشر پوزیترون)، موجک گابور، تصاویر ساختاری و علمکردی، مدل شبکیه
  • زهرا حبیبی*، مرتضی کازرونی، سید حسین محسنی ارمکی، عماد حمیدی صفحه 79
    امروزه آنتن های آرایه فازی از جدیدترین، پرکاربردترین و پیشرفته ترین نوع آنتن ها به خصوص در صنایع نظامی محسوب می شوند. در این مقاله یک روش عملی و ساده جهت اجرای فرآیند کالیبراسیون اولیه فاز برای یک آنتن آرایه فازی صفحه ای به ابعاد 21×21 (441 تک آنتن) که در آن از تغییردهنده های فاز فریتی استفاده گردیده، ارائه شده است. در این روش فرض بر این است که تغییردهنده های فاز فرتی علی رغم این که از یک خانواده انتخاب می شوند، هر یک برای نخستین بار هنگام تعبیه در مدار آنتن، دارای فازهای اولیه داخلی مستقل و تصادفی هستند، که در این صورت جهت عملکرد صحیح سیستم لازم است در ابتدا این فازها نسبت به هم هماهنگی پیدا کرده یا به نوعی سامانه ازنظر فاز کالیبره گردد و سپس مورد بهره برداری قرار گیرد. نتایج شبیه سازی در این مقاله نشان می دهد روش کالیبراسیون فاز پیشنهادی توانسته است الگوی تشعشعی آنتن را که به علت عدم هماهنگی فاز اولیه تغییردهنده های فاز، از الگوی تشعشعی ایده آل فاصله گرفته است به طور میانگین به میزان 3 دسی بل در راستای سمت1 و 4/2 دسی بل در راستای ارتفاع2 به الگوی تشعشعی ایده آل نزدیک سازد.
    کلیدواژگان: آنتن آرایه فازی، تغییر دهنده فاز فریتی، کالیبراسیون فاز
  • مصطفی رجب زاده*، رضا رافع صفحه 85
    رشد روز افزون تجارت الکترونیک در فضای مجازی باعث معرفی محصولات متنوع و زیادی از سوی شرکت های فعال در این حوزه شده است. در چنین شرایطی انتخاب مناسب و بهینه محصولات از میان حجم انبوه اطلاعات ارائه شده برای کاربران کاری مشکل است. سیستم های توصیه گر با توجه به ویژگی ها، رفتار و علایق کاربران سعی می کنند بهترین و مناسب ترین موارد را به کاربران خود پیشنهاد دهند. در این مقاله یک سیستم توصیه گر ترکیبی با استفاده از دو روش پالایش گروهی و محدودیت محور ارائه شده است که با توجه به استفاده از روش محدودیت محور مشکل شروع سرد روش پالایش گروهی را برطرف کرده است. پایگاه دانش روش محدودیت محور برای کاربران نیز با استفاده از قوانین استخراج شده از تعاملات کاربران همسایه کاربر هدف استخراج شده است که از این نظر هم مشکل جمع آوری پایگاه دانش را که به صورت دستی زمان زیادی نیاز دارد برطرف نموده است. کارایی سیستم ارائه شده بر روی مجموعه داده Movielens در حوزه فیلم ارزیابی شده و نتایج نشان می دهد که روش ارائه شده کارایی بهتری نسبت به روش پالایش گروهی دارد.
    کلیدواژگان: سیستم توصیه گر، پالایش گروهی، محدودیت، پایگاه دانش
  • رضا زردشتی*، محمد جواد یزدان پناه، امیرعلی نیکخواه صفحه 93
    هدف از این مقاله، ردگیری بهینه و مقید با استفاده از راهبرد کنترل غیرخطی بهینه مبتنی بر تابع لیاپانوفی کنترل (CLF) است. رویکرد اصلی روش مزبور این است که دارای حل تحلیلی بوده و تضمین می کند که سیستم حلقه بسته را پایدار نماید، ضمن اینکه رابطه صریحی برای کنترل کننده فراهم می سازد. روشی که مبتنی بر تابع لیاپانوفی کنترل است و تابع هزینه را نیز در فرآیند طراحی لحاظ می نماید روش «کفایت صدق است. در این روش مسئله کنترل بهینه مستقیما حل نمی شود. بلکه سعی می گردد تا قانون کنترلی به صورت نقطه ای به گونه ای انتخاب شود که یک تابع سود از یک تابع هزینه بیشتر شود و لذا پیاده سازی آن منجر به بهینگی تابع عملکرد در راهبرد کنترل می شود ولی مهم ترین نقطه ضعف آن، عدم تضمین پایداری در سیستم های با ورودی کران دار است. با توجه به اهمیت موضوع ورودی کران دار در سیستم های واقعی، در این مقاله سعی در جهت مرتفع شدن نقیصه مزبور شده است. به همین منظور، پس از مروری بر روش کفایت صدق، روش اصلاح شده معرفی و به اثبات بهینگی و مقید بودن آن مبادرت شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از روش پیشنهادی، مسیر مرجع به خوبی دنبال شده ضمن این که ورودی در کران خود باقی می ماند.
    کلیدواژگان: ردگیری مسیر، کنترل بهینه غیر خطی مقید، تابع لیاپانوفی کنترل، روش کفایت صدق
  • حسین شایقی*، علی قاسمی صفحه 105
    با سمت گیری وتغییر ساختار بازار برق از بازار انحصاری دولتی به بازار رقابتی که در آن قیمت توسط نیروهای بازار تعیین می شود،نیاز به طراحی مدلی کارا و مناسب به گونه ای که ریسک شرکت در بازار رقابتی برای فعالان بازاربرق را در جهت افزایش سوددهی آن ها کاهش دهد، اهمیت ویژه ای یافته است. برای مدل سازی و پیش بینی قیمت برق در بازار رقابتی باید خصوصیات این کالا از جمله عدم قابلیت ذخیره سازی،کم کشش بودن و فصلی بودن تقاضارادرنظرگرفت. مدل ایجادشده درصورتی که بتواند با ایجاد رابطه ای از داده های قبلی، کم ترین خطای پیش بینی را داشته باشد، موثرتر و کارآمدتر خواهد بود. در مدل های کلاسیک ارائه شده در مسئله پیش بینی قیمت برق با تنوع تعداد متغیرهای ورودی و عدم پیروی متغیرها از یک مدل سری مشخص، خطای ناشی از پیش بینی افزایش خواهد یافت. در این مقاله با انگیزه دست یابی به کم ترین خطای پیش بینی و برطرف کردن نواقص روش های قبلی، از روشی ترکیبی تبدیل موجک برای کم کردن نوسانات در داده های ورودی و به منظور افزایش دقت پیش بینی از شبکه عصبی بهبودیافته مبتنی بر ساختار غیرخطی برای آموزش و یادگیری بهتر بر روی مقادیر گذشته قیمت برق و استفاده از آن برای اطلاعات آینده و از ایده ترکیبی جدید نظریه آشوب با فن جستجوی گرانشی سعی در یافتن بهترین وزن ها و بایاس ها برای حداقل کردن مربعات خطای پیش بینی بهره گرفته شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش پیشنهادی در حل مسئله پیش بینی قیمت بازار برق در مقایسه با سایر روش های اخیر انجام گرفته در این زمینه، از داده های بازارهای واقعی مانند اسپانیا و ایران استفاده شده است. نتایج نشان از دقت بالا و خطای کم تر در پیش بینی می دهد. همچنین قابلیت جستجوی محلی و نهایی الگوریتم هوشمند ارائه شده در تنظیم وزن ها و بایاس های شبکه عصبی به طور قابل ملاحظه ای بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: پیش بینی قیمت، الگوریتم بهبود جستجوی گرانشی، تبدیل موجک، نظریه آشوب
  • یوکابد صدری*، علی آقا گل زاده، مهدی ازوجی صفحه 117
    در این مقاله روشی جدید برای ادغام تصاویر چندفوکوسه بر مبنای مدل همدوسی فاز ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادشده دارای دو مرحله است. در مرحله ی نخست، اندازه اطلاعات تصاویر ورودی با استفاده از مدل همدوسی فاز استخراج می شود. ایده اصلی کار در این مرحله بر پایه این حقیقت است که ویژگی های تصویر ازجمله لبه ها در نقاطی از تصویر که مولفه های فرکانسی در آن نقاط درهم فازی بیشینه هستند، قرار دارند. در مرحله ی دوم به تصمیم گیری برای انتخاب ویژگی های برتر و درنتیجه ادغام تصاویر پرداخته می شود. در ادامه برای افزایش سرعت الگوریتم در مرحله تصمیم گیری، بلوک های مطلوببا تعیین آستانه مناسب و بلوک های دیگر طی یک فرآیند تکراری با استفاده از الگوریتم خوشه بندی K-Meansانتخاب شده و عملیات ادغام انجام می شود. آزمایش ها و بررسی های انجام شده بر روی تصاویر گوناگون حاکی از آن است که الگوریتم پیشنهادی نسبت به دیگر روش های موجود، برتری چشم گیری دارد.
    کلیدواژگان: ادغام تصاویر، تصاویر چند فوکوسه، همدوستی فاز، تصدیق سازگاری، K، means
  • حسین صفامهر*، تورج عباسیان نجف آبادی، فرزاد رجایی سلماسی صفحه 127
    در سیستم های تولید پراکنده ی متصل به شبکه، جریان دائم تولیدشده توسط منابع تولید توان پراکنده، توسط یک پردازشگر توان به جریان متناوب قابل تزریق به شبکه تبدیل می شود. عملکرد مطلوب این سیستم ها مستقیما وابسته به عملکرد سیستم کنترلی است. اخیرا کنترل کننده های تناسبی-رزونانسی باقابلیت ردیابی سیگنال سینوسی و حذف اغتشاشات گزینه ای مناسب برای اینورترهای متصل به شبکه به حساب می آیند. در این مقاله، نحوه به کارگیری این کنترل کننده ها در حضور رفتار غیرخطی سلف های فیلتر خروجی اینورتر مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از یک فیدبک ترکیبی، اثر به ظاهر نامطلوب ناشی از طراحی غیرخطی سلف، برخلاف حالت معمول، در جهت بهبود عملکرد سیستم مورد استفاده قرار گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی، بر روی یک اینورتر سه فاز 7 کیلووات، نشان گر کارایی مطلوب و قابل قبول بودن طراحی های انجام شده است.
    کلیدواژگان: اینورتر متصل به شبکه، سلف غیر خطی، بسط سری ولترا، کنترل کننده تناسبی رزونانسی، فیدبک ترکیبی
  • سید محمد علوی*، محسن بیات صفحه 139
    ارسال داده از طریق سیستم های چند ورودی-چند خروجی (MIMO) به علت ویژگی هایی مانند نرخ ارسال داده بالا و هم چنین امکان ارسال مطمئن تر داده، ما را به این سو سوق می دهد که از آن در ارسال تصویر استفاده کنیم. در این مقاله ما از سیستم های MIMO در حالت V-BLAST برای ارسال تصویر استفاده می کنیم و با این تفاوت که در یکی از دو الگوریتم پیشنهادی توان ارسالی با توجه به اهمیت داده ها تخصیص می یابد و در الگوریتم پیشنهادی دیگر با توجه به حالت کانال ها در ارسال بخشی از اطلاعات، کانال ها برای ارسال بعدی برچسب گذاری می شوند. سپس با توجه به همین برچسب گذاری، توان های متفاوتی را به هر رشته برای ارسال در کانال مربوطه اش اختصاص می دهیم. عاقبت با توجه به همین توزیع نامتقارن توان ارسالی، مشاهده می گردد که تصویر دریافتی دارای PSNR مناسب تری است که همین امر باعث کاهش توان ارسالی می گردد.
    کلیدواژگان: سیستم های چند ورودی، چند خروجی، کدینگ لایه ای، توزیع توان ارسالی، تصویر
  • منیره کوشش*، غلامرضا اکبری زاده صفحه 153
    تبدیل کرولت (Curvelet)، نوع جدیدی از الگوریتم آنالیز چندمقیاسه بوده که برای پردازش تصاویر SAR بسیار مناسب است. این تبدیل، جزو تبدیل های هندسی محسوب می شود که برای رفع مشکلات اساسی تبدیل های ویولت (موجک) و گابور در تشخیص لبه ها و منحنی ها توسعه پیدا کرد. تبدیل Curvelet را می توان در جهت رسیدن به بخش بندی بهتر و شناسایی اهداف در تصاویر ماهواره ای SAR با دقت بسیار بالا به کار برد. در این مقاله هدف اصلی، تمرکز بر حذف Speckle از تصاویر SARاست که مهم ترین مرحله از پردازش تصاویر SAR است. به دلیل نتایج عالی تبدیل Curvelet در تجزیه و تحلیل لبه های منحنی شکل و دقت بالای آن برای تقریب و توصیف پراکندگی ها و جهت ها در مقایسه با تبدیل موجک مناسب است. در این مقاله با استفاده از تبدیل کرولت گسسته سریع (FDCT) بر مبنای پیچش، با در نظر گرفتن آستانه وفقی، یک روش جدید برای کاهش نویز Speckle و نرمالیزه کردن تصاویر سنجش ازدور SAR ارائه شده است؛ به گونه ای که بین دو تبدیل کرولت سریع بر پایهUSFFT و Wrapping مقایسه ای انجام خواهد شد. با استفاده از نتایج، روشی جدید برای بهره برداری بهتر این نوع تصاویر معرفی می شود. سپس برای کاهش نویز از تصاویر SAR از تبدیل Curvelet گسسته سریع (FDCT) استفاده می شود و ضرایب Curvelet کاهش می یابد. سپس با استفاده از الگوریتم پیشنهادی می توان ضرایب Curvelet را استخراج کرد. این ضرایب تحت تاثیر آستانه نرم قرار گرفته و این امر منجر به کاهش یا حذف نویز در تصاویر SAR خواهد شد. در مرحله آخر الگوریتم پیشنهادی، شبیه سازی شده و نتایج آزمایش ها بحث خواهد شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش های قبلی کارایی بهتری دارد.
    کلیدواژگان: تیدل Curvelet، تبدیل موجک، Synthetic Aperture Radar (SAR) Images، FDCT، حذف نویز Speckel
  • مریم مرادی*، رزا یوسفیان، وحید رافع صفحه 163
    وارسی مدل، یک روش خودکار و راهکاری مناسب به منظور درستی یابی سیستم های نرم افزاری مطمئن است. در این سیستم ها، نمی توان ریسک بروز خطا را حتی در فرآیند تست پذیرفت و لذا لازم است فرآیند درستی یابی، قبل از پیاده سازی و در سطح مدل انجام شود. سیستم های تبدیل گراف، از پرکاربردترین سیستم های مدل سازی رسمی و راهکاری مناسب به منظور مدل سازی و وارسی سیستم های پیچیده هستند. اما این سیستم ها در فرآیند وارسی مدل از مشکل انفجار فضای حالت رنج می برند که در صورت گسترده بودن ابعاد مسئله و لذا بزرگ شدن فضای حالت مدل، سیستم با کمبود حافظه مواجه می شود. لذا هدف از این پژوهش، پیشنهاد راهکاری جهت مقابله با این مشکل در فرآیند وارسی سیستم های تبدیل گراف است. راهکارهای ارائه شده، به جای تولید کل فضای حالت، آن را در جهت رسیدن به یک حالت خطا به طور مثال بن بست، هدایت می کنند. راهکار پیشنهادی بر مبنای الگوریتم پرندگان طراحی شده و برای جلوگیری از مشکل به دام افتادن در بهینه های محلی که مشکل اصلی این الگوریتم است، با الگوریتم جستجوی گرانشی که دارای قدرت خوبی در جستجوی محلی است، ترکیب شده است. در نهایت به منظور ارزیابی نتایج راهکارهای ارائه شده، این راهکارها در ابزار Groove- از ابزارهای مدل سازی تبدیل گراف-پیاده سازی شده اند.
    کلیدواژگان: وارسی مدل، سیستم تبدیل گراف، انفجار فضای حالت، الگوریتم پرندگان، الگوریتم جستجوی گرانشی
  • ساعد مرادی*، عبدالرسول قاسمی، رضا لطفی صفحه 179
    توسعه و پیشرفت ادوات قابل کاشت پزشکی در سال های اخیر، نقش بزرگی در درمان بیماری ها و ناتوانی ها داشته است. پروتز شنوایی، ضربان ساز قلب و پروتز چشمی ازجمله ادوات قابل کاشتی هستند که در سال های اخیر پیشرفت فراوانی داشته اند. تحریک الکتریکی عملکردی (FES) یا تحریک عصبی عملکردی (FNS)، هدف مشترک این ادوات برای بازگرداندن قابلیت ازدست رفته ی بافت های آسیب دیده است. تحریک الکتریکی بر پایه تزریق بار به بافت، استخراج پتانسیل های عمل و برانگیختگی پاسخ های عصبی استوار است.یکی از مهم ترین ملزومات یک تحریک ایمن، تحریک بار متعادل است. در این پژوهش، یک تکنیک جدید برای دست یابی به تعادل بار در تحریک الکتریکی عملکردی پیشنهاد شده که بر پایه شکل موج دوفازه نامتعادل است. در این روش مقدار ولتاژ الکترود و خروج یا عدم خروج آن از بازه ی ایمن به عنوان معیاری برای تنظیم مقدار جریان تزریقی فاز بعد استفاده می شود. این روش بر روی یک ریزتحریک کننده ی رایج اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها در تکنولوژی mmCMOS HV 18/0، قابلیت تحقق و کم توان بودن این روش را تایید می کنند. توان مصرفی مدار متعادل سازی بار در حدود μW 517/2 است که حدود 4/3% توان مصرفی کل سیستم تحریک کننده را شامل می شود.
    کلیدواژگان: تحریک الکتریکی، ریزتحریک کننده عصبی، متعادل سازی بار، طراحی کم توان، 0، 18um CMOS HV
  • فاطمه منفرد*، محمدحسین شفیعی، طاهره بینازاده صفحه 191
    کنترل روبات های متحرک غیرهولونومیک، به دلیل درجه آزادی کمتر نسبت به نوع هولونومیک، مشکل تر است. علاوه بر آن، وجود پدیده لغزش در این روبات ها محدودیت غیرهولونومیک را به صورت نامطلوبی دچار اغتشاش می نماید. در مطالعات انجام شده قبلی، لغزش معمولا با استفاده از سنسورها اندازه گیری و یا با استفاده از روش های تخمین، تخمین زده می شود. در این مقاله فقط با دانستن حد بالای لغزش، دو کنترل کننده ردیاب مقاوم با استفاده از روش های بازطراحی لیاپانوفی و غیرخطی طراحی می شود. همچنین با تغییر زاویه مختصات کانایاما در مدل سازی خطای ردیابی، اغتشاشات موجود در مدل به صورت سازگار[i] با ورودی تبدیل می شوند تا روش قابل اعمال باشد. از طرفی به منظور تطبیق بیشتر با فیزیک مسئله، مدلی انتخاب شده که در آن لغزش می تواند علاوه بر انحراف مختصات روبات از مسیر حرکت، زاویه محور اصلی آن را نیز دچار انحراف کند (چرخش روبات به دور خود). درنهایت، عملکرد این دو کنترل کننده مقایسه شده و نتایج شبیه سازی، کارایی مناسب کنترل کننده های پیشنهادی و پایداری مجانبی خطای ردیابی را در حضور لغزش جانبی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: غیر هولونومیک، لغزش، روش بازطراحی لیاپانوفی، روش H، غیر خطی، کانایاما
  • دنیا نوجوان زاده*، محمدعلی بادامچی زاده صفحه 203
    در این مقاله طراحی کنترل کننده ی مدلغزشی تطبیقی برای جرثقیل هوایی دو درجه ی آزادی همراه با نامعینی ارائه شده است. جرثقیل هوایی سیستمی غیرخطی و دینامیک بوده و کنترل آن، یکی از موضوعات مهم کنترلی است. هدف کنترلی به دست آوردن قانون کنترل بدون نوسانات شدید تکراری فرکانس بالا است که سیستم را در برابر نا معینی های محدود و بدون حد بالای معلوم مقاوم کند. از بین روش های کنترل مقاوم، کنترل مدلغزشی به دلیل سادگی کاربرد و همچنین خطای محاسباتی کم انتخاب شده است. درعین حال برای کم کربن پدیده ی نوسانات شدید تکراری از کنترل تطبیقی کمک گرفته شده است. با به کاربردن کنترل تطبیقی نیازی به دانستن حد بالای نامعینی ها نیست. در این مقاله سعی شده است با تنظیم مناسب بهره ی تطبیق، پدیده ی نامطلوب نوسانات شدید تکراری به حداقل رسانیده شود. نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی موثر بودن کنترل کننده ی پیشنهادی برای سیستم جرثقیل هوایی است.
    کلیدواژگان: کنترل کننده مدلغزشی تطبیقی، نامعینی، نوسانات شدید تکراری، جرثقیل هوایی دو درجه ی آزادی
  • روح الله نوروزی دهناشی*، ابراهیم فرشیدی صفحه 211
    با پیشرفت فناوری CMOSسطح ولتاژ منابع تغذیه کاهش و سرعت سوئیچینگ افزایش یافته است. کاهش سطح ولتاژ تغذیه دست یابی به دقت بالا در مبدل های داده ای که در حوزه ولتاژ کار می کنند را با مشکل روبرو می سازد. در مقابل افزایش سرعت کلیدزنی موجب کارکرد بهتر مبدل های داده مبتنی بر زمان می شود. در مبدل های داده مبتنی بر نوسان سازهای کنترل شونده با ولتاژ سیگنال در حوزه زمان کوانتیده می شود. به علاوه این مبدل ها خاصیت ذاتی شکل دهی نویز دارند. فواید مطرح شده باعث گردیده است که این مبدل ها مورد توجه قرار گیرند. ساختارهای مختلفی جهت بهبود عملکرد این مبدل ها ارائه شده است. در میان این ساختارها، ساختارMASHهم افزایش کارآیی داشته و هم در پیاده سازی نیاز به اجزاء قیاسی زیادی ندارد. در این مقاله یک مبدل MASHدو طبقه مبتنی بر GROهای یکسان ارائه شده است که در آن از یک رهیافت جدید جهت بهبود میزان تفکیک پذیری استفاده شده است. مزیت اصلی طرح پیشنهادی این است که ضمن افزایش تفکیک پذیری با استفاده از خروجی چندفازه، یک تکنیک جدید در ثبت و تحلیل داده خروجی با پیچیدگی مداری کم پیشنهاد شده است که باعث کاهش حجم سخت افزاری مورد نیاز و نیز توان مصرفی نسبت به طرح های پیشین خواهد شد. به علاوه در طرح پیشنهادی به دلیل استفاده ازGROهای یکسان در همه طبقات با به کار گیری مدولاسیون عرض پالس در ورودی اصلی از نشت نویز از طبقه اول به طبقات بعدی (ناشی از عدم یکنواختی) و نیز افزوده شدن مولفه های غیرخطی نوسان ساز اولی درخروجی جلوگیری شده است.
    کلیدواژگان: نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ، نوسان ساز حلقوی، توان تفکیک، شکل دهی نویز، نویز کوانتایی سازی
  • سعید هاشمی نژاد*، سیدقدرت الله سیف سادات، مرتضی رزاز، محمود جورابیان صفحه 223
    در این مقاله یک الگوریتم جدید بر پایه امواج سیار به​منظور دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی از دو بخش کلی تشکیل شده است. در بخش اول، پس از استخراج مولفه​های مودال از مولفه​های سه​فاز جریان، با استفاده از عملگر انرژی تیجر، امواج سیار از مولفه​های مودال استخراج می​شوند. سپس نسبت دامنه اولین موج سیار در مولفه​های مودال به​منظور دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا به کار گرفته می​شود. عملگر انرژی تیجر یک عملگر ساده است که با سرعت بسیار بالا و با وضوح مناسب امواج سیار موجود در سیگنال​ها را استخراج می​کند. در بخش دوم، با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مرحله قبل، دسته​بندی خطا و شناسایی فازهای تحت خطا اجرا می​گردد. روش​های هوشمند بهترین انتخاب برای به کارگیری در این مرحله هستند که برای اولین بار در این مقاله به کار گرفته می​شوند. روش مورداستفاده در این مقاله سیستم فازی است که با دقت بسیار بالایی توانسته است دسته​بندی خطا را انجام دهد. نتایج شبیه​سازی نشان می​دهد که برای خطاهای بسیار نزدیک به محل رله، خطاهای با امپدانس بالا و خطاهای با زاویه وقوع بسیار کوچک هم الگوریتم پیشنهادی عملکرد بسیار دقیقی داشته است.
    کلیدواژگان: امواج سیار، دسته بندی خطا، عملگر انرژی تیجر، سیستم فازی، حفاظت خطوط انتقال
|
  • Saeed Abazari*, Mojtaba Barkhordari Yazdi, Abbas Arab Dori Page 1
    Wide area measurement system (WAMS) prepares and transmits the measured remote signals of a whole power system to wide area controller (WAC) to achieve an effective inter-area oscillations damping. One of the main issue is the existence of transfer time delay in WAC input signals which can degrade the damping performance of WAC. One way to overcome this problem is to consider time delay in the controller design procedure to ensure effective control of WAC. In this paper, time delays are modeled by padé approximations and the time delay uncertainty is described by linear fractional transformations (LFT). The synthesis of the WAC is defined as a problem of H∞ mixed sensitivity control and is resolved by the linear matrix inequality (LMI) approach. The simulation results on 16-machine 68-bus system show that the WAC designed to provide a supplementary control signal of SVC, has satisfactory performance in a wide range of time delay.
    Keywords: Inter, area oscillation, uncertain time delay, robust control, SVC, WAMS
  • A. Ebrahimzadeh*, A. Fathtabar, H. Alijanzadeh Page 13
    Reflection guided-mode resonance (GMR) grating filters are the new type of the optical filters that are based on the guided-mode resonance phenomenon and have seen increasing demands in optical detectors, optical processors, couplers and so on. Careful selection of the structural parameters yields filters with high efficiency at a desired resonance frequency and low sidebands. Design of these elements with accurate spectral properties is a difficult task and is so interesting field for many researchers. In this paper a novel method using the meta-heuristic bat algorithm (BA) and efficient objective function is proposed for designing of this filter in the visible wavelength range. Simulation results show that the proposed method has high accuracy and reasonable computation time in comparison with other methods.
    Keywords: optical filters, grating, diffraction, bat algorithm
  • A. Enshaee*, R.A. Hooshmand Page 23
    In this paper, a new approach is presented for identification of power quality (PQ) disturbances. At first, the proposed characteristics are extracted from the disturbances waveforms using S-transform. Then, based on the values of these characteristics, the type of the disturbance is recognized. This approach is evaluated for detection and classification of ten types of PQ disturbances including impulse, interruption, swell, sag, notch, oscillatory transient, harmonic, flicker, harmonic with swell and harmonic with sag. The results of this study demonstrate the suitable accuracy and speed of the proposed approach in identification of the mentioned disturbances. In addition, testing of this approach under various noisy conditions shows that its sensitivity to noise is too low.
    Keywords: Power quality, disturbances classification, S, transform
  • M. Behnam*, H. Pourghassem Page 51
    One of the important problems in EEG signal analysis is epilepsy detection. In this paper, an epilepsy detection and classification algorithm is proposed based on fusion of the extracted Hartley transform features. In this algorithm, in addition to usual frequency and time features such as spectrum entropy and power spectral density, a novel feature is defined based on fusion of the extracted Hartley transform features. To define this feature, the extracted features from Hartley transform are fused based on a kernel matrixes scenario. To optimize and reduce the dimensions of extracted feature vector from EEG signals, a hybrid model is applied based on Genetic algorithm using Memetic learning strategy and multilayer back propagation neural network. The final classification is carried out on the optimal feature vectors by a Perceptron neural network with a hidden layer and average accuracy rate of 95.325% is obtained.
    Keywords: EEG signal, epilepsy, fused Hartley transform features, Genetic algorithm with Memetic learning strategy
  • S. Jamali*, E. Aghaee Kiasaraee Page 69
    Side Channel Cube Attack (SCCA) is a kind of Algebraic Side Channel Attacks (ASCA). In recent years, this kind of attack is implemented on different light weight block ciphers, and it is known as the most powerful attack on these kinds of algorithms. In this paper, we proposed some advanced techniques such as locality space search, elimination of iterated chosen plaintexts, dynamic iteration, and choosing intelligent intermediate states to improve SCCA on block ciphers. Accordingly, the improved SCCA can mount efficiently on not only light weight but also high weight block ciphers. Our results show, the proposed model of SCCA can recover 80 bit key of PRESENT-80 only with 26.13 chosen plaintexts and recover 128 key bit of AES-128 only with 27.3 chosen plaintexts. To the best of our knowledge, there are the most efficient SCCA on PERESENT-80 and AES-128.
    Keywords: Side channel cube attack, block ciphers, cube attack, AES, 128, PRESENT, 80, hamming weight
  • T. Akbarpour*, S. Daneshvar Page 73
    The goal of image fusion is integration of two or more images into a single image for increasing the accuracy and quality of interpretation of images. The functional imaging system such as PET (positron emission tomography) produces images with high spectral content but low spatial information. Images that achieved by the structural imaging systems such as MRI (magnetic resonance imaging) have good spatial resolution and low spectrum. The proposed fusion method in this paper extracts spatial features using Gabor wavelet from structural image and injects them into functional image. This algorithm is a combined method, which exploits the power of retina model in preserving spectral information. The proposed method is compared to IHS, Brovey, PCA, discrete wavelet transform, NSCT and retina model fusion techniques. For quantity assessment, four famed and traditional evaluation methods are used. The quality and quantity results show the proposed algorithm significantly improves the fusion performance.
    Keywords: Image fusion, MRI, PET, Gabor wavelet, Structural, functional images, Retina model
  • Z. Habibi*, M. Kazerooni, S.H. Mohseni Armaki, E. Hmidi Page 79
    Nowadays the phased array antennas are considered of the newest and most advanced military and industrial antennas. This paper presents a simple and practical method for the calibration process for the first phase of a planar phased array antenna with dimensions 21×21 (441single-antenna) in which the ferrite phase shifters were used. This method assumed that the ferrite phase shifters are selected from the same family and when embedded in antenna circuit, they have independent and random interior initial phase. In the case for the correct operation it is necessary in the first, these phases find coordination towards to each other or the system is calibrated in terms of phase, and then exploited. The simulation results show that the proposed phase calibration procedures able to make closing of radiation antenna due to lack of coordination initial phase of phase shifters and approaches to ideal radiation pattern for the average 3dB in the azimuth direction and 2.4dB in the elevation planes.
    Keywords: Phased array antenna, ferrite phase shifter, phases calibration
  • M. Rajabzadeh*, R. Rafeh Page 85
    The rapid growth of e-commerce has led to introducing various products from companies which are active in this area. As a result, choosing an appropriate product has become difficult for a customer. Recommender systems aimed at offering the best and most appropriate items to users based on their interests and their previous activities. This paper propose a hybrid recommender system which combines two approaches: collaborative filtering and constraint satisfaction. The proposed system, on the one hand, solves the cold start problem of the collaborative filtering technique because of using constraints. On the other hand, it solves the problem of constructing the knowledge base, which is needed for constraint-based methods. Instead of constructing the knowledge base manually, which is time consuming, the knowledge base of the constraint-based approach is extracted from interactions among the target user’s neighbors. Using the "Movielens" dataset for evaluation, the experimental results show that the performance of the proposed approach is better than the collaborative filtering method.
    Keywords: Recommender system, collaborative filtering, constraint, knowledge base
  • R. Zardashti*, M. J. Yazdanpanah, A. A. Nikkhah Page 93
    The purpose of this paper is the optimal and constrained nonlinear optimization-based tracking strategy using Control Lyapunov Function (CLF) technique. The main approach is based on analytical solution and guarantees that the closed-loop system is stable, whilst presenting an explicit relation for the controller. A CLF method-base that considers the cost function in the design process is referred to as "Satisficing" method. In this method, optimal control problem is not solved directly. Instead, it's tried to design the control law point-wise so that a utility function is greater than a penalty function. Thus, its implication results in optimality of the performance objective in control strategies. The main disadvantage of Satisficing method is the lack of stability guarantee in systems with bounded control input. Referring to significance of bounded input in real systems, it's attempted to amend the method in order to overcome the said drawback. Therefore, after reviewing the Satisficing method, the modified method is proposed and attempted to prove its optimality and boundedness. Simulation results show that using the proposed method, a reference trajectory is well followed and while the input remains within its bounds.
    Keywords: Path following, trajectory tracking, nonlinear constrained optimal control, control lyapunov function, satisficing method
  • H. Shayeghi*, A. Ghasemi Page 105
    With the deregulation of electric power systems, market participants are facing an important task of bidding energy to an Independent System Operator (ISO). Modeling and electricity prices forecasting in competitive market relative with its characteristics such as inability to store, non-stationary and time variant behavior and seasonality violation should be considered. A model with more accuracy and less error will be more efficient which a price forecast with a less prediction errors, yields maximum profits for market players. To achieve more accurate and robust price forecast, in this paper, a new hybrid forecast technique based on Wavelet Transforms (WT), feature selection technique, Artificial Neural Network (ANN) and Gravitational Search Algorithm (GSA) combined with Chaotic Local Search (CLS) model is proposed for day-ahead electricity price forecasting. The feature selection method is an improved version of the Mmutual Information (MI) technique. The superiority of this proposed method is examined by using the data acquired from the Iran and market clearing price (MCP) of Spanish market. Empirical results show that the proposed method performs better than some of the other price forecast methods. Also, the exploitation and exploration of the proposed intelligent algorithm for tuning weight and bias parameters of ANN is improved.
    Keywords: Price forecasting, modified gravitational search algorithm, wavelet transforms, chaos theory
  • U. Sadri*, A. Aghagolzadeh, M. Ezoji Page 117
    In this paper, a novel image fusion algorithm based on phase congruency is presented. The proposed algorithm has two steps. In the first step, the information content of the input images is evaluated by using phase congruency model. In this step, the main idea of the work is based on the fact that image features like edges are located in the points of image which frequency components have the maximum phase congruency. In the second step, the dominant features are selected and accordingly image fusion is done. Also, for reducing the computational complexity and improving the overall performance, the proper blocks are chosen by determining the appropriate threshold and the other blocks are chosen using K-means clustering algorithm through an iterative process. The experimental results on several images show that the proposed method has significant advantages compared to the other existing methods.
    Keywords: Image fusion, multi, focus images, phase congruency, compatibility verification, K, means
  • Hossein Safamehr*, Tooraj Abbasian Najafabadi, Farzad Rajaei Salmasi Page 127
    In grid-connected distributed energy resources (DERs), DC current of DERs is injected to a grid via a power processing unit. Function of this unit is to convert the input DC current to an AC current with acceptable specifications to the grid constraints. Performance of these systems is directly depended on their control systems methods. Recently introduced PR controllers are well suited for grid connected inverters due to their outstanding capability of tracking and disturbance rejection. In this paper, performance of these controllers on grid-connected inverters is studied, while the inductors of the output LCL filter have nonlinear behavior. By using a mixed feedback method, the apparent undesirable nonlinearity of inductors is used on the opposite direction to enhance the system performance. A 7kW inverter system performance is simulated and the results verify the designations.
    Keywords: Grid, connected inverters, nonlinear inductor, volterra, series expansion, proportional, resonant controller, mixed feedback
  • Seyyed Mohammad Alavi*, Mohsen Bayat Page 139
    Nowadays, transmitting of data through MIMO (Multi Input–Multi Output) systems is a common way for doing this kind of transmission. Some features of these systems like high data rate and more reliable connection are caused to use those for image transmission. In this paper, we use V-BLAST in MIMO system for transmitting of image with 2 suggestion algorithms. At first algorithm transmission power of data are distributed based on their importance. In second algorithm after transmitting some data, we are labeling channel based on pilot data. Then for remaining data we are allocating power transmission based on channel statue. Eventually, asymmetric transmitting power causes to increase PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) of received image and decreases power transmission.
    Keywords: Multi Input, Multi Output (MIMO), layered coding, transmitting power distribution, image
  • M. Kooshesh*, G.R. Akbarizadeh Page 153
    Curvelet transform is a new kind of multi-scale analysis algorithm which is veryuseful for SAR image processing. This transform is considered as geometric transform which is developed to overcame the vital limitations of wavelet and gabor transforms in edges and curves detection. The curvelet transform can be used with very high precision a better segmentation and target detection in SAR satellite images. In this paper, the main goal is to focus on the despeckling of SAR images which is the most important stage in the processing of SAR images. Because of excellent results of curvelet transform in the analysis of curved shape edges and its high accuracy, this transform is useful to approximate and describe the dispersals and orientations in comparison with the wavelet. In this paper, using fast discrete curvelet transform (FDCT) based on wrest and using an adaptive thresholding, a new despeckling algorithm is developed for SAR images; So that a comparison will be done on both fast curvelet based on USFFT and based on Wrapping. Using the results, a new method to take advantage of this kind of images is introduced. Then, the Fast Discrete Curvelet transform (FDCT) is used for noise reduction of SAR images and the Curvelet coefficients are decreased. Then, using the the proposed algorithm the curvelet coefficients can be extracted. The curvelet coefficients are affected by soft thresholding and this leads to reduce or eliminate the noise in SAR images. Finally, the proposed algorithm is simulated, and the results will be discussed. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm has better performance than the other similar methods.
    Keywords: Curvelet transform, wavelet, FDCT, synthetic aperture radar (SAR) images, despeckling
  • M. Moradi*, R. Yousefian, V. Rafe Page 163
    One of the best solutions to verify software systems (especially critical systems) is model checking in which all reachable states are generated from an initial state and the generated state space is searched to find errors or some desirable patterns. However, the problem for many real and complex systems is the state space explosion in which model checking cannot generate all the states. In this paper, a solution is presented to cope with this problem in systems modeled by graph transformation. Since meta-heuristic algorithms are proper solutions to search in very large problem spaces, they employed in this research to find errors (e.g. deadlocks) in systems which cannot be verified through existing model checking approaches because of state space explosion problem. To do so, a Particle Swarm optimization (PSO) algorithm is empployed to consider only a subset of states (called population) in each step of the algorithm. To avoid local optima problem, PSO is combined with Gravitational Search Algorithm (GSA). Our proposed approach is implemented in GROOVE –a toolset for designing and model checking graph transformation system-. The experiments show better results in terms of accuracy, speed and memory usage in comparison with the existing approaches.
    Keywords: Model checking, deadlock, particle swarm optimization, PSO, gravitational search algorithm, graph transformation system, state space explosion
  • S. Moradi*, A. Ghasemi, R. Lotfi Page 179
    In the recent years, the development of biomedical implantable devices has had a great role in treatment of diseases and disabilities. Cochlear implant, cardiac pacemaker, and retinal implant are some biomedical implantable devices that have progressed recently. Functional electrical or neural stimulation (FES/FNS) is the common purpose of these devices to restore lost functions of damaged tissues. Electrical stimulation is based on charge injection into the tissue, initiation action potentials and excitation neural reactions. Charge-balanced stimulation is necessary to achieve safe electrical stimulation. In this work, a new active charge balancing technique for functional electrical stimulation is presented where the voltage of the electrode is sensed to be used in tuning the current value of the following phase. This method was adopted in a conventional micro-stimulator. Simulations in high-voltage 0.18-μm CMOS technology validate the feasibility of the approach and its low power consumption. The power consumption of the proposed charge-balancing circuits is 2.178 μW which contributes 3. % of the overall power consumption of the system.
    Keywords: Electrical stimulation, neural microstimulator, charge balancing, low power design, high, voltage
  • F. Monfared, M. H. Shafiei, T. Binazadeh Page 191
    Control of nonholonomic mobile robots is more complex with respect to the holonomic type due to fewer degrees of freedom of their model. In addition, side slipping in a nonholonomic mobile robot disturbs the nonholonomic constraint adversely. In previous researches, the slip is either estimated by an estimator or is measured using sensors. In this paper, two robust tracking controllers are designed with considering the upper bound of the side slip value, using the Lyapunov redesign and nonlinear H∞ methods. Also, the angle of kanayama transformation is defined such that the model includes only matched disturbances in order to apply H∞ method. In the presented model, the slippage not only deviate the robot from its path, it also deviates the angle of robot’s main axis (the robot rotates around itself). Then, the performance of these two controllers is compared and the simulation results show the appropriate efficiency of the proposed controllers.
    Keywords: Nonholonomic, slipping, Lyapunov redesign method, nonlinear H∞ method, kanayama
  • D. Nojavanzadeh*, M.A. Badamchizadeh Page 203
    This paper proposes designing of adaptive sliding mode controller for two degree of freedom overhead crane system with uncertainty. Overhead crane is a nonlinear and dynamic system and the control of it is one of the important control issues. Control aim is obtaining a control law without high frequency chattering and with robustness versus unknown but bounded uncertainties. Among robust control approaches the sliding mode control is selected for the simplicity of it and small computational error. Also, for reducing chattering adaptive control is used. Knowing the upper bounds of uncertainties isn’t needed by applying adaptive control. This paper tries to reduce the undesired chattering phenomenon by adjusting the adaption gain properly. The simulation results show the effectiveness of the proposed controller for the overhead crane system.
    Keywords: Adaptive sliding mode controller, uncertainty, chattering, two degree of freedom overhead crane system
  • R. Norouzi Dehnashi*, E. Farshidi Page 211
    With the advancement of CMOS technology power, supply voltage is reduced and switching speed is increased. Reducing the supply voltage makes it difficult to achieve high-precision for voltage-domain data converters. On contrary, increasing switching speed results in better performance in time-domain data converters. In VCO-based data converters, signals can be quantized in time domain. In addition, these converters have inherent noise shaping property. The benefit rose made these converters interesting for researchers. Several structures for improving performance of these converters have been presented. MASH structure increases the efficiency without need of analog components. In this paper, a two-stage MASH based on similar GRO is presented, in which a new approach is used for improvement of resolution. The main advantage of the proposed design is that not only resolution is improved by multiphase outputs, but also by offering a new technique for registration and extracting the data at the output circuit complexity is reduced. Therefore, the hardware and the power is decreased compared to the preceding works. Furthermore, in the proposed design employing equal employing GROs by PWM technique at the input prevents leakage of first stage to the next stages and also addition of distortion of first oscillator.
    Keywords: VCO, GRO, resolution, MASH, qantization Noise
  • S. Hasheminejad*, S. G. Seifossadat, M. Razaz, M. Jourabian Page 223
    A traveling wave based algorithm for fault classification and faulted phases selection is presented in this paper. The proposed algorithm is composed of two major stages. In the first stage, after extraction of modal components from three phase signals and by means of Teager energy operator (TEO), traveling waves are extracted from modal signals. Then ratios of initial traveling wave in different modal components are used for the fault classification and faulted phases selection purpose. TEO is a very simple method which can extract traveling waves with very high speed and resolution. In the second stage, fault classification and faulted phases selection is performed based on the information extracted from the previous stage. Intelligent methods are the best choice to be used in the second stage and for the first time are utilized in this paper. Fuzzy system, which is used in this paper as a classifier, is able to classify the faulted signal with a high accuracy. Simulation results show that the proposed algorithm has an efficient and accurate performance in terms of close-in faults, high impedance faults and faults with very low inception angle.
    Keywords: Traveling waves, fault classification, Teager energy operator, fuzzy system, transmission system protection