فهرست مطالب

The Modares Journal of Electrical Engineering - Volume:12 Issue:2, 2012
  • Volume:12 Issue:2, 2012
  • تاریخ انتشار: 1391/06/30
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حامد حسنوند*، سودابه سلیمانی، بهنام فیضی فر، بشیر بخشیده زاد صفحات 1-16
    در این مقاله کاربرد تبدیل S و تبدیل موجک پیوسته به منظور جایابی خطا در شبکه های توزیع شامل خطوط هوایی و کابل ارائه می شود. سیگنال های گذرای فرکانس بالا که توسط خطا در شبکه بوجود می آیند، با استفاده از این دو تبدیل S و تبدیل موجک پیوسته تحلیل می شوند. تبدیل S را می توان بعنوان یک ابزار مناسب در جایابی خطا بر پایه سیگنال گذرا مورد استفاده قرار داد. این تبدیل گسترش روش موجک پیوسته بوده و بر پایه یک پنجره گوسی متغیر و قابل حرکت بنا شده است. از آنجاییکه انرژی سیگنال های خطا حول تعدادی از فرکانس های خاص دارای دامنه زیاد می باشد، جایابی خطا را می توان با در نظرگرفتن ارتباط مابین این فرکانس ها و فرکانس هایی که به فرکانس مشخصه مسیر معروف هستند صورت داد. انرژی سیگنال گذرای ولتاژ از طریق تبدیل S و تبدیل موجک پیوسته محاسبه می شود. بمنظور بررسی کارآیی روش پیشنهاد شده، سیستم توزیع دارای خطوط هوایی و سیستم توزیع دارای خطوط هوایی و کابل های زمینی مورد بررسی قرار می گیرند. شبکه توزیع استاندارد 34 باسه IEEE با استفاده از نرم افزار EMTP-RV شبیه سازی شده و همچنین تحلیل تبدیل S و موجک پیوسته با استفاده از محیط کد نویسی MATLAB انجام شده است.
    کلیدواژگان: شبکه های توزیع، جایابی خطا، تبدیل S، تبدیل موجک پیوسته، فرکانس های مشخصه
  • مهدیه حسینقلی زاده آلاشتی*، جعفر حیرانی نوبری، عبدالحمید بهجت پناه صفحات 7-15
    در این مقاله روشی جدید برای تعیین موقعیت و وضعیت دستگاهی سه بعدی و غیر متعامد نسبت به دستگاه متعامد و دوبعدی دوربین با استفاده از تصویر آن ارائه شده است. به سادگی می توان روی اشیاء بسیاری در عالم واقع، سه راستای غیرمتعامد و غیرواقعی بر یک صفحه را مشخص نمود. تصویری که از این دستگاه غیرمتعامد مشخص شده روی اشیاء در اختیار است تصویری دوبعدی در صفحه ی دوربین می باشد. در این مقاله روابط هندسی برقرار بین برداری روی شیء و تصویر آن که در مقاله [18] ارائه شد مرور می شود. سپس با بکارگیری این روابط برای سه راستای غیرمتعامد دلخواه و غیرواقع بریک صفحه، با حل دستگاهی غیرخطی از 15 معادله، نه مجهول استخراج می شوند. به دلیل اهمیت علامت مجهولات به منظور تعیین طول ها و زوایای درست، لازم است که این دستگاه غیرخطی در 8 حالت اجرا شده و بهترین پاسخ آن انتخاب شود. در مقاله [18] ما مجبور به انتخاب سه بردار متعامد روی شیء هستیم. از آن جایی که جهان سه بعدی است در برخی موارد انتخاب هر سه راستای متعامد با طول مناسب در تصویر کار دشواری بوده و مجبوریم سومین بردار را با طول کوتاه انتخاب کنیم و این کار خطای تعیین موقعیت و وضعیت را افزایش می دهد. ولی در این مقاله راستاها را محدود به عمود بودن ننموده و می توان سه راستا را با طول مناسب اختیار نمود و این کار خطا را کاهش می دهد
    کلیدواژگان: تعیین موقعیت و وضعیت، دستگاه غیرمتعامد، نگاشت غیرخطی بین فریم جهان واقع و فریم دوربین
  • سمیرا جعفرزاده*، ابومسلم جان نثاری صفحات 17-22
    در این مقاله یک اسیلاتور کنترل شوندهی دیجیتال برای حلقه های قفل فاز تمام دیجیتال پیشنهاد شده است. اسیلاتور کنترل شونده ی دیجیتال پیشنهادی براساس استفاده از یک مدولاتور دلتا سیگما به عنوان مبدل دیجیتال به آنالوگ می باشد. با استفاده از مبدل دیجیتال به آنالوگ دلتا سیگما می توان به دقت بالای فرکانسی (18 بیت) برای کنترل اسیلاتور کنترل شونده دیجیتالی دست یافت. خروجی مبدل دیجیتال به آنالوگ دلتا سیگما یک سیگنال پالس دو سطحی است که برای حذف نویز خارج از باند ان نیاز به یک فیلتر می باشد. مدولاتور دلتا سیگمای مورد استفاده به صورت ساختار MASH مرتبه 4 با OSR برابر با 128 و فرکانس نمونه برداری 450 کیلوهرتز می باشد. اسیلاتور کنترل شونده دیجیتالی پیشنهاد شده، در یک حلقه ی قفل فاز برای سنتز فرکانس در 1700 تا 1800 مگاهرتز و برای کاربردهای GSM-1800 استفاده شده است. نویز فاز بدست آمده برای این سنتز کننده فرکانس براساس حلقه ی قفل فاز، در آفست فرکانسی 500 کیلوهرتز، -115dBc/Hz می باشد. حلقه ی قفل فاز تمام دیجیتال طراحی شده همراه با اسیلاتور کنترل شونده ی دیجیتالی، در نرم افزار ADS و با تکنولوژی 0.18um CMOS شبیه سازی شده است.
    کلیدواژگان: اسیلاتور کنترلشونده ی دیجیتال، حلقه ی قفل فاز تمام دیجیتال، مدولاتور دلتا سیگما، OSR، نویز فاز
  • مهدی رضا دارستانی*، امیر علی نیکخواه، علی صادقی صفحات 23-35
    بجهت بهبود کارآیی حلقه بسته در حضور نامعینی ها، اغتشاشات و تاخیر کنترل کننده با حلقه دوگانه با ترکیبی از کنترل پیش بین مدل مرجع و کنترل کننده مقاوم پیشنهاد گردیده است. کنترل کننده حلقه دوگانه از ردگیری یکنواخت در پایدارکنده ژیروسکوپی 3 محوره که در آن تاخیر بصورت ذاتی وجود دارد اطمینان حاصل می نماید. این ایده کنترلی برای حذف اغتشاشات فرکانس بالا و کمینه کردن خطای حالت ماندگار با کمترین توان مصرفی در شبیه سازی و نمونه آزمایشگاهی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی کنترل کننده پیشنهادی بر اساس تلفیق کنترل کننده های H2 و ∞H برای نمایش اثر روش پایدارسازی مورد استفاده در حلقه داخلی پیشنهاد گردیده است. در حلقه خارجی برای رسیدن به کارآیی ردگیری مناسب از کنترل کننده مدل پیش بین مدل مرجع برای مواجهه با تاخیر موجود در دینامیک سیستم بهره گرفته شده است. ایده اصلی برای مواجهه با نامعینی ها استفاده از مشتق و انتگرال وضعیت صفحه پایدار می باشد. در صفحه مفروض، کنترل کننده ∞H با کنترل کننده H∞/H2 در آزمایشگاه دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی در نمونه واقعی و در شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج پیاده سازی تجربی بر روی پایدارکننده ژیروسکوپی بیانگر عکس العمل یکسان دو کنترل کننده استفاده شده در برابر تاخیر و نامعینی های سیستم می باشد.
    کلیدواژگان: پایدارکننده ژیروسکوپی 3 محوره، کنترل پیش بین، کنترل ∞H2، H، کنترل کننده حلقه دوگانه
  • مهدی سجودی *، فرزاد سلیمانی صفحات 37-42
    در این مقاله، روند اجرای الگوریتم نقطه داخلی برای شناسایی سیستمهای مقیاس وسیع بیان گردیده است. ابتدا سیستم با روش های بهینه سازی محدب مقیاس کوچک و مقیاس متوسط شناسایی می گردد، سپس از الگوریتم نقطه داخلی بدین منظور بهره گرفته می شود. در نهایت، یک روش نقطه داخلی با تابع هزینه غیرخطی برای شناسایی سیستمهای مقیاس وسیع با زمان پردازش خوب در مقابل خطای شناسایی پیشنهاد می گردد. در واقع، بدنبال شناسایی سیستم های مقیاس وسیع با مدل مرتبه پایین و زمان پردازش و خطای شناسایی کم هستیم. در این مقاله از مدل ARMA و داده های واقعی مربوط به عوارض پوستی یک خانم باردار بهره گرفته شده است. با توجه به اینکه، این داده ها نوسانی بوده و دارای انحراف زیادی هستند، نمی توان آن را با روش های معمولی برازش منحنی مدلسازی نمود. برای حصول مدلی با مرتبه پایین از روش های بهینه سازی محدب بهره گرفته شده است. در نهایت، تاثیر تعداد داده ها بر روی خطا و زمان پردازش و مرتبه مدل بررسی گردیده است.
    کلیدواژگان: شناسایی سیستم. الگوریتم داخلی نقطه. بهینه سازی محدب، سیستم در مقیاس بزرگ
  • پیام تیمورزاده بابلی، صلاح بهرام آرا، محسن پارسا مقدم*، محمود رضا حقی فام صفحات 43-52
    با توسعه فن آوری های شبکه هوشمند سهم منابع انرژی تجدیدپذیر و سامانه های ذخیره ساز انرژی الکتریکی افزایش یافته است. از طرفی دیگر، با توسعه فن آوری های الکترونیک قدرت سهم تجهیزات جریان مستقیم افزایش قابل توجهی کرده است. بنابراین، به یک سیستم قدرت انعطاف پذیری نیاز است تا یکپارچه سازی این منابع و مصرف کنندگان نوین انرژی الکتریکی تسهیل شود. در این مقاله، شبکه های توزیع محلی هایبرید (شامل خطوط مجزای جریان مستقیم و متناوب) به عنوان جایگزین مناسبی برای شبکه های توزیع سنتی برای تقویت یکپارچه سازی منابع انرژی تجدیدپذیر و خودروهای برقی پیشنهاد شده اند. به همین منظور دو مدل خطی آمیخته عدد صحیح برای بهره برداری از شبکه های توزیع سنتی و مختلط با در نظر گرفتن نفوذ گسترده منابع انرژی تجدیدپذیر و خودروهای برقی پیشنهاد شده است. این دو مدل با استفاده از نرم افزار GAMS با هدف کمینه سازی هزینه بهره برداری حل شده است و نتایج حاصله بیانگر زمانبندی بهینه منابع انرژی قابل کنترل و سیستم های ذخیره ساز داخل شبکه است. همچنین مطالعات سرمایه گذاری و پایایی نیز به منظور مقایسه این دو شبکه صورت گرفته است. علاوه بر مطالعات عددی بر روی یک شبکه نمونه انجام شده است تا میزان کارایی ساختار پیشنهادی ارزیابی شود.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع محلی هایبرید، بازدهی انرژی، منابع انرژی تجدیدپذیر، خودروهای برقی
|
  • Hamed Hasanvand *, Soodabeh Soleymani, Behnam Feizifar, Bashir Bakhshideh Zad Pages 1-16
    This paper illustrates the application of S-transform and continuous wavelet transform (CWT) for fault location in combined overhead line and cable distribution networks. The high frequency transient signals originated by faults are analyzed using S-transform and CWT. The S-transform is found to be applicable in transient based fault location in distribution networks. This technique is an expansion of wavelet transform method and is based on a moving and scalable localizing Gaussian window. Taking into account this fact that the signal energy of faults has high amplitude around certain frequencies, the fault location can be identified considering the relationship between these frequencies and so-called path characteristic frequencies related to the fault traveling waves. The transient voltage signal energy is calculated using S-Transform and CWT. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed method, the distribution networks with only overhead lines, as well as a combined system (consisting of the overhead lines and underground cables) have been studied. The IEEE 34-bus test distribution network is simulated in EMTP-RV software and the relevant S-transform and CWT analyses are carried out in MATLAB coding environment
    Keywords: Distribution networks, fault location, Stransform, wavelet transform, characteristic frequency
  • Mahdieh Hosseingholizadeh Alashti*, Jafar Heyrani Nobari, Abdolhamid Bahjat Panah Pages 7-15
    In this paper, a new method for determining position and orientation of a coordinate system using its image is presented. This coordinate system is a three dimensional non-orthogonal system in respect to the two dimensional and orthogonal camera coordinate system. In real world, it’s exactly easy to select three directions on an object so that they don’t be orthogonal and on a plane. The image of this non-orthogonal coordinate system on the camera image plane is a two dimensional coordinate system. This image is obtained by a nonlinear mapping between three dimensional worlds coordinate and two dimensional image coordinate. In this paper, we review geometric relationships between a direction of a vector on the object and its image that was presented in paper [18] months ago. Then, using these relationships for three arbitrary non-orthogonal directions which are not on a plane, a system of 15 nonlinear equations is established, and by solving it, nine unknowns are extracted. Because of the importance of the sign of these unknowns to determine true lengths and angels, it’s essential to run this system of nonlinear equations in eight cases and then best answer with right signs can be extracted. The results of this theory have been examined using simulation and programs. In paper [18] we have to select three orthogonal vectors on an object. Since world is 3D, in some cases it is exactly difficult to choose all three directions with proper length and maybe we have to choose third vector (which is in depth) with a short length and it increase errors in finding position and orientation. But in this paper we don’t limit directions to be orthogonal, so all three directions can be in proper length and it decreases the errors.
    Keywords: Position, orientation determining, non, orthogonal coordinate system, nonlinear mapping between real world frame, camera frame
  • Samira Jafarzade*, Abumoslem Jannesari Pages 17-22
    In this paper, a new high dynamic range Digitally-Controlled Oscillator (DCO) for All-DPLL systems is proposed. The proposed DCO is based on using a ΔΣ modulator as a Digital-to-Analog converter. Using ΔΣ DAC can provide a very high resolution (18-bit) control on the DCO. The ΔΣ DAC output is a 2-level pulse signal that needs to be filtered for cancelling the out of band shaped noise. The used ΔΣ modulator is a 4th order MASH ΔΣ modulator working with the OSR of 128 and the sampling frequency of 450MHz. the proposed DCO is used in a PLL to synthesize the frequency in the range of 1700MHz to 1800MHz for GSM-1800 application. The achieved phase noise for this PLL based synthesizer in whole the range is -115 dBc/Hz at the offset frequency of 500 kHz. The designed ADPLL including the DCO is simulated in ADS with 0.18µm CMOS technology.
    Keywords: ADPLL, DCO, ΔΣ DAC, OSR, phase noise
  • Mahdy Rezaei Darestani *, Amirali Nikkhah, Ali Khakisedigh Pages 23-35
    to enhance the closed loop performance in presence of disturbance, uncertainties and delay a double loop mixture of MPC and robust controller is proposed. This double loop controller ensures smooth tracking for a 3-axis gyro-stabilized platform which has delay intrinsically. This control idea is suggested to eliminate high frequency disturbances and minimize steady state error with minimum power consumption in simulation and experiment. Proposed controller based on the combination of ℋ2 and ℋ∞ controllers in the inner control loop shows the robustness of the proposed methodology. In the outer loop to have a good tracking performance, an integrated MPC is used to handle delay in system dynamics. Also, the main idea for dealing with uncertainties is using integral and derivative of platform attitude. In the proposed platform, the ℋ∞ controller is compared with ℋ∞/ℋ2 controller in KNTU laboratory in theory and experiment. Results of experimental set up shows the same reaction of two controllers against disturbance and uncertainties in delayed system.
    Keywords: 3, axis GSP, predictive control, ?2, ?? control, double loop controller
  • Mahdi Sojoodi *, Farzad Soleymani Pages 37-42
    In this paper, we describe our implementation of an interior point algorithm for large scale systems. First we identify system with small and medium methods convex optimization, then we use interior point method for identification. Finally we offer an interior point method that uses nonlinear cost function and see that we achieve a good trade-off between error and CPU time. Actually, in this paper, we are looking for a method that can identify large scale systems with low model order, error and CPU time of solution of simulation. Previous articles didn’t check the order of the computed model, and the relationship between the error and CPU time. We assume that the model of our simulation is ARMA. We are going to identify a large scale system and compute the error and CPU time and compare the relationships. Examined data in this paper is related to cutaneous potential recordings of a pregnant woman. These data are pendulous and have a large standard deviation; therefore, it can’t be fitted with ordinary curve fittings, so we use the smoothing spline for computing the order of the model. Finally, we checked the influence of the number of data on error and CPU time and order of model
    Keywords: System Identification, Interior point algorithm, Convex Optimization, Large scale ststen
  • Payam Teimourzadeh Baboli, Salah Bahramara, Mohsen Parsa Moghaddam*, Mahmoud Reza Haghifam Pages 43-52
    The share of DC-based Renewable Energy Resources (RERs) and electricity storage systems are increasing due to developments of smart grid technologies. Moreover, the share of DC-based load has rapid growth due to significant developments of power electronic technologies. Therefore, a more flexible power system is required for efficient integration of emerging loads and generators. In this paper, hybrid AC-DC Local Network (LN) is incorporated as an appropriate topology versus conventional AC LN to reinforce the integration of RERs and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs). A mixed integer linear model is developed for operation of both hybrid AC-DC LN and conventional AC LN topologies considering high penetration of RERs and PHEVs. This operation model is solved by GAMS optimization software to minimize the operation cost and find the optimum inter-resource scheduling in the day-ahead market. Moreover, investment analysis and reliability assessment are carried out for the mentioned LNs. Numerical study is conducted to evaluate the ability of both topologies for better utilizing the opportunities of integration
    Keywords: Conventional AC local network, energy efficiency, hybrid AC, DC local network, renewable energy resource, plug, in hybrid electric vehicle. Nomenclature