نشریه مهندسی برق
سال چهل و ششم شماره 4 (پیاپی 78، زمستان 1395)

در این مقاله یک ساختار جدید از ترانزیستور اثر میدانی فلز نیمه هادی در تکنولوژی SOIمعرفی می شود که مشخصات DCو فرکانسی بهتری نسبت به ساختارهای متداول دارد. ایده اصلی مقاله بر مبنی تغییر چگالی حامل ها توسط یک تکه اکسید اضافی چسبیده به لایه مدفون اکسید در سمت درین است. بهبود عملکرد قطعه توسط شبیه ساز دوبعدی بررسی می شود. در ساختار پیشنهادی ولتاژ شکست از V13 در ساختار متداول به V19 در ساختار جدید افزایش یافته و بهبودی حدود 47% داشته است لذا توان ماکزیمم ساختار از W/mm 19/0 به W/mm 25/0 بهبود یافته است. همچنین به دلیل کاهش خازن گیت-درین و خازن گیت-سورس مشخصه های فرکانسی ازجمله فرکانس قطع و ماکزیمم فرکانس نوسان و نویز بهبود یافته است. نتایج نشان می دهد که ساختار پیشنهادی مشخصه های توان و فرکانسی بهتری نسبت به ساختار متداول ترانزیستورهای اثر میدانی فلز-نیمه هادی در تکنولوژی SOI را دارا است.

عیب گردش روغن در یاتاقان لغزشی اگر به موقع تشخیص داده شود می توان از آثار مخرب آن جلوگیری کرد. در این مقاله پس از توصیف عیب مذکور، فرکانس هارمونیک های ناشی از آن در شکل موج توان لحظه ای موتور القایی به روش تحلیلی تعیین می شود. سپس با استفاده از تابع فاصله هوایی مناسب، از روش تابع سیم پیچ برای شبیه سازی موتور القایی قفس سنجابی با عیب گردش روغن یاتاقان استفاده می گردد. ترسیم طیف فرکانس توان لحظه ای موتور با استفاده از نتایج شبیه سازی، ایجاد هارمونیک های تعیین شده را تایید می کند. این گونه هارمونیک ها در توان لحظه ای یک موتور القایی فعال بر خط لوله انتقال نفت نیز مشاهده می شوند که تحلیل ارتعاشات حاکی از وجود عیب گردش روغن در یاتاقان آن است. در خاتمه با توجه به بزرگی دامنه هارمونیک ها و حساسیت آن ها به نوع عیب، شدت عیب، سطح بار موتور و عدم تعادلی ولتاژهای سه فاز استاتور، مناسب ترین دامنه هارمونیک به عنوان شاخص عیب گردش روغن با استفاده از شبیه سازی انتخاب می شود.

در این مقاله، چهارچوبی به منظور تدوین برنامه میان مدت مصرف کننده در بازار آینده و لحظه ای در شرایط عدم قطعیت ارائه می شود. رفتار راهبردی موردنظر برای مصرف کننده راهبردی در این مقاله، تعیین تقاضا بر اساس قیمت پیشنهادی به بازار و خرید مقداری مناسب از بازار آینده می باشد. عدم قطعیت در ارائه پیشنهاد قیمت توسط تولیدکنندگان نیز به صورت مجموعه ای از سناریوها مدل شده است. مسئله برنامه ریزی موردنظر، در قالب مسئله بهینه سازی تصادفی دومرحله ای و دو سطحی مدل سازی شده، که در مرحله اول مقدار تقاضای خریداری شده در قرارداد آینده و در مرحله دوم تعاملات بازار لحاظ می شود. با به کارگیری روابط مناسبKKT، مسئله دومرحله ای دوسطحی اولیه به یک مسئله تک مرحله ای دوسطحی شده و سپس به یک مسئله یک سطحی موسوم به برنامه ریزی ریاضی با قیود تعادل تبدیل می شود. به منظور ارزیابی عملکرد مدل ارائه شده، بر روی شبکه برق منطقه مازندران و گلستان اعمال شده و نتایج آن در حالت های مختلف گزارش و تحلیل شده است.

در این مقاله، ساختار پیشنهادی بر مبنای اینورتر منبع امپدانسی ارائه شده است. در ساختار پیشنهادی دو ترانسفورماتور با سه سیم پیچ جایگزین دو سلف اینورتر منبع امپدانسی کلاسیک، شده است. ساختار جدید، دارای ضریب تقویت بالاتری نسبت به سایر اینورترهای منبع امپدانسی، مستقل از مقدار D است. همچنین به منظور دست یابی به شکل موج خروجی با کیفیت بسیار بالا، شاخص مدولاسیون بسیار بزرگ (نزدیک به یک) در نظر گرفته شده که این امر باعث کاهش استرس ولتاژ در قطعات ساختار پیشنهادی می شود. روابط ارائه شده و همچنین نتایج شبیه سازی در سیمولینک نرم افزار MATLAB، کارایی ساختار پیشنهادی را نشان می دهد.

در این مقاله، مسئله ردیابی خروجی در سیستم های خطی مقید با دینامیک سریع موردتوجه قرار گرفته است. فرض شده است که سیستم موردنظر دارای محدودیت هایی بر روی بردار حالت و بردار ورودی کنترلی بوده و سیگنال مرجع دارای ماهیت تکه ای ثابت است. بر این اساس، یک کنترل کننده ساده مبتنی بر تحلیل عملکردی سیستم حلقه بسته به منظور ردیابی سیگنال مرجع در حضور این محدودیت ها ارائه شده است. سپس، امکان پذیری و پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته برای روش پیشنهادی نشان داده شده است. همچنین با تطبیق روش پیشنهادی و فرمول بندی مسئله در قالب مسئله کنترل پیش بین، پاسخ بهینه مربوط به پارامترهای طراحی با استفاده از ابزار برنامه ریزی چندپارامتری به صورت صریح استخراج شده است. بر اساس تحلیل های ارائه شده و نتایج به دست آمده مشاهده می شود که روش پیشنهادی به ویژه در کاربردهایی که سیگنال مرجع ثابت و از قبل مشخص است، به صورت کارآمدی قابل اعمال است. با این وجود، برای کاربردهای دیگر که سیگنال مرجع از قبل معلوم و ثابت نیست نیز راهکار مشخصی ارائه و امکان پذیری قانون کنترل تحت شرایط ساده ای تضمین شده است.

عملگرهای متحرک خودمختار به دلیل داشتن کاربردهای فراوان موردتوجه محققین هستند. نحوه استقرار و حرکت عملگرها در محیط اهمیت بسیاری در سرویس دهی به رخدادها دارد. در این مقاله دو رویکرد به نام های استقرار در مرکز و استقرار در محل برای تعیین محل قرارگیری عملگر و نحوه حرکت آن در محیط معرفی شده است. تابع چگالی احتمالی فاصله طی شده توسط یک عملگر برای سرویس دهی به رخدادهای محیط در دو رویکرد مذکور به صورت قدم به قدم استخراج و اثبات ریاضی شده است. نمودارهای حاصل از شبیه سازی ها و توابع به دست آمده به طور توام ترسیم شده و نشان می دهد که نتایج دو روش به طور کامل با هم همخوانی دارند. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهدکه متوسط جابجایی عملگر در رویکرد استقرار در مرکز نسبت به رویکرد استقرار در محل بیش تر است؛ در عوض متوسط فاصله رخدادها از مرکز ناحیه کم تر از متوسط فاصله رخدادها تا محل رخداد قبلی است. در ادامه، سرویس دهی به رخدادها به صورت مسئله تئوری صف بیان شده و روابط مورد نیاز برای تعیین متوسط طول صف انتظار، متوسط زمان گردش کار، کمینه سرعت موردنیاز برای حرکت عملگر و بیشینه ابعاد ناحیه تحت نظارت استخراج شده است. در انتها، رویکردهای پیشنهادی با منطقه بندی ناحیه و انتساب یک عملگر برای هر منطقه توسعه داده شده است. نتایج شبیه سازی رویکرد استقرار در محل نشان می دهد که اگر نزدیک ترین عملگر برای سرویس دهی به هر رخداد گسیل شود، نسبت به حالتی که فقط عملگر انتسابی به منطقه رخداد حق گسیل شدن دارد، متوسط فاصله طی شده کم تر خواهد بود.

ریزشبکه ها مفهومی جدید در شبکه قدرت هستند که سبب بهبود بازدهی سیستم می شوند. استفاده از خودروهای الکتریکی به عنوان واحدی در ریزشبکه ها می تواند ضمن بهبود قابلیت اطمینان ریزشبکه، باعث کاهش تلفات و نیز افزایش بهره وری ریزشبکه شود. در این مقاله سعی بر آن است تا با استفاده از برنامه ریزی شارژ و دشارژ خودرو و با درنظرگرفتن جابه جایی آن ها بین پارکینگ ها، به بهینه سازی اهداف مسئله پرداخته شود. برنامه ریزی شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی در حضور مدل خط تغذیه ریزشبکه، بهبود قابلیت اطمینان و کاهش کلیدزنی؛ در کنار ارائه و استفاده ازدیدگاهی جدید در انتقال توان بین پارکینگ ها با استفاده از خودروهای الکتریکی از نوآوری های این مقاله هستند.

شناسایی سیگنال لینک 16 به مفهوم تشخیص حضور یا عدم حضور سامانه مذکور در محیط نبرد، به دلیل کاربرد زیاد این سیستم دارای اهمیت بسیار بالایی است. در این مقاله، روشی جدید برای شناسایی سیگنال لینک 16 ارائه می شود که نسبت به روش های موجود برای شناسایی این سیگنال، دارای پیچیدگی بسیار پایین تر و عملکرد نسبتا مناسب تر است. در روش ارائه شده، با در نظر گرفتن متناوب بودن انرژی ارسالی، سه مشخصه مختلف تعریف و استخراج شده است که باعث می شود آشکار سازی با دقت بیش از 80% در نسبت سیگنال به نویز حدود 16- دسی بل صورت گیرد. این روش به دلیل استخراج مشخصه هایی مفید از سیگنال نمونه برداری و استفاده از قواعد ساده تصمیم گیری به دست آمده از یادگیری ماشین به راحتی قابل پیاده سازی به صورت زمان واقعی در سامانه های عملی شناسایی است.

در این مقاله، تقویت کننده توان دوبانده با توان خروجی بالا در پروسه استاندارد 0.18μm CMOS برای کدخوان RFID ارائه شده است. تقویت کننده توان در دو باند فرکانسی GHz9/0 و GHz4/2 به طور همزمان کار می کند. برای رسیدن به قابلیت خط سانی و توان خروجی بالا از ترکیب کردن چندین تقویت کننده کلاس AB استفاده شده است. تقویت کننده توان پیشنهادی شامل چهار بخش پیش تقویت کننده، تقویت کننده توان اصلی، ترکیب کننده توان با استفاده از ترانسفورمر و مدار تطبیق خروجی است. ساختار طبقات توان به صورت تفاضلی و آبشاری به دلیل مزیت های این نوع ساختارها طراحی شده است. همچنین، در فیلترهای خروجی هر طبقه برای داشتن قابلیت دوبانده از فن سوئیچ های فعال استفاده می شود. برای تقویت کننده طراحی شده در فرکانس GHz9/0 مقدار توان خروجی، بهره توان و بازده PAE به ترتیب برابر با dBm30، 33 dB، 27% است. همچنین در فرکانس 2.4GHz مقدار توان خروجی، بهره توان و بازده PAE به ترتیب برابر با 28dbm، 28dB، 5/32% است.

تشکیل ائتلاف واحدهایی با مقیاس کوچک برای حداکثرسازی رفاه اجتماعی، یکی از موضوعات کلیدی در سیستم های چندعاملی می باشد. در این مقاله، مدل سازی ائتلاف مابین منابع تولید و مصرف در بازار برق مبتنی بر عامل، با استفاده از قابلیت الگوریتم رهاسازی و تابع نیکایدو-ایزودا صورت گرفته است. در ساختار ائتلاف پیشنهادی، منابع تولید داخلی ریزشبکه بر اساس ویژگی ها و استراتژی های خود با یکدیگر مذاکره می نمایند تا ضمن به اشتراک گذاری انرژی در داخل ریزشبکه و عرضه آن در بازار محلی، منافع فردی خود را حداکثر نمایند. ازاین رو برای مدیریت تعامل میان اعضای هر ائتلاف و چگونگی پیوستن به ائتلاف، تسهیلات و مکانیسم های ویژه ای تعیین شده است، به طوری که ضمن بررسی امکان تشکیل ائتلاف های مختلف بین اعضای شرکت کننده، بهترین توپولوژی ائتلافی انتخاب شود. عامل های واحد نظارت در حین توجه به جنبه های مختلف توپولوژی هر منبع تولید و همچنین با توجه به مکانیسم خودسازمانده و شکل گیری ائتلاف پویا مابین اعضا، به تشکیل ائتلاف هایی برای واحدهای عرضه و تقاضا ی سیستم قدرت در بازارهای برق اقدام می نمایند. علاوه براین، مطالعه صورت گرفته بر روی سیستم موردمطالعه و نتایج حاصل از آن در بازار برق محلی، موید آن است که روش پیشنهادی ضمن مقایسه و تجزیه و تحلیل ائتلاف های مختلف، به تعریف استراتژی های سازگار و مناسب منجر خواهد شد.

در این مقاله به مطالعه و بررسی مسئله پخش بار بهینه مقید به پایداری ولتاژ در حضور عدم قطعیت موجود در تولید توان از مزارع بادی پرداخته شده است. با توجه به غیر قطعی بودن تولید توان مزارع بادی، روشی پیشنهاد می شود که به ازای یک حد مجاز برای افزایش هزینه نسبت به مقدار پایه، بالاترین میزان از عدم قطعیت برای تولید توان از مزارع بادی را مشخص کند. این میزان عدم قطعیت با در نظر گرفتن مقدار مشخصی از حاشیه بارگذاری شبکه تعیین می شود. لازم به ذکر است که حاشیه بارگذاری مهم ترین شاخص ارزیابی پایداری ولتاژ است که فاصله نقطه کار فعلی شبکه را از نقطه فروپاشی ولتاژ تعیین می کند. بدین منظور از روش تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی برای مدیریت ارتباط بین عدم قطعیت در تولید توان از مزارع بادی و حد بارپذیری شبکه استفاده می شود. مدل ارائه شده بر روی شبکه 39 و 118 شینه IEEE و در محیط نرم افزار بهینه سازی GAMS پیاده سازی شده است. به منظور ارزیابی کارایی مدل ارائه شده، نتایج حاصل از آن با نتایج به دست آمده از روش شبیه سازی مونت کارلو مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی ، نشان می دهد که رهیافت ارائه شده، یک رهیافت بهینه و مقاوم برای لحاظ نمودن همزمان عدم قطعیت و پایداری ولتاژ در مسئله پخش بار بهینه است.

سیستم تحت مطالعه در این مقاله یک توربین-ژنراتور واقعی 710 کیلو وات DFIG است که اخیرا در سایت بینالود نصب شده است. اندازه گیری ها و مشاهدات عینی از توربین مذکور نشان داده که در سرعت های بالای باد، نوسان های الکترومکانیکی با فرکانس 2 هرتز در سیستم مکانیکی ظاهر می شود که باعث لرزش توربین می گردد. کنترل توربین مذکور بر مبنای کنترل توان و بر اساس یک منحنی توان-سرعت از پیش تعیین شده توسط کارخانه سازنده صورت می گیرد. در این مقاله هدف تحلیل منشا و علت پیدایش این نوسان ها است. بنابراین در ابتدا به طراحی سیستم کنترل توان توربین-ژنراتور مذکور بر اساس منحنی توان-سرعت مختص توربین پرداخته می شود. در ادامه مودهای مکانیکی سیستم تحت شرایط بهره برداری و سرعت های مختلف باد استخراج گردیده و مشخص شده که در بعضی نقاط کار نوسانات فرکانس پایین (حدودا 2 هرتز) در پاسخ توان، سرعت و گشتاور پیچشی ژنراتور ظاهر می شود. در ادامه برای بهبود میرایی مودهای پیچشی، یک کنترل کننده کمکی پایدارساز بنام پایدارساز نوسانات پیچشی (TOS) پیشنهاد می شود. در پایان نتایج شبیه سازی برای سیستم تحت مطالعه آورده می شود.

موتورهای جستجو با خزش صفحات موجود در اینترنت و شاخص گذاری آن ها، قابلیت جستجوی سریع اطلاعات را به کاربران می دهند. یکی از چالش های مهم در استفاده از این ابزار، صفحاتی هستند که از آن ها به عنوان صفحات فریب آمیز نام برده می شود. رویکردهای مختلفی جهت تشخیص صفحات فریب ابداع شده است که می توان به روش هایی مانند سنجش میزان شباهت سبک کدهای صفحات، تحلیل الگوی زبانی صفحات و همچنین استفاده از روش های یادگیری ماشین بر اساس ویژگی های صفحات اشاره کرد. ازجمله الگوریتم های یادگیری ماشین که در این حوزه استفاده شده است ولی نتایج قابل توجهی را ارائه نکرده، الگوریتم ماشین بردارپشتیبان[i] (SVM) است. استفاده از هسته در ساختار طبقه بند SVM باعث می شود که داده هایی که دارای الگوی غیرخطی هستند با نگاشت به فضایی با ابعاد بیش تر بتوانند با مدل خطی تفکیک پذیر شوند. این کار باعث افزایش دقت تفکیک کنندگی مدل یادگیری ماشین می شود. اخیرا توسعه ایی از SVM با نام SVM جفتی[ii] (TSVM) ارائه شده است که با تغییر در فرضیه اولیه آن، از دو ابرصفحه[iii] برای تفکیک نمونه های هر کلاس استفاده می کند و توانسته نتایج بهتری در طبقه بندی ارائه کند. به دلیل استفاده از دو ابرصفحه در TSVM، لذا بهتر است تا از هسته های چندگانه در ساختار آن استفاده شود. به دلیل اینکه توابع هسته در هر کاربرد اختصاصی هستند لذا نمی توان از یک هسته عمومی برای همه کاربردها استفاده کرد. در این مقاله برای بهینه سازی ترکیب های بهینه توابع هسته پایه، از روشی تکاملی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک (GA) استفاده شده است که با بهره گیری از آن در فرآیند تصمیم گیری هر ابرصفحه TSVM، بهبود در تشخیص صفحات فریب حاصل گردیده است. برای پیاده سازی و ارزیابی روش پیشنهادی، از مجموعه دادگان UK-2006 و UK-2007 استفاده شده است که نتایج حاصل بیانگر موثر بودن ایده پیشنهادی در این پژوهش است.

در این مقاله یک روش مبتنی بر داده برای تخمین عیب در سیستم های کنترلی ارائه شده است. مسئله تخمین عیب در چارچوب یک مسئله کنترلی در حوزه زمان مطرح و روش برای حل آن به کار برده شده است. در اینجا فرض شده که مدل ریاضی فرایند در دسترس نیست و فقط داده های ورودی و خروجی برای طراحی آشکارساز عیب به کار برده می شوند .
معیار عملکرد آشکارسازی عیب، مینیمم سازی خطای تخمین عیب درنظرگرفته شده است. همچنین ازآنجایی که سیگنال تخمین عیب نقش یک ورودی کنترلی مجازی را بازی می کند روی آن جریمه ای در نظر گرفته شده است تا مسئله کنترل H∞ حاصل ناویژه گردد. این اهداف به کمک تنظیم یک پارامتر اسکالر و چند ماتریس وزنی برآورده می شوند. روش کار به صورت یک الگوریتم بیان شده وکارایی الگوریتم بر روی یک مثال ارزیابی می گردد.

یکی از مهم ترین مسائل در سیستم های قدرت، تامین تقاضای موردنیاز برای انرژی الکتریکی با حداقل هزینه های تولید است. این مسئله با در نظر گرفتن قیدهای غیرخطی و تابع هزینه ناصاف دارای پیچیدگی های زیادی بوده که باید توسط یک روش بهینه سازی با قابلیت پیاده سازی ساده و اطمینان بالا حل شود، چراکه به دلیل ماهیت غیرمحدب بودن این مسئله، حل آن با روش های ریاضی سخت و بار محاسباتی زیادی به همراه خواهد بود. در این مقاله، مسئله توزیع اقتصادی توان در طول 24 ساعت شبانه روز به صورت یک مسئله بهینه سازی توسط الگوریتم بهبودیافته پیشنهادی حل شده است. به منظور اعمال قیود واقعی، تابع ناصاف سینوسی با در نظر گرفتن دریچه شیر ورودی و قیدهایی همانند، نرخ افزایش/کاهش تولید، مناطق ممنوعه تولید نیروگاه ها، حداکثر و حداقل توان واحدهای تولیدی در مسئله بهینه سازی منظور شده است. همچنین وجود مولدهای بادی با در نظر گرفتن میزان سرعت باد در طول یک شبانه روز در مسئله توزیع دینامیکی بار در نظر گرفته شده است. در روش پیشنهادی بر اساس هدایت زنبورهای جستجوگر به کمک بهترین پاسخ به دست آمده در هر مرحله، جستجوی کلی[i] نیز بهبود پیدا نموده است. علاوه براین، به کمک نظریه آشوب، جستجوی محلی این الگوریتم نیز تقویت شده است. به کمک تکنیک های معرفی شده، امکان قرار گرفتن در نقاط محلی کاهش و سرعت همگرایی به پاسخ نهایی افزایش می یابد. کارایی روش پیشنهادی برای حل مسئله توزیع بهینه دینامیکی توان روی سیستم های نمونه 10، 30 و 54 و 5 نیروگاهی با حضور واحدهای بادی در طول شبانه روز بررسی و نتایج آن بر اساس معیارهای عملکرد مناسب، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم های دیگر مقایسه شده که نشان دهنده کارایی، دقت و سرعت مناسب این الگوریتم در حل مسئله توزیع دینامیکی اقتصادی بار است.

در این مقاله برای غلبه بر خطاهای سنسور، کنترل کننده تحمل پذیر خطای مد لغزشی ترمینال غیرتکین معرفی شده است. در مقایسه با کنترل مد لغزشی مرسوم، این روش نه تنها مزایای کنترل مد لغزشی را دارا است، بلکه سبب می شود تا عملکرد سیستم بهبود یافته و حالت های سیستم در زمان محدودی به نقطه کار همگرا شوند. همچنین، این روش قادر است مشکل تکینگی در کنترل کننده مد لغزشی ترمینال را نیز رفع کند. کنترل کننده ارائه شده از یک سیستم تشخیص و شناسایی خطای مبتنی بر بانکی از فیلترهای کالمن توسعه یافته تطبیقی بهره می برد. فیلتر کالمن توسعه یافته در شرایطی که مشخصات آماری نویز معلوم نباشد، کارآمدی خود را از دست داده و حتی ممکن است سبب واگرایی تخمین گردد. ازاین رو در این مقاله نوعی فیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی معرفی شده است که قادر است در شرایطی که مشخصات آماری نویز معلوم نیست، عملکرد مطلوب خود را حفظ کند. در ادامه، با شبیه سازی خطاهای سنسور در یک ربات دو درجه آزادی، توانایی روش تحمل پذیر خطای ارائه شده در حفظ و تضمین پایداری سیستم در حضور خطاهای سنسور نسبت به کنترل مد لغزشی مرسوم را نشان داده و ارجحیت فیلتر کالمن توسعه یافته تطبیقی بر فیلتر کالمن توسعه یافته از لحاظ دقت تخمین و تشخیص و شناسایی خطای سنسور نشان داده شده است.

با توجه به پیچیدگی بالای مسائل زمان بندی، روش های کلاسیک جواب گوی حل این مسئله نیستند، بنابراین امروزه از الگوریتم های فرااکتشافی در حل آن استفاده می شود. در این مقاله الگوریتم بهینه سازی فاخته به عنوان یکی از جدیدترین و قوی ترین روش های بهینه سازی تکاملی برای حل مسئله زمان بندی کارکارگاهی انعطاف پذیراستفاده شده است. در الگوریتم پیشنهادی برای بهبود پاسخ ها، ترتیب ورود جمعیت اولیه بر اساس الگوریتم NEH-D، که مبتنی بر کاهش زمان اجرای هر یک از کارها است، تعیین شده است. سپس ماشین های فعال توسط خوشه بندی مارکوف گروه بندی می گردند، تا در هر مرحله از عملیات، انتخاب ماشین از بین ماشین های فعال صورت گیرد. بنابراین تعداد جواب ها ی انتخابی برای الگوریتم جستجوی فاخته محدود می گردد، تا سرعت اجرای الگوریتم فاخته افزایش یابد. درنهایت نیز از الگوریتم جستجوی فاخته برای تخصیص ماشین ها به کارها و از پرواز لوی برای بهبود در الگوریتم فاخته جهت جستجوی سراسری در کنار جستجوی محلی استفاده شده است. الگوریتم پیشنهادی بر روی مجموعه داده استاندارد Kacem، Brandimarte و داده ها ی مقالات مرتبط ارزیابی شده است. نتایج تجربی نشان می دهد، که الگوریتم پیشنهادی سرعت بالاتری در رسیدن به جواب نهایی و همچنین همگرایی بالایی در جواب ها دارد.

شبکه های حسگر بی سیم از چندین گره کوچک بنام حسگر تشکیل می شوند. این گره ها باهم در ارتباط بوده و در راستای انجام وظیفه یا وظایفی با همدیگر همکاری می کنند. حملات مختلفی وجود دارند که می توانند این شبکه ها را تهدید کنند. حمله کرم چاله از حملاتی است که در لایه شبکه باعث اختلال در پروتکل های مسیریابی می شود. در حمله کرم چاله، بسته های یک منطقه از شبکه از طریق لینک سریع و خارج از باند، به منطقه دیگری از شبکه منتقل شده و بازپخش می شوند. این عمل باعث می شود گره هایی که ازنظر فیزیکی در همسایگی هم قرار ندارند، به طور ناخودآگاه یکدیگر را به عنوان همسایه شناسایی کنند. برای مقابله با این حمله، روش های متنوعی ارائه شده اند که برخی از آن ها به سخت افزار یا پیش فرض های خاصی نیاز دارند. روش پیشنهادی در این تحقیق، یک روش توزیع شده است که از اطلاعات همسایگی استفاده می کند و نیاز به سخت افزار خاصی ندارد. ایده اصلی مقاله حاضر برای یافتن گره های همسایه واقعی، استفاده از لیست همسایگی گره های همسایه ای است که همزمان با گره جاری تحت حمله قرار ندارند. به عبارتی دیگر، در روش پیشنهادی گره تحت حمله به کمک گره های همسایه ای که خارج از محدوده حمله کننده هستند، گره های انتقالی از طریق کرم چاله را شناسایی می کند.

در این مقاله به بررسی توپولوژی شبکه های تطبیقی پیچیده مبتنی بر الگوریتم کم ترین مربعات خطا (LMS) برای حالت مشارکت نفوذی و مد تطبیق-ترکیب به منظور تخمین پارامتر پرداخته می شود. مدل های شبکه پیچیده استفاده شده شامل شبکه های منظم، تصادفی و جهان کوچک با شرایط وابستگی مکانی و زمانی دیتا می باشد. مشخصات استفاده شده برای پیاده سازی شبکه های پیچیده علاوه بر میزان دقت تخمین شبکه شامل پارامترهای طول مسیر، ضریب خوشه گرایی و اتصال جبری شبکه خواهد بود. نتایج شبیه سازی ها در تمامی شبکه های پیچیده نشان می دهد که در دو حالت لینک ایده ال و نویزی، شبکه جهان کوچک به دلیل اضافه کردن لینک های تصادفی به شبکه منظم، به دلیل داشتن پارامتر اتصال جبری پایین (میزان مقاوم بودن به از بین رفتن گره)، طول متوسط کوتاه ترین مسیر قابل قبول و ضریب خوشه گرایی بالا (محلی بودن گره ها) در کنار عملکرد تخمین مطلوب دارای برتری نسبی نسبت به سایر شبکه ها دارا است. این از لحاظ طراحی عملی شبکه بسیار مفید می باشد. نتایج شبیه سازی ها برای ضریب ترکیب متروپولیس در ادامه آورده شده است.

در رایانش ابری سیار، قدرت محاسباتی دستگاه های سیار با واگذاری بخش هایی از نرم افزار به ابر، افزایش می یابد. تخصیص وظایف بین دستگاه های سیار مجاور که نقش تامین کنندگان منابع را بر عهده دارند، یکی از مسائل مهم و چالش برانگیز در رایانش ابری سیار است. هدف از تخصیص وظایف در واگذاری یک نرم افزار، کمینه سازی دو معیار زمان کل اجرای برنامه و انرژی مصرفی دستگاه های سیار شرکت کننده در واگذاری و همچنین تامین قیود کیفیت سرویس موردنظر برنامه کاربردی می باشد. در این مقاله، مسأله تخصیص وظایف در ابر سیار به صورت یک بهینه سازی چندهدفه قید دار مدل سازی و روشی دو مرحله ای برای حل آن پیشنهاد شده است. در مرحله اول، برای کسب مجموعه جواب های پارتو، یک الگوریتم مبتنی بر شاخه و حد چندهدفه (MRABB) طراحی شده است. در مرحله دوم، با استفاده از روش رتبه بندی ترجیحات از طریق شباهت به جواب ایده آل (TOPSIS) و گرفتن ترجیحات کاربر، بهترین جواب مصالحه گر تعیین می گردد. روش پیشنهادی روی بستر واگذاری به ابر سیار (به اختصار OMC)، توسعه داده شده که وظیفه جمع آوری اطلاعات زمینه ای مورد نیاز تصمیم گیرنده و مدیریت کل فرایند واگذاری را بر عهده دارد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های تخصیص وظایف پیشین، به خوبی مصالحه میان زمان و انرژی را مدیریت می کند.

امروزه به دلیل افزایش قیمت منابع انرژی فسیلی، استفاده از تولیدات پراکنده که اغلب از انرژی های نو استفاده می کنند، در حال افزایش است. با نصب این واحدها در شبکه های توزیع، سطح جریان اتصال کوتاه شبکه افزایش می یابد؛ که این امر منجر به برهم خوردن هماهنگی بین رله های جریان زیاد موجود در سیستم و همچنین ایجاد جریان های خطای بالاتر از قدرت قطع کنندگی تجهیزات حفاظتی می شود. در این مقاله از محدودساز ابررسانای جریان خطا (SFCL) برای حل مشکلات فوق استفاده می شود. جایابی و تعیین ظرفیت مناسب SFCL، با در نظر گرفتن سه معیار حفظ هماهنگی رله ها، کاهش جریان خطا و مینیمم ظرفیت نصب شده SFCL به صورت هم زمان انجام می گیرد؛ همچنین عدم قطعیت در توان تولیدی توربین های بادی نیز لحاظ می شود. برای مدل سازی سرعت باد از سری زمانی ARMA (Autoregressive Moving Average) استفاده شده است؛ تا بتوان سرعت ساعتی باد را شبیه سازی نمود و توزیع احتمالاتی آن را به دست آورد. برخلاف روش های بهینه سازی متداول، در این مقاله از الگوریتم بهینه سازی NSGA-II استفاده شده است. در پایان، روش پیشنهادی بر روی سیستم نمونه 30 باسه IEEE اجرا می گردد تا نتایج عددی حاصل شده، عملکرد روش پیشنهادی را نشان دهد.

این مقاله به مسئله تخمین پارامترهای کد کانولوشنال از یک رشته دریافتی نویزی می پردازد. از بین روش هایی که تاکنون برای این مسئله پیشنهاد شده اند، روش تخمین مبتنی بر مرتبه، بیش ترین قسمت تحقیقات را به خود اختصاص داده است. در این روش گیرنده رشته دریافتی را به ازای طول های به صورت سطری در ماتریس های l-ستونی C(l) قرار داده و سپس پارامترهای کد را بر اساس مرتبه این ماتریس ها تعیین می کند. البته برای انجام این کار باید رابطه بین پارامترهای کد و مرتبه ماتریس های C(l) مشخص باشد. در کارهای پیشین یک رابطه تجربی برای این کار پیشنهاد شد که البته در حالت کلی برقرار نیست. به همین دلیل در این مقاله ابتدا رابطه بین مرتبه ماتریس های C(l) و پارامترهای کد به صورت تحلیلی تعیین شده و سپس بر مبنای آن الگوریتمی جامع برای تخمین پارامترهای کد کانولوشنال پیشنهاد می شود. در این الگوریتم از روش حذف گوسی با انتخاب رهبر سطری (GERP) برای تخمین مرتبه و فضای تهی ماتریس های C(l) استفاده می شود. با توجه به اینکه این روش مبتنی بر حد آستانه است، در این مقاله یک حد آستانه مناسب بر مبنای قاعده تصمیم گیری حداقل-بیشینه نیز پیشنهاد خواهد شد.

مکانیسم های موازی به دلیل دقت و سفتی بالاتر نسبت به ربات های سری، کاربردهای زیادی دارند. تضمین دقت حرکتی آن ها، نیازمند اندازه گیری موقعیت و جهت گیری عملگر نهایی ربات و انجام کالیبراسیون سینماتیکی ربات است. از میان انواع ابزارهای دقیق اندازه گیری، روش بینایی ماشین، دارای مزایایی نظیر هزینه کم، کاربرد آسان و دقت نسبتا مناسب است. در این پژوهش، یک سامانه اندازه گیری بر پایه علم بینایی ماشین برای اندازه گیری موقعیت و جهت گیری سکوی متحرک یک ربات موازی چهار درجه آزادی، در محیط نرم افزاری متلب، طراحی شده است. ابزار اندازه گیری، یک دوربین استریو می باشد. کالیبراسیون دوربین با جعبه ابزار متلب انجام شده است. یک هدف مثلثی به عنوان ویژگی تصویر در اندازه گیری استفاده می شود. با تصویربرداری از موقعیت های سکو و پردازش تصاویر در سامانه طراحی شده در نرم افزار متلب، ماتریس دوران و بردار جابجایی موقعیت ها به دست آمده و موقعیت دقیق عملگر نهایی ربات مشخص می شود. برای بررسی صحت و دقت سامانه اندازه گیری پیشنهادی، از روش دقیق متداول دیگری که در آن، سنجه و ساعت اندازه گیری به کار می رود نیز استفاده شده است. با توجه به ماهیت روش بینایی ماشین، نتایج حاصل از آن در این پژوهش از دقت قابل قبولی برخوردار بوده و در صورت تقویت سخت افزارهای مورداستفاده، می توان به دقت های بالا نیز دست یافت.

در این مقاله، سیستم های جدیدی به منظور بهبود عملکرد سیستم جداکننده گفتار دوگوشی با نام MESSL ارائه می شود. در سیستم جداساز سیگنال، ابتدا، با استفاده از الگوریتم EM، مدل های گوسی پارامترهای اختلاف فاز درون گوشی (IPD) و اختلاف شدت درون گوشی (ILD) به دست می آیند. سپس، با استفاده از مدل به دست آمده برای هر منبع، ماسک نرمی استخراج شده که با ضرب آن در تبدیل فوریه زمان کوتاه (STFT) سیگنال مخلوط، سیگنال هدف جدا می شود. به علت عملکرد ناقص سیستم در امر جداسازی، دو سیستم پس پردازش به منظور حذف سیگنال های ناخواسته از سیگنال هدف، پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی اول حذف وفقی نویز با استفاده از بهینه سازی ازدحام ذرات بر مبنای یادگیری (LPSO) است. سیستم پس پردازش پیشنهادی دوم شامل دو مرحله است. در مرحله اول این سیستم، از روش حذف نویز تبدیل موجک به منظور حذف بخش اعظم سیگنال تداخل استفاده می شود. در مرحله دوم، روش حداقل میانگین مربعات خطا (MMSE) جهت ارتقاء هرچه بیش تر کیفیت سیگنال هدف جدا شده به کار می رود. ارزیابی و مقایسه سیستم های پیشنهادی برای دادگان فارسی نشان می دهد که سیستم پیشنهادی دوم در بهبود کیفیت سیگنال هدف جداشده خوب عمل می کند و از نظر محاسباتی نیز کارآمد است.

حضور گسترده ذخیره سازهای انرژی الکتریکی در سیستم های قدرت آینده، لزوم در نظر گرفتن آن ها را در مسائل برنامه ریزی سیستم ایجاد کرده است. در این مقاله، مسئله زمان بندی تعمیرات منابع تولید برای در نظر گرفتن منابع ذخیره ساز انرژی توسعه یافته است که در آن زمان بندی تعمیرات منابع تولید و منابع ذخیره ساز به صورت توام صورت می گیرد. مسئله به گونه ای مدل شده است که تاثیر اصلی ذخیره سازها در مسائل برنامه ریزی سیستم قدرت که همانا تغییر وضعیت عملکردی شارژ و دشارژ بر اساس نیازمندی های سیستم قدرت است در نظر گرفته شود. مسئله به صورت یک مسئله برنامه ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح مدل شده و بر روی شبکه های آزمون استاندارد پیاده سازی شده است. نتایج، نشان دهنده توانمندی مدل معرفی شده در تعیین توام برنامه تعمیرات واحدهای تولید و منابع ذخیره ساز و همچنین اثرات مثبت حضور ذخیره سازها در زمان بندی تعمیرات واحدهای تولید است.

در این مقاله، یک آنتن جدید چهارتایی شکافی فشرده برای به کارگیری در گیرنده های GPS ارائه شده است. ساختار آنتن از چهار عنصر تشعشعی شکافی نیم طول موج با یک نوار اتصال کوتاه تشکیل شده است که با اختلاف فازی 90 درجه نسبت به یکدیگر تغذیه می شوند. ابعاد آنتن ارائه شده 3mm24Î24Î12 است که در مقایسه با بسیاری از آنتن های ارائه شده تاکنون بسیار کوچک تر است. همچنین آنتن پیشنهادی دارای خلوص قطبش راست گرد بسیار خوبی در زوایای افقی است که باعث افزایش احتمال رویت ماهواره های GPS و درنتیجه رسیدن به دقت بهتر در مکان یابی می گردد. علیرغم ساختار فشرده، آنتن دارای بهره مناسب dB44/2 است که در مقایسه با سایر آنتن های معرفی شده تاکنون، بیش تر است. همچنین یک شبکه تغذیه بسیار فشرده با ساختار چند لایه برای تغذیه مناسب آنتن طراحی و ارائه شده است. ساختار ساده، وزن کم، ابعاد فشرده، قطبش دایروی و بهره بالا، این آنتن را گزینه بسیار مناسبی برای به کارگیری در گیرنده های GPS قرار داده است.

ماتریس های نمونه برداری نقش اساسی در حسگری فشرده دارند. این ماتریس ها به صورت تصادفی و یقینی قابل ساخت هستند. ماتریس های یقینی به علت اینکه حافظه کم تری برای ذخیره سازی نیاز دارند موردتوجه زیادی قرار گرفته اند. در این مقاله دسته ای از ماتریس های حسگری یقینی، با استفاده از توابع هش ساخته می شوند. برای این منظور ابتدا یک ماتریس کد اولیه ساخته می شود، سپس با استفاده از ماتریس توابع هش، یک ماتریس جدید ساخته می شود. درنهایت با یکه سازی تمامی درایه های این ماتریس، ماتریس نمونه برداری ساخته می شود. این دسته از ماتریس ها دارای ابعادو ضریب همدوسی هستند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که به ازای مقادیر کمبازسازی سیگنال اصلی به ازای نمونه برداری توسط این دسته از ماتریس ها عملکرد بهتری نسبت به ماتریس های یقینی تولید شده توسط کدهای BCH دارد.

استفاده از حامل های انرژی مختلف در کنار یکدیگر بحث قابل اهمیتی بوده که طی سال های اخیر از آن تحت عنوان هاب انرژی یاد می شود. مدیر هاب به عنوان یک واسطه، ضمن مدیریت انرژی در هاب، انرژی موردنیاز مصرف کنندگان را نیز تامین کرده و به دنبال راه هایی برای افزایش سود خود است. ازاین رو در این مقاله، تصمیم گیری برای بیشینه سازی سود بهره برداری مدیر هاب در یک بازه زمانی میان مدت، در محیط تجدید ساختاریافته بررسی شده است. هاب تحت مطالعه دارای ورودی های الکتریکی و گاز و خروجی های الکتریکی و حرارتی است. یک واحد تولید همزمان برق و حرارت (CHP) و کوره حرارتی نیز در درون هاب قرار داشته که تحت مالکیت مدیر است. انرژی الکتریکی از طریق بازار حوضچه توان، قراردادهای پیش رو و واحد تولید همزمان تهیه می شود. این انرژی از بازار عمده فروشی با قیمت متغیر خریداری شده و با یک تعرفه ثابت به مشتریان فروخته می شود. بنابراین قیمت پیشنهادی مدیر باید به گونه ای باشد که ضمن حفظ مشتری، بیش ترین سود را نیز به همراه داشته باشد. انرژی حرارتی نیز از طریق CHP و کوره حرارتی با تعرفه ثابت ورودی گازی تولید می شود. متغیرهای تصمیم در این مسئله عبارت اند از: میزان خرید انرژی الکتریکی از منابع مختلف، میزان خرید گاز طبیعی و قیمت پیشنهادی برای فروش انرژی الکتریکی در یک دوره زمانی میان مدت. بار الکتریکی مشتریان نیز متغیر بوده که به نوبه خود بر پیچیدگی تصمیم گیری می افزاید. برای کاهش آثار ناشی از عدم قطعیت ها و تصمیم گیری با کم ترین ریسک، معیاری مناسب از ارزیابی ریسک انتخاب شده است. کارایی مدل پیشنهادی با انجام دو آزمایش بررسی می شود.

در این مقاله، مسئله بهره برداری بهینه شبکه توزیع فعال (ADN) [i] برای حضور در بازار انرژی همزمان با رزروچرخان و متوالی توان راکتیو با در نظر گرفتن مفهوم نیروگاه مجازی فنی بررسی شده است. نیروگاه مجازی فنی با لحاظ کردن قیود شبکه و منابع انرژی پراکنده (DER)[ii] تحت پوشش خود، امکان بهره برداری فعال شبکه توزیع را با هدف حداکثر سازی سود به منظور حضور در بازارهای مذکور فراهم می کند. به منظور پیشنهاددهی نیروگاه مجازی در این بازارها، مدلی بر اساس در مدار قرار دادن قیمت بنیان واحدها مقید به قیود امنیت (SCPBUC)[iii]ارائه شده است که قیود امنیت آن مربوط به قید تعادل عرضه تقاضا و قیود بهره برداری شبکه توزیع است. نتایج حاصل از مدل ارائه شده نشان می دهد، شبکه توزیع فعال می تواند با استفاده از مفهوم نیروگاه مجازی علاوه بر پیشنهاد دهی بهینه در بازار برق و کسب سود قابل توجه، به بهره برداری امن شبکه خود نیز بپردازد. مسئله پیشنهاد دهی نیروگاه مجازی فنی یک بهینه سازی غیر محدب غیر خطی آمیخته با عدد صحیح است که با استفاده از برنامه ریزی غیر خطی آمیخته با عدد صحیح (MINLP)[iv]حل شده است.

مسئله موقعیت یابی یکی از نیازهای ضروری برای ربات های خودمختار است. روش های مختلفی برای موقعت یابی ارائه شده است که موقعیت یابی بر اساس فیلتر ذره ای یکی از موثرترین روش ها است. با وجود این، این روش دارای مشکلاتی که مهم ترین آن ها عدم سازگاری، تباهیدگی و وابستگی به مشخصات آماری نویزها است. برای حل این مشکلات، در این مقاله، یک الگوریتم موقعیت یابی مبتنی بر فیلتر ذره ای بهبودیافته با فیلتر کالمن گروهی هوشمند IEnKF)) و گام مارکوف چاین مونت کارلو (MCMC) پیشنهاد شده است. در این روش، تابع توزیع پیشنهادی با استفاده از IEnKF ایجاد می شود که یک سیستم فازی-عصبی تطبیقی بر عملکرد آن نظارت دارد. به علاوه بعد از نمونه برداری مجدد، از گام MCMC برای افزایش تنوع میان ذرات استفاده شده است.