فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و هفتم شماره 2 (تابستان 1396)
  • سال چهل و هفتم شماره 2 (تابستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1395/12/21
  • تعداد عناوین: 40
|
  • فاطمه آذری نژادیان، موسی مرزبند* صفحات 355-370
    رقابت بین نواحی انرژی (ED) و یا منابع توزیع شده انرژی (DER) موجود در آن ها در شبکه های هوشمند جهت اخذ سود بالاتر یکی از مباحث مورد توجه محققان در سال های اخیر بوده است. برای نیل به این هدف، EDهای موجود در یک شبکه (و یا DERهای موجود در هر ED) می توانند با یکدیگر و نیز با EDهای دیگر (و یا DERهای موجود در EDهای شبکه همسایه ای) جهت کسب سود بالاتر همکاری داشته و برای دست یابی به این منظور ائتلاف تشکیل دهند. تخصیص سود ناشی از تشکیل ائتلاف بین EDها می تواند معیار مهمی جهت نشان دادن بهبود کارایی شبکه های هوشمند در افزایش میزان مشارکت EDهای موجود برای همکاری با یکدیگر به حساب آورده شود. علاوه بر این، نوسانات تقاضا و نیز تولید منابع تجدیدپذیر در سیستم های هوشمند می تواند توسط استراتژی های کنترل سمت تقاضا تحت نظارت قرار گیرد. در این راستا، شیفت تقاضا می تواند از طریق شیفت مقدار مشخصی از تقاضای بار از برخی دوره های زمانی به دوره های زمانی دیگر بر مبنای معیارهایی شامل پایین بودن مقدار تقاضای بار، پایین بودن قیمت تسویه بازار و نیز افزایش سود حاصل از مشارکت EDها صورت پذیرد. تاثیر شیفت تقاضای بار بر روی برنامه ریزی EDها و DERهای موجود در طول عملکرد مستقل و یا ائتلافی آن ها با در نظر گرفتن عدم قطعیت های مربوطه همچنین مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این مقاله، متدولوژی ای بر پایه روش کلونی زنبور عسل جهت حداکثر نمودن سود در یک بازار رقابتی و نیز تخصیص سود ناشی از تشکیل ائتلاف مابین EDها که هر یک از آن ها نیز دارای DERهای مجزا می باشند؛ ارائه شده است. نشان داده شده است که به دلیل عدم ارتباط EDها جهت اخذ تصمیمات قیمت گذاری، با افزایش تجمیع تسهیلاتشان می توانند برای کسب سود بالاتر و جلوگیری از پرداخت هزینه ناشی از تولید مازاد و یا کم تر از حد تعیین شده، با یکدیگر همکاری داشته باشند. در نتیجه این همکاری، منفعت تک تک آن ها نیز متعاقبا افزایش یافته است. در نهایت، عملکرد الگوریتم پیشنهادی با الگوریتمی بر مبنای برنامه ریزی غیرخطی مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: شبکه های هوشمند، بازار انرژی الکتریکی، تشکیل ائتلاف و رقابت، بار پاسخ گو، استراتژی قیمت گذاری
  • محیا ارومیه، نگین دانش پور* صفحات 371-380
    پایگاه های داده عملیاتی و سیستم های پردازش تراکنشی برخط ساختارهای مناسبی برای نگهداری و جمع آوری اطلاعات هستند، اما چالش این ساختارها چگونگی استفاده و تفسیر این اطلاعات است. یک پایگاه داده تحلیلی، منبع داده ای است که داده ها را از سیستم ها و منابع اطلاعاتی دیگر مانند پایگاه داده های عملیاتی، سیستم کاربران و... جمع آوری می کند و پس از همگن و یکپارچه سازی، به صورت چندبعدی دسته بندی و ذخیره می کند. این منبع داده برای عملیات گزارش گیری، تجزیه و تحلیل، کمک به تصمیم گیری و در معماری هوش تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند توسعه یک پایگاه داده تحلیلی با تحلیل پایگاه داده عملیاتی، شناسایی نیازهای تحلیلی و نهایتا طراحی در سه سطح مفهومی، منطقی و فیزیکی انجام می شود. در این مقاله ابتدا مدل های طراحی موجود در سطح منطقی پایگاه داده تحلیلی بررسی می شود. سپس مدلی بهبود یافته در این سطح، برای فرآیند طراحی پایگاه داده تحلیلی، ارائه می شود که ترکیبی از سه مدل دانه برفی، خوشه ستاره ای و ستاره ای، به صورت سه لایه ای است. به منظور مقایسه مدل پیشنهادی با مدل های موجود، از معیار زمان پاسخ گویی به پرس وجوها استفاده شده است. آزمایش ها نشان می دهد که مدل پیشنهادی منجر به بهبود زمان پاسخ به پرس وجوها می شود.
    کلیدواژگان: پایگاه داده تحلیلی در سطح منطقی، مدل دانه برفی، مدل خوشه ستاره ای، مدل ستاره ای
  • عادل اکبری مجد *، حسین شایقی، حمید محمدنژاد، عبدالله یونسی صفحات 381-390
    هدف از این مقاله استفاده از یادگیری تقویتی برای طراحی کنترل کننده های PID و SMES مقاوم و تطبیقی برای کنترل بار فرکانسی در یک سیستم قدرت دو ناحیه ای حرارتی است. ابتدا تنظیم پارامترهای کنترل کننده های PID و SMES به صورت یک مسئله بهینه سازی مدل شده توسط الگوریتم تدریس - یادگیری اصلاح شده حل می شود. سپس عملکرد هم زمان آن ها با استفاده از الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر یادگیری تقویتی بهینه می گردد. کنترل کننده های مبتنی بر یادگیری، ساختاری ساده و قابل فهم داشته و به راحتی به هر سیستمی قابل اعمال هستند. در نهایت برای ارزیابی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی شبیه سازی های کامپیوتری توسط نرم افزار MATLAB صورت گرفته است و مقایسه روش های کنترلی طبق معیارهای حوزه زمان، ITAE، IAE، ITSE و مقدار فراجهش و فروجهش، نشان از برتری روش ارائه شده را دارد.
    کلیدواژگان: کنترل بار فرکانس، یادگیری Q، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر تدریس - یادگیری اصلاح شده، SMES
  • رحیم انتظاری، علی جبار رشیدی* صفحات 391-400
    ناشناخته بودن حرکت اهداف از دید رادار باعث می شود تا تصویر تشکیل شده بر مبنای الگوریتم برد-داپلر (RD) دچار مات شدگی شود، زیرا این الگوریتم برای استخراج تصویر از اهدافی استفاده می شود که در طی زمان پردازش همدوس (CPI) رادار، حرکت یکنواختی داشته باشند. به عبارت دیگر، شیفت فرکانسی داپلر اهداف باید در طی زمان تشکیل تصویر ثابت بماند؛ ولی در یک سناریوی واقعی، حرکت اهداف از دید رادار ناشناخته و همچنین غیریکنواخت هستند و شیفت فرکانسی داپلر آن ها متغیر با زمان است. به همین دلیل در این مقاله، با استفاده از تخمین پارامترهای حرکتی هدف، تغییری در الگوریتم RD داده می شود تا بتوان از آن برای استخراج تصویر از اهداف دارای حرکت غیریکنواخت نیز استفاده کرد. سپس تاثیر حذف فاز باقیمانده از سیگنال بازگشتی و جبران سازی حرکت چرخشی، بر ثابت نگه داشتن شیفت فرکانسی داپلر نقاط پراکنده گر نشان داده خواهد شد. نتایج شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی از داده خام تا تشکیل تصویر نهایی، کارایی این الگوریتم را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: رادار دهانه ترکیبی معکوس (ISAR)، حرکت غیریکنواخت، الگوریتم برد، داپلر (RD)، شیفت فرکانس داپلر
  • حسن براتی *، فرشید عشیر صفحات 401-412
    نیروگاه های مجازی از جمله مواردی هستند که پس از تجدید ساختار سیستم های قدرت وارد شبکه شده اند. این نیروگاه ها، در حقیقت مجموعه ای از مشترکین هستند که توانایی مصرف و تولید توان دارند. با گسترش استفاده از خودروهای الکتریکی هیبریدی قابل اتصال به شبکه، مدیریت انرژی در این نوع نیروگاه ها نیازمند تحقیق و بررسی بیش تری است چرا که این خودروها توانایی دریافت و تزریق توان از / به شبکه را دارند. از این رو مطالعه تاثیر حضور این خودروها در مدیریت انرژی نیروگاه های مجازی ضرورت دارد. در این مقاله، مدیریت مصرف/تولید توان در نیروگاه های مجازی با حضور خودروهای الکتریکی هیبریدی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تابع هدف مسئله مدیریت انرژی در نیروگاه های مجازی، کمینه کردن هزینه کلی می باشد که شامل هزینه های تولید انرژی در واحدهای نیروگاهی، سوخت و استهلاک باتری خودروها و هزینه خرید برق از شبکه می باشد. همچنین قیود عملکردی نیروگاه ها، بارها و خودروهای هیبریدی و نیز میزان هزینه جریمه در ازای تولید گازهای گلخانه ای (CO2 و NOx) توسط واحدهای نیروگاهی و خودروها در نظر گرفته شده است. برای پیاده سازی و شبیه سازی کامپیوتری از محیط نرم افزاری GAMS و سیستم قدرت نمونه استفاده شده است.
    کلیدواژگان: منابع انرژی پراکنده، نیروگاه مجازی، خودروهای الکتریکی هیبریدی، کمینه سازی هزینه انرژی، کمینه سازی گازهای گلخانه ای
  • مهدی تورانی، محمدرضا آقاابراهیمی*، حمیدرضا نجفی صفحات 413-422
    به کارگیری خودروهای الکتریکی در ترکیب با ریزشبکه ها، مزایای بسیاری را برای سیستم قدرت به وجود می آورد. استفاده از مزیت انتقال توان توسط خودروها در مسافرت های روزانه، سبب کاهش وابستگی به سیستم الکتریکی شده و درنتیجه می تواند با کاهش وابستگی الکتریکی ریزشبکه ها به شبکه اصلی، باعث بهبود قابلیت اطمینان سیستم گردد. در این مقاله سعی بر آن است که با بهینه سازی برنامه ریزی شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی و تعیین محدوده پارکینگ ها در هر ساعت از زمان بهره برداری، به بهبود شاخص های قابلیت اطمینان پرداخته شود. این بهبود شامل کاهش انرژی تامین نشده، افزایش استقلال ریزشبکه ها و بهبود وضعیت ذخیره بهره برداری می باشد. در کنار بهبود اهداف شبکه، جلب رضایت مالکین خودرو، از طریق کاهش مسافت پیموده شده تا محل پارک خودروها، در فرایند بهینه سازی موردتوجه قرار می گیرد. تعیین محدوده هر پارکینگ در ساعات مختلف شبانه روز در بازه بهره برداری، برنامه ریزی همزمان شارژ و دشارژ با در نظر گرفتن این تعیین محدوده، به کارگیری مسئله در بهبود استقلال ریزشبکه، کاهش انرژی تامین نشده و بهبود وضعیت ذخیره بهره برداری، توجه به کاهش مسافت پیموده شده خودرو تا محل پارک در این مسئله و نیز استفاده از پتانسیل انتقال توان خودروهای الکتریکی در مسافرت های روزانه، نوآوری های مطرح در این پژوهش هستند.
    کلیدواژگان: استقلال ریزشبکه، خودروهای الکتریکی، جابه جایی خودرو در پارکینگ ها، ذخیره بهره برداری، مسافرت روزانه خودرو، قابلیت اطمینان
  • سمیه توکلی، افسانه فاطمی* صفحات 423-433
    پیچیدگی مسائل علمی و تخصصی شدن حوزه های تحقیقاتی، کار تیمی برای انجام کارها را اجتناب ناپذیر می نماید. تعیین رهبری مناسب به عنوان مدیر تیم و انتخاب همکاران باصلاحیت به عنوان اعضای تیم، از کلیدهای موفقیت هر پروژه تیمی می باشد. مسئله تشکیل تیم با رهبر در شبکه های اجتماعی به معنای پیدا کردن بهترین رهبر و تیمی از متخصصان است، به طوری که بتوانند در جهت رسیدن به هدفی مشترک، به طور موثر با یکدیگر همکاری داشته باشند و هزینه ارتباطی و پرسنلی کمی داشته باشد. با وجود تحقیقات گسترده ای که تاکنون در زمینه تشکیل تیم در شبکه های اجتماعی انجام شده است، همچنان چالش یافتن تیمی از متخصصان، که علاوه بر ارضای توانمندی های موردنیاز پروژه، به هزینه کمینه منجر شود، پابرجا است. از طرفی به دلیل محبوبیت شبکه های اجتماعی و افزایش روزافزون کاربران این شبکه ها، زمان بر بودن الگوریتم های موجود، از دیگر چالش های موجود در این زمینه می باشد. به این ترتیب با داشتن یک پروژه، هدف یافتن تیمی از متخصصان است که علاوه بر پوشش دادن همه مهارت های موردنیاز پروژه، هزینه ارتباطی و هزینه پرسنلی پروژه را نیز کمینه نماید. در این پژوهش، الگوریتمی مبتنی بر بهینه سازی دوهدفه جهت یافتن چنین تیمی ارائه شده است. برای کمینه کردن هر دو هدف، یک تابع هزینه ترکیبی جدید بر اساس ترکیب خطی اهداف تعریف شده است. آزمایش هایی با استفاده از مجموعه داده واقعی DBLP جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی انجام شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده به دلیل حذف گره های اضافی بر اساس توانمندی متخصصان و ویژگی های پروژه، نسبت به الگوریتم های مورد مقایسه کارآمدتر و سریع تر می باشد.
    کلیدواژگان: شبکه اجتماعی، تشکیل تیم، گراف ارتباطی، هرس گراف، انتشار مهارت، بهینه سازی دوهدفه
  • پیام تیمور زاده بابلی* صفحات 435-443
    در این مقاله، با استفاده از مفهوم زیان گریزی، مدل رفتاری مشترکان در برنامه های پاسخ گویی بار پیشنهاد شده است. طبق تعریف، مفهوم زیان گریزی بیانگر این مسئله است که افراد به طور کلی ترجیح می دهند که مقدار کم تری ضرر کنند یا از دست بدهند تا اینکه بخواهند مقداری سود کنند یا چیزی به دست آورند. از طرفی برنامه های پاسخ گویی بار نیز به دو دسته تشویق محور (برنامه هایی که مشترکان در ازای کاهش بار مصرفی خودشان در زمان اوج بار، تشویقی دریافت می کنند) و برنامه های تعرفه محور (برنامه هایی که مشترکان در زمان اوج بار، در معرض قیمت های بالا قرار می گیرند و مجبور به کاهش بار مصرفی خود می شوند. به عبارتی در این بازه زمانی جریمه می شوند یا زیان می کنند) تقسیم می شوند. لذا استفاده از مفهوم زیان گریزی در مدل سازی برنامه های پاسخ گویی بار می تواند بسیار راهگشا باشد. مدل پیشنهادی با استفاده از نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده و با استفاده از داده های واقعی یک روز تابستانی در بازار نیوانگلند نتایج مورد بحث و تحلیل قرار گرفته است. به منظور نشان دادن میزان تاثیر مدل، نتایج در دو حالت با و بدون استفاده از مفهوم زیان گریزی به دست آمده و مقایسه ای بین آن ها صورت پذیرفته است. با استفاده از نتایج به دست آمده نشان داده شده است که در نظر گفتن مفهوم زیان گریزی می تواند اولویت بندی اجرای برنامه های پاسخ گویی بار را از دیدگاه نهاد مجری تغییر دهد.
    کلیدواژگان: اقتصاد رفتاری، پاسخ گویی بار، زیان گریزی، کشش قیمت - تقاضا
  • محمد امین ثابت سروستانی، بهنام قوامی*، محسن راجی صفحات 445-454
    یکی از مهم ترین چالش ها برای سیستم های دیجیتال در مقیاس نانو، کاهش قابلیت اطمینان ناشی از افزایش نرخ خطای نرم این سیستم ها می باشد. با رسیدن ابعاد تکنولوژی CMOS به مقیاس نانو، نرخ خطای گذرای چندتایی ناشی از برخورد یک ذره پرانرژی به سطح تراشه ها بیش از نرخ خطای گذرای تک رخدادی خواهد بود. بنابراین، در فرآیند طراحی این سیستم ها، تکنیک های بهینه سازی باید به صورت آگاه از خطاهای گذرای چندتایی انتخاب شوند. در این مقاله، چارچوبی جدید برای بهبود تحمل پذیری مدارهای ترکیبی در برابر خطاهای چندتایی ارائه شده است. در این چارچوب، با اندازه گذاری مجدد دروازه های حساس، پوشش الکتریکی این دروازه ها افزایش داده شده است و از این طریق، نرخ خطای نرم چندتایی مدارهای ترکیبی بهبود یافته است. نتایج به دست آمده از آزمایش های تجربی بر روی مدارهای محک ISCAS’85 نشان می دهد که اندازه گذاری مجدد دروازه ها در حضور همزمان گذارهای چندرخدادی و تک رخدادی با استفاده از چارچوب پیشنهادی، موجب بهبود 4X نرخ خطای نرم مدار در مقایسه با پیش از اندازه گذاری دروازه های مدار و همچنین بهبود 2X نرخ خطای نرم مدار در مقایسه با زمانی خواهد بود که اندازه گذاری دروازه ها تنها در حضور گذارهای تک رخدادی انجام می گیرد؛ درحالی که سربار مساحت ناشی از دو روش یکسان می باشد.
    کلیدواژگان: سیستم های دیجیتال، تحمل پذیری در برابر اشکال، خطای نرم، اندازه گذاری دروازه، خطای چندتایی
  • جمیل جنتی، داریوش نظرپور* صفحات 455-467
    امروزه به خاطر توسعه منابع تولیدپراکنده در شبکه توزیع و نفوذ استفاده از خودروهای برقی موجب کاهش آلودگی ها، انتشار گازهای گلخانه ای و استفاده از منابع سوخت های فسیلی شده است. قرارگیری منابع تولید پراکنده و پارکینگ خودروهای برقی بدون برنامه ریزی فنی برخی مشکلات اقتصادی برای سرمایه گذار پارکینگ و برخی مشکلات فنی برای بهره بردار شبکه توزیع را به دنبال خواهد داشت. در این مقاله، مدیریت انرژی برای یک ریزشبکه (پارکینگ هوشمند) که شامل منابع تجدیدپذیر از قبیل توربین بادی و سیستم فتوولتاییک و منابع تولید محلی که شامل میکروتوربین و پیل سوختی می باشد ارائه داده است. در این مقاله، بهره برداری بهینه از یک پارکینگ هوشمند که در دو نقش بار و منبع تولید انرژی برای شبکه توزیع ایفای نقش می کند با هدف کاهش هزینه های مربوط به پارکینگ هوشمند صورت گرفته است. برنامه پاسخ گویی بار استفاده شده جهت کاهش هزینه ها از نوع برنامه پاسخ گویی بار زمان استفاده می باشد. آن برنامه با شیفت درصدی بار از بازه پیک به بازه غیرپیک و هموار کردن منحنی بار باعث کاهش هزینه ها می شود. تابع هدف شامل کمینه کردن هزینه های بهره برداری شبکه بالادستی، منابع تولید محلی و پارکینگ هوشمند و با در نظر گرفتن قیود فنی و فیزیکی این واحدها می باشد. مدل پیشنهادی به صورت برنامه ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح (MIP) مدل سازی شده و با استفاده از نرم افزار بهینه سازی GAMS حل شده است. مدل پیشنهادی روی یک تست سیستم در بخش شبیه سازی موردمطالعه قرار گرفته است و تاثیر مثبت برنامه پاسخ گویی بار به خوبی نشان دهنده کاهش هزینه ها می باشد.
    کلیدواژگان: برنامه پاسخ گویی بار، خودروهای برقی، پارکینگ هوشمند، منابع تولید محلی، برنامه ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح
  • محمد حامدیان، بهروز شاهقلی قهفرخی*، ندا مقیم صفحات 469-480
    با توسعه استاندارد IEEE 802.11 که منجر به تبیین استاندارد IEEE 802.11e گردید؛ قابلیت تامین کیفیت خدمات در شبکه های بی سیم میسر شد؛ اما این استاندارد دارای اشکالات عمده ای از قبیل عدم توجه به کیفیت تجربه کاربر (QoE) در ترافیک بلادرنگ است که باعث شده تا از منابع رادیویی موجود به صورت بهینه استفاده نگردد. یکسان بودن پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم برای تمام کاربران یک کلاس سرویس به معنی عدم توجه به آستانه رضایت کاربران از منابع تخصیص یافته است که می تواند باعث کاهش بهره وری منابع شود؛ چراکه رضایت برخی کاربران با تخصیص منابع کم تر هم برآورده می شود. هدف این مقاله ارائه مکانیسمی برای آگاه کردن IEEE 802.11e از کیفیت تجربه کاربر و در نتیجه تخصیص متناسب منابع از طریق تنظیم آستانه های پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم است. در این مقاله از الگوریتم یادگیری تقویتی چندعامله WolF-PHC به منظور تنظیم بهینه آستانه پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم بر اساس بازخورد QoE کاربران استفاده شده است که از تخمین تعداد گره های فعال همسایه برای تشخیص وضعیت فعلی شبکه، بهره می برد. بررسی و مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از افزایش تعداد کاربران راضی از شبکه در مقایسه با روش استاندارد و روش پیشین می باشد.
    کلیدواژگان: کنترل دسترسی به رسانه، پنجره رقابت، فرصت ارسال، کیفیت تجربه کاربر، IEEE 802.11e
  • علیرضا حکیمی، طاهره بینازاده* صفحات 481-489
    ایجاد نوسانات پایدار در سیستم های دینامیکی یکی از مباحث مهم و کاربردی است که در این مقاله با رویکردی جدید به آن پرداخته شده است. برای این منظور، ایده جدیدی در طراحی سطح لغزش مطرح می گردد، به نحوی که قرار گرفتن بر روی سطح لغزش منجر به ایجاد چرخه های حدی پایدار و در نتیجه ایجاد نوسانات پایدار مطلوب در سیستم حلقه بسته دارای عدم قطعیت گردد. این امر بدون استفاده و تولید سیگنال مرجع متناوب (و مشتقات آن) که در رویکردهای مرسوم در حل مسئله ردیابی در سیستم های دینامیکی صورت می پذیرد، بوده و با استفاده از مفهوم مجموعه های پایا و حدی مثبت صورت پذیرفته است. برای این منظور با در نظر گرفتن چرخه حدی پایدار به عنوان یک مجموعه پایا و حدی مثبت، تابع لیاپانوف مناسب برای آنالیز پایداری مجموعه ها (به جای آنالیز پایداری نقطه تعادل) به گونه ای متفاوت و متناسب با شکل چرخه حدی هدف انتخاب می شود. سپس، بر مبنای تابع لیاپانوف انتخابی، ورودی مجازی مناسب برای ایجاد چرخه حدی پایدار در معادلات کاهش مرتبه یافته طراحی می گردد. پس از آن، سطح لغزش مطلوب بر اساس این ورودی مجازی انتخاب شده و قانون کنترلی مناسب جهت ایجاد نوسانات مطلوب در پاسخ خروجی و دستیابی زمان محدود به سطح لغزش مذکور طراحی گردیده است. نتایج شبیه سازی بر روی یک سیستم ربات با مفصل انعطاف پذیر، کارایی کنترل کننده پیشنهادی را در تولید چرخه حدی پایدار در سیستم حلقه بسته ربات و ایجاد نوسانات پایدار در خروجی آن را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: چرخه حدی، پایداری مجموعه های پایا، نوسانات پایدار، سیستم های دارای عدم قطعیت، سطح لغزش
  • جواد حمیدزاده*، مریم صادق زاده صفحات 491-500
    امروزه سیستم های پیشنهاددهنده، با توجه به کارایی خاص خود، در بسیاری از زمینه های علمی، کاربردهای فراوانی پیدا کرده است. نوعی از این سیستم ها، سیستم های پیشنهاددهنده فازی است، که با ترکیب نظریه فازی، انعطاف آن ها بیش تر شده است. در این مقاله، یک روش جدید با ترکیب فیلترکننده مشارکتی و مجموعه فازی ناهموار ارائه شده است که در آن، شباهت بر اساس فاصله اقلیدسی محاسبه می شود. در واقع با استفاده از مجموعه های فازی ناهموار، از اطلاعات کاربرانی که پیش بینی بهتری دارند، استفاده می شود. همچنین، از الگوریتم رقابت استعماری آشوبی، جهت تنظیم پارامترهای روش پیشنهادی استفاده شده است. این روش ترکیبی با استفاده از مجموعه های فازی ناهموار، صحت پیش بینی را افزایش می دهد. آزمایش های انجام شده روی مجموعه داده های محک نشان می دهد که روش پیشنهادی، میزان صحت را نسبت به روش های قبلی افزایش داده است.
    کلیدواژگان: سیستم های پیشنهاد دهنده، مجموعه های فازی ناهموار، فاصله اقلیدسی، رقابت استعماری آشوبی
  • مرتضی خرم کشکولی، مریم دهقانی* صفحات 501-515
    در این مقاله، به تشخیص، شناسایی و جداسازی عیب توربین گاز پرداخته شده است. در ابتدا، با استفاده از الگوریتم k-means، به کاهش بعد داده های اولیه پرداخته شده و سپس با پیاده سازی تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، دانشی که درون داده های شرایط عملیاتی نرمال توربین پنهان بوده استخراج و با استفاده از آن به تشخیص و شناسایی عیب توربین گاز پرداخته شده است. در مرحله بعد، با به کارگیری ابزار ماشین بردار پشتیبان (SVM)، جداسازی عیب توربین گاز انجام شده است. استفاده ترکیبی از فنون داده کاوی و بهره گیری از نقاط قوت فنون به کاربرده شده، از نکات بارز این مقاله است. سامانه های مورد مطالعه، توربین گاز مدل MS6001 از شرکت جنرال الکتریک و توربین گاز مدل MS5002C از شرکت Nuovo Pignone، به ترتیب در واحد نیروگاه و ایستگاه تقویت فشار و صادرات گاز پالایشگاه دوم پارس جنوبی بوده و با توجه به دانش علمی و تجربی، سیگنال های مهم انتخاب و تجهیزات لازم جهت ثبت آنان توسط نویسندگان روی توربین های گاز به صورت عملی پیاده سازی و آزمایش شده و نتایج روش پیشنهادی، در این مقاله آورده شده است.
    کلیدواژگان: تحلیل مولفه های اصلی، توربین گاز، شناسایی و تشخیص عیب، جداسازی عیب، خوشه بندی، داده کاوی، ماشین بردار پشتیبان
  • محمدعلی خصالی، سید محمد مهدی دهقان*، امیرحسین توکلی صفحات 517-525
    استفاده از پهپادها در پوشش مرز، ضرورت ایجاد الگوهای پوشش و طراحی سناریو برای این منظور را ایجاب می کند. سیستم برای حفظ بهینگی در پوشش به کمک پهپاد نیازمند روشی برای ارزیابی کیفیت پوشش و مقایسه الگوها در شرایط مختلف عملیاتی می باشد. این کار مستلزم ارائه معیاری برای ارزیابی احتمال رویت عوامل متجاوز و به عبارت دیگر کیفیت پوشش تمامی نقاط مرزی می باشد. هدف از این مقاله ارائه ابزاری جهت ارزیابی پوشش و انتخاب الگوی مناسب پایش مرز از میان الگوهای مختلف پوشش و گشت زنی بر اساس معیارهایی همچون به حداقل رساندن زمان بازدید مجدد در نقاط مختلف منطقه مرزی، درصد پوشش مکانی و میزان یکنواختی توزیع پوششمی باشد و برای این منظور به تعریف مفهوم جدیدی بانام صفحه مجازی مکانی-زمانی پرداخته می شود. صفحه مجازی مکانی-زمانی امکان بررسی حرکت نسبی پهپادها و عوامل متجاوز و نیز به دست آوردن سابقه عبور عوامل متجاوز از یک منطقه و احتمال یافته شدن عوامل متجاوز را به عنوان مسائل اصلی در بررسی سناریوی پوشش فراهم می نماید. نتایج حاصله قابلیت روش ارائه شده در زمینه ارزیابی سناریو بر اساس پارامترهای کیفی و کمی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پهپاد، پوشش هوایی، حفاظت از مرز، انتخاب سناریو، ارزیابی الگوی پوشش
  • امیر رستگارنیا *، اعظم خلیلی، توحید یوسفی رضایی صفحات 527-535
    در این مقاله الگوریتمی برای تخمین مقاوم میدان اسکالر با استفاده از یک شبکه سنسوری بی سیم که در آن تعدادی از گره های شبکه دارای کیفیت مشاهدات بسیار پایین ناشی از نویز ضربه ای هستند پیشنهاد می گردد. بدین منظور، ابتدا تخمین مقاوم میدان اسکالر به صورت یک مسئله بهینه سازی با تابع هزینه مبتنی بر بیشینه correntropy بیان شده و در ادامه الگوریتمی برای حل مسئله مبتنی بر شبکه تطبیقی نفوذی ارائه می گردد. برای بررسی عملکرد الگوریتم، نحوه عملکرد آن بر روی تخمین میدان اسکالر شبیه سازی شده و با برخی از روش های موجود، از جمله شبکه تطبیقی مبتنی بر معیار کم ترین مربع خطا (LMS) مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارایی مناسب الگوریتم پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: شبکه تطبیقی، میدان اسکالر، شبکه نفوذی، تخمین توزیع شده
  • مریم رمضانیان لنگرودی، سیدمازیار میرحسینی مقدم *، بهنام علیزاده صفحات 537-549
    ساختار رقابت مابین تامین کنندگان انرژی در بخش تولید بازارهای برق منجر به آن شده است که شرکت های تولید با اتخاذ تصمیمات استراتژیک به دنبال حداکثرسازی سودشان باشند. در این راستا، شرکت های تولید سعی می کنند که از طریق ارائه قیمتی مناسب در سطحی بالاتر از هزینه های حدی خود، در رقابت با سایر تولیدکنندگان سهم بیش تری از تامین انرژی الکتریکی بازار برق را کسب نمایند. هدف این مقاله پیشنهاد یک روش مبتنی بر تعیین بهینه تعاملات استراتژیک عامل های بازار برق است به نحوی که منجر به دست یابی نقطه تعادل نش گردد. در این راستا، از یک روش ابتکاری بر مبنای الگوریتم یادگیری تقویتی در ساختار بازار اشتراکی برای تعیین استراتژی های بهینه پیشنهاد قیمت واحدهای تولید استفاده می شود. از سوی دیگر، در این مقاله با در نظر گرفتن تاثیر ظرفیت شبکه انتقال یک سیستم چندناحیه ای، فرآیند تسویه بازار بر اساس قیمت گذاری حدی محلی (LMP) در شرایط مالکیت تک و چندژنراتوری موردبررسی قرار می گیرد. استراتژی پیشنهادشده بر روی بازار چهار ناحیه ای Nord Pool آزمایش گردیده است. نتایج شبیه سازی ارائه شده بر روی این شبکه بیانگر توانایی الگوریتم یادگیری تقویتی پیشنهادی در تعیین استراتژی بهینه شرکت های تولید و دستیابی به نقطه تعادل بازار می باشد.
    کلیدواژگان: استراتژی پیشنهاد قیمت، تعادل نش، قیمت گذاری حدی محلی، فرآیند یادگیری تقویتی، بازار اشتراکی
  • سعید سعیدآبادی، امین اشرف گندمی، سید حسین حسینی، مهران صباحی* صفحات 551-562
    در این مقاله یک اینورتر چندسطحی سه فاز هیبریدی جدید ارائه شده است. اینورتر چندسطحی پیشنهادی در مقایسه با ساختارهای مشابه از تعداد IGBT و مدار راه انداز کم تری تشکیل شده است. همچنین به دلیل پایین بودن تعداد منابع DC ورودی و نبود خازن الکترولیت در ساختار اینورتر پیشنهادی، کنترل این اینورتر برای تولید ولتاژ مطلوب ساده می باشد. این اینورتر از سه اینورتر تمام پل تک فاز، یک اینورتر تمام پل سه فاز و سلول های کمکی برای افزایش تعداد سطوح ولتاژ خط به خط تشکیل شده است. در این مقاله اینورتر پیشنهادی از لحاظ تعداد ادوات سازنده، منابع DC ورودی و تنش ولتاژ با اینورترهای سه فاز موجود مقایسه شده است. همچنین برای ساختار اینورتر پیشنهادی محاسبات مربوط به تلفات نیز انجام گرفته و با اینورترهای مرسوم از دیدگاه تلفات نیز مقایسه شده است. درنهایت نتایج حاصل از شبیه سازی در محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC و نتایج عملی حاصل از نمونه آزمایشگاهی برای تایید عملکرد اینورتر پیشنهادی آورده شده اند.
    کلیدواژگان: اینورتر سه فاز، اینورتر چندسطحی سه فاز هیبریدی، تلفات
  • سعید سیدطاهری، علیرضا عندلیب* صفحات 563-570
    در این مقاله روشی برای فعال کردن یک واتافتگر مبتنی بر بلور فوتونی دوبعدی پیشنهاد شده است. ساختار استفاده شده در این مقاله از میله های استوانه ای ماده عایق الکتریک در بستری از هوا با شبکه مربعی تشکیل شده است. برای این منظور ابتدا یک واتافتگر با ساز و کار طول موج گزینی متشکل از یک نقص تشدید ارائه شده و سپس ساختار تواناساز پیشنهادی روی آن پیاده شده است. برای رسیدن به این هدف از ترکیب مخرب دو پرتو نوری استفاده شده است. در شبیه سازی ها از روش های عددی بسط موج تخت و تفاضل محدود حوزه زمان استفاده شده است. روش اول در محاسبه و استخراج ساختار باند و روش دوم در بررسی ویژگی های نوری افزار به کار گرفته شده است.
    کلیدواژگان: بلور فوتونی، تواناساز، فیلتر، واتافتگر، باند ممنوعه فوتونی
  • جلیل سیفعلی هرسینی*، مریم اصغرنیا صفحات 571-582
    در این مقاله با هدف حداکثر نمودن نرخ بیت قابل انتقال، طراحی روش های انتخاب پیوند ارسال بی سیم در شبکه های مخابراتی دوگامی رله و رادیوشناختی که از رله مجهز به بافر و مدولاسیون-کدینگ تطبیقی استفاده می کنند، مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. نخست یک مدل ساده همکاری رله در یک سیستم مخابراتی دوگامی در نظر گرفته می شود که در آن گره میانی (رله) به بافر مجهز است و گره های فرستنده و رله از مدولاسیون و کدینگ تطبیقی با نرخ های گسسته استفاده می کنند. برای این مدل، ابتدا مسئله انتخاب پیوند ارسال داده به صورت یک مسئله بهینه سازی از نوع برنامه ریزی صحیح فرمول بندی شده است و سپس نحوه حصول پاسخ بهینه و تقریبی بر اساس الگوریتم ژنتیک ارائه گردیده است. در ادامه با توسعه مدل ابتدایی، یک مدل همکاری رله در حالت رادیوشناختی برفراز متشکل از چهار گره (دو جفت فرستنده-گیرنده) در نظر گرفته شده است. برای این مدل ضمن معرفی مسئله انتخاب پیوند ارسال داده که حداکثر گذردهی سیستم ثانویه را با رعایت حداقل مقدار گذردهی سیستم اولیه فراهم آورد، نحوه به دست آوردن پاسخ تقریبی از طریق الگوریتم ژنتیک مورد بحث قرار گرفته است. در انتها بر اساس نتایج عددی و شبیه سازی عملکرد الگوریتم های ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: رله مجهز به بافر، انتخاب بهینه پیوند، رادیوشناختی برفراز، بهینه سازی ژنتیک، مدولاسیون و کدینگ تطبیقی
  • رضا شریعتی نسب *، بهزاد کرمانی، حمیدرضا نجفی صفحات 583-594
    با توجه به اینکه سیستم های فتوولتائیک در محیط باز یا پشت بام ها نصب می شوند، یکی از عوامل مهم که می تواند منجر به اخلال در عملکرد یا تخریب سیستم های فتوولتائیک و تجهیزات آن شود، اضافه ولتاژهای گذرای ناشی از صاعقه است. لذا مدل سازی و مطالعه دقیق این تنش ها جهت حفاظت موثر از سیستم های فتوولتائیک ضروری به نظر می رسد. مدار معادلی که تاکنون برای مدل سازی پنل های خورشیدی در حالت های گذرا مرسوم می باشد، یک مدار صرفا مقاومتی است که در آن اثر خازن های پراکندگی موجود در پنل دیده نشده است؛ درحالی که به دلیل ماهیت فرکانس بالای تنش های ولتاژی صاعقه، تاثیر خازن های پراکندگی بر توزیع میدان و ولتاژ مهم می باشد. لذا در این مقاله یک مدل بهبود یافته برای مدل سازی پنل های خورشیدی در حالت های گذرای ناشی از صاعقه معرفی شده که در آن علاوه بر ساختار مقاومتی مورد استفاده در مدل های مرسوم، تاثیر خازن های پراکندگی نیز در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از تست واقعی پنل، دقت مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل های مقاومتی مرسوم را نشان می دهد. در ادامه با شبیه سازی مدل وابسته به فرکانس ارائه شده برای ساختار کلی یک سیستم فتوولتائیک، اضافه ولتاژهای ناشی از برخورد مستقیم و غیرمستقیم صاعقه به آن در محیط EMTP-RV شبیه سازی شده و نتایج مورد تحلیل قرارگرفته است. همچنین روشی برای تعیین حداقل فاصله مناسب بین میله صاعقه گیر و پنل خورشیدی به منظور جلوگیری از آسیب دیدگی پنل در صورت اصابت صاعقه به میله نیز ارائه شده است.
    کلیدواژگان: سیستم های فتوولتائیک، مدل گسترده، اضافه ولتاژهای صاعقه، EMTP-RV
  • بهروز صفری نژادیان*، مجتبی اسد صفحات 595-607
    در این مقاله دو فیلتر کالمن جدید برای تخمین حالت در سیستم های مرتبه کسری خطی با حضور نویز اندازه گیری رنگی، با توجه به اهمیت تخمین حالت به ویژه در سیستم های مرتبه کسری، ارائه خواهد شد. در این دو فیلتر، با بسط روش تفاضل گیری از اندازه گیری ها، خروجی های کمکی جدیدی تعریف می گردد. با تعریف این خروجی های جدید، سیستم مرتبه کسری با نویز اندازه گیری رنگی به یک سیستم با نویز فرآیند و اندازه گیری همبسته تبدیل می گردد. سپس بر اساس این خروجی های جدید، الگوریتم های تخمین جدیدی ارائه خواهد شد. درستی روابط مورد استفاده در این الگوریتم ها نیز در چند قضیه اثبات شده است. این دو روش به آسانی قابل پیاده سازی بوده و به راحتی قابل تعمیم به سیستم های غیرخطی می باشند. در انتها با استفاده از یک مدل مناسب و کاربردی، کارایی الگوریتم های ارائه شده بررسی می گردد.
    کلیدواژگان: سیستم فضای حالت مرتبه کسری خطی، نویز اندازه گیری رنگی، فیلتر کالمن مرتبه کسری، روش اختلاف اندازه گیری ها
  • سیدسعید طاهری، سیدجلال سیدشنوا* صفحات 609-619
    در این مقاله، یک رویه دوسطحی ریاضی به منظور حل مسئله توسعه شبکه انتقال انرژی الکتریکی با در نظر گرفتن قید ناشی از توسعه تولید پیشنهاد شده است. مدل پیشنهادی یک ساختار بهینه سازی دوسطحی ریاضی است که در سطح بالا مسئله توسعه شبکه انتقال را با در نظر گرفتن قید توسعه تولید توان به عنوان سطح پایین آن مسئله بهینه می کند. در این رویه، شبکه بر اساس مدل های پخش بار DC مدل سازی شده و از متغیرهای پیوسته برای مدل سازی در سطح توسعه شبکه انتقال استفاده شده است. استفاده از متغیرهای پیوسته در مدل سازی باعث ایجاد مزیت های فنی شده و بر تسهیل روش محاسباتی تاثیر فراوان گذاشته است. این مدل با استفاده از روش مربوط به مسائل ریاضی با قیود بهینه سازی حل شده است. در حل مسئله از روش جدید SOS1 برای خطی سازی استفاده شده و مزیت های محاسباتی آن نشان داده شده است. مدل طی مثال های موردی متنوعی در دو شبکه 6 شینه گارور و سیستم 24 شینه IEEE-RTS پیاده سازی و صحت و قابلیت آن توسط مدل سازی در نرم افزار GAMS مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: مدل سازی دوسطحی، توسعه شبکه انتقال، توسعه تولید، مسئله ریاضی با قیود بهینه سازی، خطی سازی SOS1
  • محمد مهدی عارفی* صفحات 621-627
    در این مقاله یک رویت گر مقاوم تطبیقی برای دسته ای از سیستم های نامعین غیرخطی در حضور دینامیک های مدل نشده ارائه می گردد. روش بیان شده به گونه ای است که در حضور انواع نامعینی ها شامل پارامترهای نامعلوم، غیرخطی های نامعین، اغتشاش و دینامیک های مدل نشده، حالت های سیستم با دقت بسیار بالایی تخمین زده می شود. همچنین این روش قابلیت اعمال به سیستم های چندورودی - چندخروجی را نیز دارد. در رویت گر بیان شده تنها یک پارامتر تطبیق وجود دارد و نشان داده می شود که خطای تخمین حالت ها کران دار یکنواخت بوده و می توان آن را به اندازه دلخواه کوچک نمود. روش بیان شده به گونه ای است که برخلاف روش های قبلی نه به حل نامساوی های ماتریسی خطی نیاز دارد و نه لازم است که پارامترهای نامعلوم تخمین زده شود. شبیه سازی روش بیان شده بر روی یک سیستم نمونه نشان می دهد که نرم خطای تخمین کاملا محدود بوده و حالت های سیستم نامعین به خوبی تخمین زده می شود.
    کلیدواژگان: سیستم های نامعین غیرخطی، رویت گر مقاوم تطبیقی، دینامیک های مدل نشده
  • ندا علی پور، علیرضا بهراد* صفحات 629-639
    آشکارسازی فشرده سازی مجدد، نقش مهمی در جرم کاوی تصاویر JPEG و تشخیص جعل دارد. در این مقاله، روش جدیدی برای تشخیص جعل بر اساس آشکارسازی فشرده سازی مجدد تصاویر دیجیتال با استفاده از ترکیب ویژگی های مبتنی بر اثر کوانتیزاسیون بر ضرایب DCT ارائه می شود. در روش پیشنهادی از ترکیب ویژگی های مبتنی بر توزیع ارقام اول ضرایب DCT و همچنین ویژگی های مبتنی بر پریود کوانتیزاسیون در ضرایب DCT هر سه کانال رنگی تصویر استفاده می شود. به منظور انتخاب ویژگی های مناسب و نیز کاهش حجم محاسبات ما از یک الگوریتم سلسله مراتبی انتخاب ویژگی برای کاهش تعداد ویژگی ها و انتخاب ویژگی های مناسب استفاده می کنیم. این روش علاوه بر انتخاب ناحیه فرکانسی مناسب، امکان انتخاب توزیع رقم با بیشترین تاثیر را نیز فراهم می کند. برای آزمایش الگوریتم پیشنهادی و مقایسه آن با سایر روش ها از پایگاه داده تصاویر جعلی و غیرجعلی CASIA استفاده می شود. نتایج آزمایش ها و مقایسه روش پیشنهادی با سایر روش های موجود، نشانگر صحت شناسایی 55/99 درصد و بهبود 6/7 درصد نسبت به روش های موجود است که بیانگر عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: جرم کاوی تصویر دیجیتال، فشرده سازی مجدد، تشخیص جعل، تصویر JPEG
  • سید وحید قوشخانه ای، علیرضا الفی* صفحات 641-651
    تاخیر زمانی در کانال های ارتباطی رفت و برگشت و همچنین وجود نامعینی در این تاخیرها و در محیط عملیاتی از جمله عوامل محدودکننده در عملکرد سیستم های عملیات از راه دور دوطرفه هستند که در بسیاری از مواقع منجر به ناپایداری این سیستم ها می شوند. بدین منظور، در این مقاله یک ساختار کنترلی با دو کنترل کننده محلی - به نام های کنترل کننده فرمانده و فرمانبر - برای سیستم های عملیات از راه دور دوطرفه پیشنهاد می شود. کنترل کننده فرمانده بر مبنای کنترل پیش بین مبتنی بر مدل طراحی شده و هدف آن جبران زمان تاخیر مسیر رفت در کانال ارتباطی، تحقق ردیابی نیرو و حفظ پایداری سیستم است. از سوی دیگر، کنترل کننده فرمانبر یک کنترل کننده تناسبی - مشتقی مرسوم است که تحقق ردیابی موقعیت در سیستم را به عهده دارد. همچنین، در ساختار پیشنهادی از یک پیش بین اسمیت برای جبران تاخیر در مسیر برگشت در نظر گرفته شده است. شبیه سازی ها عملکرد مناسب ساختار کنترلی پیشنهادی را در حضور تاخیرهای زمانی نسبتا بزرگ نشان می دهد.
    کلیدواژگان: عملیات از راه دور، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل، پیش بین اسمیت، پایداری، شفافیت، تاخیر زمانی
  • مریم کازرونی، علیرضا خیاطیان*، سیدعلی اکبر صفوی صفحات 653-663
    در این مقاله، یک روش کنترل غیرمتمرکز ∞H تحمل پذیر عیب برای سیستم های غیرخطی به هم متصل با تاخیرهای متغیر با زمان در عبارت های اتصالات بر اساس مشاهده گر ارائه شده است. عبارت های اتصالات شامل تاخیرهای متغیر با زمان، در هر دو معادله حالت و خروجی در نظر گرفته شده است. عیب هایی که در این مقاله مورد مطالعه قرار می گیرد، عیب عملگر می باشد که به دو صورت از دست دادن اثربخشی و قفل در محل، مدل شده اند. بر اساس تخمین اندازه عیب، کنترل کننده غیرمتمرکز تحمل پذیر عیب فعال مبتنی بر مشاهده گر در هر زیرسیستم طراحی شده که پایداری سیستم حلقه بسته را به صورت نامساوی ماتریسی خطی از طریق رویکرد لیاپانوف-کراسوفسکی تضمین می کند. کنترل کننده پیشنهادی برای یک سیستم شامل دو ماشین که متشکل از اتصالات بسیار غیرخطی است، شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی صحت و کارایی روش پیشنهادی را تصدیق می کند.
    کلیدواژگان: تاخیرهای متغیر با زمان، سیستم های غیرخطی به هم متصل، کنترل غیرمتمرکز ∞H تحمل پذیر عیب، لیاپانوف-کراسوفسکی، نامساوی ماتریسی خطی
  • محمدرضا کریمی، جمشید آقایی*، امین رحیمی رضایی صفحات 665-676
    هدف از مسئله برنامه ریزی توسعه تولید (GEP) یافتن فناوری مطلوب، زمان و مکان نصب نیروگاه های جدید در یک افق زمانی مشخص می باشد به طوری که تضمین می کند ظرفیت نصب شده رشد تقاضای بار را در سطح قابل قبولی از قابلیت اطمینان برآورده خواهد کرد. در این مقاله یکی از رویکردهای مهم موسوم به بهینه سازی استوار (RO) که برای در نظر گرفتن عدم قطعیت هایی از قبیل تقاضای بار پیش بینی شده، توان تولیدی باد، هزینه های بهره برداری و سرمایه گذاری مورد استفاده واقع می شود، بررسی می شوند. برنامه ریزی توسعه تولید بهینه به دست آمده از روش پیشنهادی RO در برابر بدترین برنامه ریزی عدم قطعیت ها با در نظر گرفتن درجه محافظه کاری برای هر مجموعه عدم قطعیت مصون می شود. برای حل مسئله استوار GEP از روش تجزیه بندرز کمک گرفته می شود. برای کاهش هزینه ها در مسئله برنامه ریزی توسعه تولید استوار از نیروگاه بادی استفاده می شود. بنابراین، متغیرهای غیرقطعی توان تولیدی باد و هزینه سرمایه گذاری احداث آن با روش استوار برتسیماس و سیم مدل می شوند.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی توسعه تولید، بهینه سازی استوار، مجموعه عدم قطعیت، نیروگاه بادی
  • صادق کلانتری، علی محمد فتوحی* صفحات 677-686
    در این مقاله الگوریتم ترکیبی جدیدی برای شناسایی و از بین بردن نویز ضربه در تصاویر دیجیتال ارائه شده است. ایده اصلی این الگوریتم، تشخیص درصد نویز تصویر و اتخاذ دو شیوه متفاوت برای حذف نویز در چگالی نویزهای پایین و بالا می باشد. تفاوت دو شیوه حذف نویز در روش انتخاب مناسب ترین اندازه پنجره است. در هر دو حالت، پس از تعیین مناسب ترین اندازه پنجره، ایده پیشنهادی، جایگزینی پیکسل مرکزی پنجره با متوسط مقدار میانه و میانگین پیکسل های غیرنویزی همسایه می باشد. در الگوریتم پیشنهادی، تنها پیکسل های نویزی تصویر پردازش می شوند و پیکسل های سالم دستخوش تغییر نمی گردند. ایده های به کاررفته در این مقاله سبب شده است که روش ارائه شده در تمامی چگالی نویزها عملکرد مطلوبی داشته باشد، ضمن آن که عدم پردازش پیکسل های غیرنویزی و به کارگیری تدبیر متناسب جهت پردازش در چگالی نویزهای پایین و بالا، هزینه محاسباتی را کاهش می دهد. نتایج آزمایش ها بر روی تصاویر تست استاندارد نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از نظر کیفیت بصری و معیار کمی PSNR (درصد نسبت سیگنال به نویز)، در مقایسه با سایر روش های پیشنهادی، عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: نویز ضربه، چگالی نویز، فیلتر میانه، فیلتر میانگین
  • عاتکه گشوارپور، عطااله عباسی *، عاطفه گشوارپور صفحات 687-695
    بازشناسی احساسات یکی از موضوعات چالش برانگیز در بین محققان بخصوص در حوزه محاسبات عاطفی محسوب می شود. هرچند موفقیت هایی در این زمینه حاصل شده است، اما هنوز الگوریتمی ارائه نشده که بتواند احساسات بشر را به طور کامل بازشناسی نماید. یکی از دلایل آن، ممکن است عدم توجه به تفاوت افراد در پاسخ دهی به یک محرک عاطفی باشد. از این میان، مهم ترین عامل تفاوت های جنسیتی در پاسخ به احساسات است. مطالعه حاضر با ارائه رویکردی جامع از روش های تحلیل سیگنال، تفاوت های جنسیتی را در پارامترهای الکتروکاردیوگرام (ECG)، هدایت الکتریکی پوست (GSR) و پالس انگشت مورد بررسی قرار داده است. سیگنال های خودمختار 47 دانشجو (میانگین سن: زنان 7/1 ± 9/21 و مردان 48/1 ± 1/21 سال) در هنگام تماشای تصاویر احساسی شادی، غم، ترس و آرامش جمع آوری گردید. طیف وسیعی از ویژگی ها از سه سیگنال استخراج شد و تفاوت میان پاسخ سیگنال های خودمختار زنان و مردان با آزمون آماری ویلکاکسون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که تفاوت های معناداری میان پاسخ های فیزیولوژیکی زنان و مردان در هنگام تماشای تصاویر احساسی وجود دارد که قابلیت پاسخ های قلبی نسبت به GSR بالاتر است. همچنین، اهمیت و نقش ویژه شاخص های غیرخطی در تحلیل سیگنال های حیاتی دو جنس در پاسخ به تصاویر احساسی نشان داده شد. بیشترین تفاوت معنادار در ویژگی های استخراج شده از دو گروه مربوط به احساس غم بوده است. نتایج این تحقیق، بر نقش جنسیت به عنوان یک عامل مهم در مسئله بازشناسی احساسات تاکید دارد و پیشنهاد می کند که در هنگام طراحی سیستم بازشناسی احساسات تفاوت های فردی لحاظ گردد.
    کلیدواژگان: احساسات، جنسیت، سیگنال های خودمختار، تحلیل خطی و غیرخطی، ویلکاکسون
  • محمد مرادی، امیرحسین ابوالمعصومی* صفحات 697-709
    به علت استفاده از وسایل اندازه گیری و لینک های ارتباطی برای انتقال اطلاعات اندازه گیری شده، تاخیر زمانی به طور گسترده در سیستم های قدرت وجود دارد. این تاخیر زمانی روی پایداری سیگنال کوچک تاثیر گذاشته و باعث کاهش میرایی نوسانات فرکانس پایین می شود. بنابراین، برای کارایی بهتر پایدارسازهای سیستم قدرت، باید اثر تاخیر زمانی در محاسبات طراحی لحاظ شود. این مقاله اثر تاخیر زمانی روی پایداری سیگنال کوچک سیستم تحریک ژنراتور که به وسیله پایدارساز سیستم قدرت تامین می شود را بررسی می کند و با استفاده از روش T-S فازی یک پایدارساز سیستم قدرت که در آن اثر تاخیر زمانی در ولتاژ اندازه گیری شده ترمینال ژنراتور لحاظ شده است، طراحی می شود. در این مقاله شرایط پایدارسازی توسط توابع لیاپانوف - کراسوفسکی به صورت نامساوی های ماتریسی خطی (LMI) بیان می شود و از حل نامساوی های ماتریسی خطی، بهره های کنترلی پایدارساز استخراج می گردند. این پایدارساز روی یک شبکه تک ماشینه و چندماشینه آزمایش می شود و نتایج به دست آمده با پایدارساز مرسوم که در طراحی آن ها از اثر تاخیر زمانی صرف نظر می شود و همچنین با یک جبران ساز تاخیری تطبیقی که در مراحل طراحی آن اثر تاخیر در نظر گرفته شده است، مقایسه می گردد. شبیه سازی ها با نرم افزار MATLAB انجام شده و نتایج حاصل شده کارایی این پایدارساز را نسبت به پایدارسازهای مرسوم نمایش می دهد.
    کلیدواژگان: پایدارساز سیستم قدرت، پایداری نوسانات فرکانس پایین، مدل T-S فازی دارای تاخیر زمانی، نامساوی های ماتریسی خطی، معیار پایداری لیاپانوف- کراسوفسکی
  • علی مهدی زاده، نوید تقی زادگان کلانتری* صفحات 711-725
    ریزشبکه یکی از مباحث جدید در شبکه های توزیع می باشد که انرژی الکتریکی به صورت محلی با منابع انرژی پراکنده در سیستم ولتاژ پایین تامین می شود. در این مقاله، ریزشبکه جزیره ای شامل توربین بادی و سلول های خورشیدی به عنوان منابع انرژی های تجدیدپذیر می باشد. علاوه بر این، به دلیل عدم دسترسی به شبکه برق، این ریزشبکه از باتری های ذخیره ساز انرژی هم بهره می برد. بنابراین، این مقاله استراتژی مدیریت انرژی جدیدی برای ریزشبکه در حالت جزیره ای با استفاده از سیستم ذخیره ساز هیدروژنی که شامل الکترولایزر، تانک های هیدروژنی و پیل سوختی در حضور برنامه پاسخ گویی بار را پیشنهاد داده است. استراتژی مدیریت انرژی پیشنهادی براساس بهره برداری بهینه از منابع انرژی ریزشبکه با هدف حداقل کردن هزینه بهره برداری باتری، سیستم ذخیره ساز هیدروژنی، هزینه های مربوط به انرژی تامین نشده و مازاد انرژی می باشد. همچنین، عدم قطعیت های بار، توان تولیدی توربین بادی و توان تولیدی سلول های خورشیدی با روش سناریو مدل سازی شده اند. علاوه بر این، برنامه پاسخ گویی بار با هدف مدیریت بار ریزشبکه و هموار کردن منحنی بار و در نتیجه کاهش هزینه بهره برداری پیشنهاد شده است. مدل پیشنهادی روی یک ریزشبکه با استفاده از نرم افزار GAMS شبیه سازی شده و نتایج نشان می دهد که استفاده از سیستم ذخیره ساز هیدروژنی و برنامه پاسخ گویی بار باعث کاهش هزینه بهره برداری ریزشبکه در حالت جزیره ای می شود.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، توربین بادی، سلول های خورشیدی، سیستم ذخیره ساز هیدروژنی و برنامه پاسخ گویی بار
  • مهسا مهراد*، میثم زارعی صفحات 727-733
    ترانزیستورهای اثر میدان فلز-اکسید-نیمه هادی (MOSFET (ماسفت)) با تکنولوژی سیلیسیم روی عایق (SOI) به طور گسترده در مدارات مجتمع به کار می روند. بنابراین، دست یابی به ترانزیستورهای ماسفت سیلیسیم روی عایق در ابعاد بسیار کوچک نیازی مهم برای توسعه صنعت الکترونیک به حساب می آید. در این مقاله یک ترانزیستور ماسفت سیلیسیم روی عایق دو گیتی جدید در مقیاس نانو پیشنهاد می گردد که در آن یک پنجره از اکسید سیلیسیم در ناحیه گستردگی درین بین درین و کانال و فصل مشترک اکسید گیت پشتی قرار گرفته است. این ساختار جدید (OW-DG (Oxide Window Double Gate نامیده می شود. شبیه سازی های انجام شده توسط شبیه ساز ATLAS نشان می دهد که ترانزیستور جدید، جریان حالت خاموش، خازن های پارازیتی و دمای الکترون را در مقایسه با ساختار متداول به طور چشم گیری کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: ترانزیستورهای اثر میدان فلز-اکسید-نیمه هادی (ماسفت)، تکنولوژی سیلیسیم روی عایق، ترانزیستورهای دوگیتی، دمای الکترون
  • وحید نجفی، محمد بمانی* صفحات 735-739
    در این مقاله ساختار جدیدی برای آنتن یاگی یودا ریزنواری معرفی شده است که قابلیت کار در دو باند فرکانسی 0.915 و 2.440 گیگاهرتز را دارا می باشد. آنتن پیشنهادی بر روی زیرلایه FR4 با ابعاد 12.5*12 سانتی متر مربع و ضخامت 1.6 میلی متر طراحی شده است. جهت بررسی و تایید عملکرد آنتن پیشنهادی، ساختار طراحی شده، ساخته شده است. مطابقت خوب نتایج شبیه سازی شده و اندازه گیری شده عملکرد آنتن طراحی شده را تایید می کند. مشخصه افت بازگشتی در هر دو باند فرکانسی بیش از 20 دسی بل است. همچنین، بهره این آنتن در فرکانس 0.915 گیگاهرتز 6.15 دسی بل و در فرکانس 2.440 گیگاهرتز 9.55 دسی بل است. افت بازگشتی مناسب، بهره بالا در هر دو باند فرکانسی، مشخصه F/B مناسب، ابعاد کوچک و هزینه ساخت کم، این آنتن را به گزینه خوبی برای استفاده در ادوات مخابراتی دوباندی تبدیل کرده است.
    کلیدواژگان: آنتن ریزنواری، آنتن یاگی یودا، بهره، دوباندی
  • زهرا نصیری قیداری* صفحات 741-749
    ریزالور، حسگر موقعیتی است که به صورت الکترومغناطیسی، موقعیت زاویه ای محور گردان را تعیین می کند. در این مقاله تاثیر شار نشتی ترانسفورماتور گردان روی ولتاژهای القایی در سیم پیچی های سیگنال و دقت موقعیت محاسبه شده توسط ریزالور مورد بررسی قرار می گیرد. سپس، روش هایی برای کاهش اثرپذیری موقعیت آشکارشده، از شار نشتی ریزالور، پیشنهاد می شود. در ادامه با استفاده از روش اجزای محدود سه بعدی در حالت گذرا، راهکارهای پیشنهادی برای دو نوع ریزالور بدون جاروبک شار محوری شبیه سازی می شوند. در پایان بهترین روش ها برای هر دو ریزالور، به صورت عملی پیاده می شود. مقایسه نتایج آزمایش عملی و شبیه سازی، موفقیت روش های حفاظت پیشنهادی را تایید می کند.
    کلیدواژگان: حسگر موقعیت، ریزالور شار محوری، ترانسفورماتور گردان، شار نشتی، حفاظ
  • مهران نظری، جواد یاوند حسنی* صفحات 751-760
    در این مقاله، یک LNA کسکود ولتاژپایین با خطینگی بالا، با استفاده از روش تزویج مغناطیسی در باند فرکانسی 45GHz با استفاده از تکنولوژی μmRF-0.18CMOS شرکت TSMC ارائه شده است. از روش تزویج مغناطیسی جهت کاهش ولتاژ منبع تغذیه و کاهش اثرات غیرخطی رسانایی درین ترانزیستور کسکود ورودی به کار گرفته شده است. به کمک یک ساختار سورس مشترک و ایجاد یک مسیر اضافی اثرات غیرخطی ترارسانایی ترانزیستور ورودی در خروجی طبقه اول کاهش داده شده است. شبکه میان گذر ورودی و ساختار شانت-پیکینگ خروجی جهت دستیابی به تطبیق پهن باند در ورودی و خروجی تقویت کننده به کار گرفته شده اند. این LNA دو طبقه دارای بهره سیگنال کوچک dB9 و عدد نویز dB4 در فرکانس GHz45 است. مقدار IIP3 تقویت کننده کم نویز پیشنهادشده +3.8dBm بوده که در مقایسه با ساختار کسکود با استفاده از روش تزویج پایه +7dBm بهبود داشته است. این تقویت کننده دارای پهنای باند 3dB، 10GHz بوده و تلفات بازگشت در سرتاسر پهنای باند بهتر از 10dB است. تقویت کننده کم نویز پیشنهادی با ولتار منبع تغذیه 0.6 ولت دارای توان تلفاتی 6.8mWاست.
    کلیدواژگان: تقویت کننده کم نویز، خطینگی بالا، ولتاژپایین، تزویج مغناطیسی، Q-LinkPAN
  • مجید نیری پور*، سعید حسنوند، حسین فلاح زاده ابرقویی صفحات 761-774
    با افزایش استفاده از تولیدات پراکنده (DG) در سیستم های توزیع به منظور بهبود کارایی این سیستم ها نیاز به ایجاد شبکه های کوچک تر (ریزشبکه ها) که می توانند به صورت مستقل از هم نیز بهره برداری شوند لازم به نظر می رسد. این کار می تواند منافع زیادی برای صاحبان سیستم توزیع، مصرف کنندگان برق و صاحبان DG داشته باشد. از این مزایا می توان به استراتژی کنترل آسان تر، کنترل میان ریزشبکه ها، تامین بار با استفاده انتقال در میان ریزشبکه ها و افزایش قابلیت اطمینان اشاره کرد. یک سیستم خودکفا می تواند از انتشار اختلالات جلوگیری و حوادث آبشاری را متوقف کند. اگر مرز میان ریزشبکه ها به درستی طراحی شده باشد، هر یک از جزیره ها می تواند به عنوان یک ریزشبکه رفتار کند و با حداقل تعاملات ممکن از دیگر بخش های سیستم عمل نماید. در این مقاله در فرایند حل مسئله برنامه ریزی و تامین رشد بار توسط واحدهای تولید پراکنده با هدف حداکثرسازی قابلیت اطمینان و کم ترین هزینه سرمایه گذاری ایجاد شبکه های کوچک تر مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ناحیه بندی بهینه روش نظریه گراف های وزن دار که وزن یال ها توان ظاهری عبوری از خطوط است، اتخاذ شده است. همچنین از آنجا که به علت پیچیده تر بودن مفهوم توان راکتیو و اهمیت اقتصادی پایین تر آن که کم تر مورد توجه قرار گرفته است، برای بالا بردن دقت برنامه ریزی علاوه بر توان اکتیو در محاسبات قابلیت اطمینان توان راکتیو نیز لحاظ شده است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی سیستم توزیع قدرت، قابلیت اطمینان، ریزشبکه، نظریه گراف، روش تعامل فازی، توان راکتیو
  • محسن وحدانی پور، مهدی خدابنده* صفحات 775-783
    کوادروتور یک جسم معلق در فضا با شش درجه آزادی می باشد. هدف از این مقاله ردیابی مسیر ایده آل و کنترل کوادروتور در حضور اغتشاش بار با فرض نامعین بودن ماتریس اینرسی می باشد. کنترل و ردیابی مسیر ایده آل بر اساس روش مد سطح لغزش مبتنی بر روش برگشت به عقب صورت گرفته است. جهت حذف اثر اغتشاش بار ضریب جبران کننده ای در کنترل کننده ارتفاع در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه جرم تاثیر مستقیم بر روی اینرسی ها می گذارد، دینامیک تخمین ضریب جبران ساز بار و پارامترهای اینرسی جهت کاهش اثر این اغتشاش و نامعینی با روش تطبیقی مبتنی بر تئوری لیاپانوف محاسبه شده اند. در آخر نتایج شبیه سازی جهت بررسی عملکرد کنترل کننده طراحی شده و مقاوم بودن آن در برابر اغتشاش بار ارائه شده است.
    کلیدواژگان: کوادروتور، اغتشاش بار، مد لغزشی، تطبیقی، لیاپانوف، تخمین اینرسی
  • مهدی یدی پور، فرزاد هاشم زاده، مهدی برادران نیا *، محمدعلی بادامچی زاده صفحات 785-790
    در این مقاله روش جدیدی برای بزرگ کردن ناحیه جذب گروهی ازسیستم های دینامیکی افاین غیرخطی بر پایه تئوری زوبوف ارائه شده است. کنترل کننده به دست آمده از این روش، این امکان را فراهم می کند که ناحیه جذب سیستم غیرخطی افاین را در هر راستای دلخواه از فضای حالت، منبسط کرد. حتی می توان توسط این کنترل کننده، ناحیه جذب را در یک راستا منبسط و در راستای دیگر منقبض کرد. همچنین، در این روش محدودیت های موجود در کارهای مشابه پیشین کاهش یافته و امکان استفاده بر روی گروه وسیع تری از سیستم های افاین غیرخطی فراهم شده است. محدودیت های ذکرشده بر اساس شرط محدود بودن اندازه سیگنال کنترل کننده، حاصل می شوند. روش مذکور بر روی سیستم واندرپل و یک سیستم درجه سه اعمال شده و نتایج شبیه سازی برای نشان دادن توانایی این روش، ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ناحیه جذب، تئوری زوبوف، سیستم افاین غیرخطی
  • آریا یونسی، سجاد توحیدی *، حجت یوسفی صفحات 791-803
    در این مقاله، روشی نوین برای بیشینه سازی بازده توربین بادی مجهز به یک ژنراتور القایی دوتحریکه پیشنهاد می شود. به منظور بیشینه سازی بازده، رابطه جدیدی برای تعیین مقدار مرجع توان راکتیو استاتور، با در نظر گرفتن تلفات هسته ارائه می شود. این روابط که تابعی از سرعت باد هستند، با استفاده از مدل ژنراتور برای بازده و توان راکتیو مرجع استخراج می شوند. از سوی دیگر، با ارائه یک روش کنترلی جدید توان های اکتیو و راکتیو این ژنراتور کنترل می شوند. روش کنترلی پیشنهادی منطبق بر روش کنترل تطبیقی مدل مرجع است که توان های اکتیو و راکتیو ژنراتور را کنترل می کند. از آنجا که کنترل کننده پیشنهادی شامل کنترل کننده های تناسبی- انتگرال و مشتق گیر است، انتخاب ضرایب مناسب برای این کنترل کننده ها از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در اینجا، استفاده از الگوریتم بهینه سازی کریل هرد برای انتخاب بهینه این ضرایب کنترلی پیشنهاد می شود. نتایج شبیه سازی عملکرد بسیار خوب روش کنترلی پیشنهادی را برای ردیابی توان های اکتیو و راکتیو مرجع با دینامیک بالا و ریپل پایین، نشان می دهد. همچنین، با توجه به این که بیشینه سازی بازده به روش پیشنهادی هیچ گونه هزینه اضافی در پی ندارد، بنابراین استفاده از این روش فرآیند تولید انرژی را مقرون به صرفه تر می سازد.
    کلیدواژگان: بازده، تلفات هسته، توربین بادی، کنترل تطبیقی مدل مرجع، ژنراتور القایی دوتحریکه
|
  • F. Azarinejadian, M. Marzband* Pages 355-370
    For enhancing competitiveness of energy district (ED) or distributed energy resources (DER) inside them in market, optimal operation of these has arisen as a relevant topic. With this objective, EDs (or DERs inside them) can collaborate with other EDs in the neighborhood system installed closer or far, forming coalitions for gaining competitiveness in the market. Profit allocation due to coalition between EDs is as an important issue for ensuring DER resources installation in smart grids. In addition, demand fluctuations and energy production based on renewable resources in the neighborhood systems for each ED independently can be accomplished by demand-side management strategies that try to establish mechanisms to allow for a flatter demand curve. In this regard, demand shifting potential can be tapped through the shifting of certain amounts of energy demand from some time periods to other time periods with lower expected demand, typically in response to price values, to help ensure that existing generation will remain available as well as to obtain the maximum profit with the coalition formation. The impact of the consumption shifting in the EDs and existing DERs schedule is also considered during the conduct of both independent and coalition operations. In this paper, a methodology based on artificial bee colony (ABC) is proposed to maximize the profit in a competitive market and allocate profit resulting from a coalition formation between multiple EDs encompassing DERs. The results obtained shown that the disconnection of DERs resulting from pricing decisions allows them to collaborate together with aggregated facilities to achieve higher profits due to excess production and avoid penalties due to shortages in production and demonstrated that significant increase in the profit may persuade the producers for forming a coalition. Eventually, performance of the proposed algorithm is compared with the developed algorithm based on non-linear programming.
    Keywords: Smarts grid, electricity market, demand side management, coalition formation, demand respond, bidding strategy
  • M. Oroumiyeh, N. Daneshpour * Pages 371-380
    The operational databases and online transaction processing systems are appropriate structures for maintenance and collection of data, but the challenge of structures is how to use and interpret this data. A data warehouse is a data source which collects data from other systems and data sources such as operational data bases, users systems, and etc; and stores and categorizes data in the form of multidimensional after homogenization and integration. This data source for reporting operation, analysis, to help make decisions and business intelligence. The process of developing a data warehouse is done through operational data base analyzing, analytical requirement identification and finally designing in conceptual, logical and physical levels. In this paper, the designing models at logical level of data warehouses are researched. Then an improved model is presented in this level that combines of three models (snow flake, star cluster and star) in the form of a three - layers. Queries response time measure is used to compare the proposed model with existing models. Experiments show that the proposed model improves the response time of queries.
    Keywords: Data warehouse in logical level, snowflake schema, star cluster schema, star schema
  • A. Akbarimajd *, H. Shayeghi, H. Mohammad Nejad, A. Younesi Pages 381-390
    The aim of this paper is using reinforcement learning for designing of robust and adaptive PID and SMES controllers to load frequency control in a two area thermal power system. Thus, in first setting of PID and SMES controller parameters formulated as an optimization problem and solved using teaching-learning optimization algorithm. Then the simultaneous performance of designed controllers improved using proposed reinforcement learning based controller. Simple and understandable structure and easy to use are distinguished advantages of q-learning based controllers. In order to evaluate the performance of the proposed controller, computer simulations have been done by using MATLAB software. Simulation results verified that the proposed q-learning based controller exhibits much better performance from the conventional optimization based controllers from viewpoint of time domain performance indices like over shoot, under shoot, ITAE, ITSE, and IAE.
    Keywords: LFC, MTLBO, Q, learning, SMES
  • R. Entezari, A. J. Rashidi * Pages 391-400
    The unknown relative movement of the targets with respect to radar, cause blurring image formation based on RD algorithm; because this algorithm is used for imaging of the targets with uniform motion during the coherent processing interval (CPI). In the other words, doppler frequency shift must remain constant during the image formation time; but in real scenario, targets have non-uniform and unknown motion relative to radar and doppler frequency shift is time-varying. For this reason, in this paper, we change the RD algorithm to extract image from non-uniform targets by target motion parameters estimation. Then, the impact of the removal of the residual phase in receive signal and rotational motion compensation on the invariance of doppler frequency shift of the scatterer points will be indicated. The simulation results of the proposed algorithm from raw data to final image formation show the effectiveness of this algorithm.
    Keywords: Inverse synthetic aperture radar (ISAR), non, uniform motion, range, doppler (RD) algorithm, doppler frequency shift
  • H. Barati *, F. Ashir Pages 401-412
    Virtual power plants are among the cases that have entered to the network after restructuring of the power network. These plants are in fact a set of users that have the ability to use and generate power. With the widespread use of plug-in hybrid electric vehicles, energy management in this type of power plants requires further investigation because these vehicles are able to receive and inject power from/to the network. Therefore the study of the effect of the presence of these vehicles in the management of virtual power plants is necessary. In this thesis power consumption/generation in virtual plants has been studied in the presence of hybrid electric vehicles. The objective function of the management of virtual power plants problem is minimizing the overall cost which includes the cost of energy production in power generation units’ fuel and the vehicles battery degradation cost and the cost of buying electricity from the grid; also the plant function, loads and hybrid vehicle constraints are considered. Among other item that is included in this paper is: the cost of penalty for emissions of greenhouse gases (CO2, NOx) by power generating units and vehicles. For computer implementation and simulation GAMS software system and sample power system are applied.
    Keywords: Distributed energy resources, virtual power plant, hybrid electric vehicles (HEV), minimize energy cost, minimize greenhouse gases
  • M. Tourani, M. R. Aghaebrahimi *, H. R. Najafi Pages 413-422
    The use of electric vehicles in combination with microgrids creates many advantages for the power system. Using the ability of transferring electrical power by vehicle's daily travels, reduces the dependence on the electrical system. As a result, it can improve the reliability of the system by reducing the dependence of microgrid to the main grid. This paper intends to optimize the scheduling of parking lot area and the charging and discharging of Electric Vehicles during the hours of the operation time for improving the reliability indices.This improvment including the reduction of the Energy Not Supplied, increasing the independence of the microgrid and improving the spinning reserve. This is achieved along with the satisfaction of the electrical vehicle owners by reducing the mileage to the parking lot. Determining the zone of each parking lot at different hours of the day in the operation time, scheduling parking lot area and the charging and discharging of Electric Vehicles simultaneously, using these issues to improve microgrid's independence, decreasing the Energy Not Supplied, improving the spinning reserve, reducing the distance traveled by vehicles to the parking lot and using the power transmission potential of electric vehicle's daily travels, are the innovations of this study.
    Keywords: Autonomy of microgrid, electric vehicles, reliability, movement of vehicles in Parking Lots, vehicle daily travel, spinning reserve
  • S. Tavakoli, A. Fatemi Pages 423-433
    Complexity of scientific issues and specialization of research fields, make team-working inevitable. Setting a good leader as team manager and selecting qualified staff as team members, are keys to the success of a team project. The problem of team formation with a leader in social networks is defined as finding the best team and the most appropriate leader, aiming to effectively collaborate towards a common goal and communication and personnel costs little. Despite the extensive research that has been done in the field of team formation in social networks, the challenge of finding a team of experts satisfying the capabilities required to do the project and leading to cost minimization, is unwavering. On the other hand, due to the increasing popularity and users of social networks, time-consuming algorithms are of other challenges in this field. Therefore having a project, the target is to find a team of experts, such that the team satisfies the required capabilities to complete the project, having a minimum communication and personnel cost. In this research, an algorithm based on the bi-objective optimization is proposed to identify such a team. To minimize both factors, a new compound cost function is defined based on linear combination of objectives. To evaluate the Bi-Objective TF, experiments are done using the DBLP real data. The results show better speed and efficiency comparing similar algorithms, due to removing superfluous nodes based on the experts’ capabilities and project features.
    Keywords: Social network, team formation, communication graph, graph pruning, skill spread, bi, objective optimization
  • P. Teimourzadeh Baboli * Pages 435-443
    In this paper, a demand response (DR) model has been proposed based on the loss aversion concept. Loss aversion refers to people's tendency to strongly prefer avoiding losses to acquiring gains. Meanwhile, DR programs are classified into two main clusters: incentive-based programs (participated customers receive incentives) and price-based programs (participated customers in some periods are faced by high electricity price which is interpreted as loss for them). Regarding this matter, loss aversion concept is completely fitted for including in the DR model. MATLAB software is used to implement the proposed DR model. The data is extracted from New England ISO. Two different DR programs are considered for the numerical study, with and without consideration of the loss aversion. It is shown that the behavioral characteristics of the customers, loss-aversion in this case, is indispensable in the selection of the proper program.
    Keywords: Behavioral economy, demand response, loss aversion, demand, price elasticity
  • M. A. Sabet, B. Ghavami *, M. Raji Pages 445-454
    The aggressive device scaling and exponential increase in transistor counts of a chip have increasingly made the modern integrated circuits more susceptible to soft errors. Soft errors are caused by strikes from energetic particles such as neutrons and alpha particles. With the emerging nanoscale CMOS technology, Multiple Event Transients (METs) originated from radiation strikes are expected to become more frequent than Single Event Transients (SETs). So in design process of such circuits, optimization techniques are required to be aware of multiple-event transient faults. In this paper, a new framework to improve the tolerability of combinational circuits against METs is provided. In this context, by resizing the sensitive gates, electrical masking of the gates are increased and thus, the Soft Error Rate (SER) of the combinational circuit is improved. The experimental results on ISCAS’85 benchmark circuits show that using the proposed framework, which considers METs, leads to 4X improvement in SER of the circuits compared the original circuit. Also 2X improvement in circuit SER is achieved when only SETs are taken into consideration for gate sizing.
    Keywords: Digital Systems, fault tolerance, soft error, gate sizing, multiple fault
  • J. Jannati, D. Nazarpour Pages 455-467
    Nowadays, because of distributed generation sources development in power networks and with the increase of electric vehicles (EVs) utilization, air pollution and greenhouse gas emissions as well as fossil fuel consumption have been reduced. Integrations of distributed generation sources and EVs parking lot without technical planning will follow some economic problems for the owner of parking lot and some technical problems for the operators of distribution network. In this paper, energy management for a microgrid (MG) (intelligent parking lot) has been provided, which includes renewable energy sources (RESs) containing wind turbines (WT) and photovoltaic systems (PV) and local dispatchable generators (LDG) including micro-turbines (MTs) and fuel cell (FC). In this paper, optimal operation of intelligent parking lot (IPL) with the aim of cost reduction has been done, which plays the role of load as well as energy generation source for the distribution network. Time of use (TOU) rates of the demand response program (DRP) is used to reduce the costs. This program reduces the cost by shifting the percentages of load from peak periods to off-peak periods and flattening load curve. The objective function includes minimizing the operation cost of upstream grid (UG), LDGs and IPL with considering technical and physical constraints of these units. The proposed model is formulated as mixed integer linear programming (MIP) and has been solved using General Algebraic Modeling System (GAMS) software. The proposed model is studied on a test system in simulation section and the positive effects of demand response program indicate cost reduction.
    Keywords: Demand response program, electric vehicles, intelligent parking, local dispachable generators, mixed integer linear programming (MIP)
  • M. Hamedian, B. Shahgholi Ghahfarokhi *, N. Moghim Pages 469-480
    IEEE 802.11e standard that is an extension to IEEE 802.11 leads to Quality of Service (QoS) support in wireless networks. However, this standard does not take Quality of Experience (QoE) in to account for real-time traffic. QoE is used to provide an optimal use of available radio resources in the network, because the satisfaction of some users can be met by the allocation of less resource. Same Contention Window (CW) and Transmission Opportunity (TXOP) for all the users in a service class means paying no attention to the user’s satisfaction and this can waste network resources. This research proposes a mechanism to consider user’s QoE in the resource allocation process of the IEEE 802.11e protocol. This is done by setting the amount of CW and TXOP with the help of the user's feedback of their level of received service satisfaction. WoLF-PHC Multi-agent reinforcement learning algorithm is used to optimally set the contention window and TXOP, based on the user's QoE feedback. Simulations results show that the proposed method improves the satisfaction level of the increasing number of network users compared to the standard methods.
    Keywords: Medium access control, contention window, transmission opportunity, quality of experience, IEEE 802.11e
  • A. Hakimi, T. Binazadeh* Pages 481-489
    Generation of stable oscillations in the dynamical systems is one of the most important practical issues that have been addressed in this paper with a new approach. For this purpose, a novel approach is proposed in designing the sliding surface, such that moving on the sliding surface leads to achieving stable limit cycle and consequently stable oscillations in the output of the uncertain closed-loop system. This is done without periodic reference signal (and its derivatieves) which is a common approach in solving the tracking problem in dynamical systems and is done using the concept of positive limit sets. For this purpose, considering a limit cycle as an invariant and positive limit set, the Lyapunov function that is suitable for stability analysis of the invariant sets (instead of stability analysis of equilibrium point) is selected in a different way depend on the geometric shape of the target limit cycle. Next, based on this Lyapunov function, the suitable virtual control input is designed in order to create the considered stable limit cycle in the reduced order equations. After that, the suitable sliding surface is selected according to this virtual control input and appropriate control input is designed to reach the sliding surface in the finite time and create the admissible oscillations in the output response. Simulation results on single link flexible joint robot demonstrate the proficiency of the proposed controller in generating stable limit cycle in the closed-loop robot system and creating stable oscillations in its output.
    Keywords: Limit cycle, stability of invariant sets, stable oscillations, uncertain systems, sliding surface
  • J. Hamidzadeh *, M. Sadeghzadeh Pages 491-500
    Today, recommender systems, according to their special performance, are widely utilized in several scientific issues. Fuzzy recommender systems are the type of systems in which they are combined with fuzzy theory and give more flexibility to recommender systems. Nonetheless, in this article a new combination method from fuzzy rough set collaborative filtering is presented in which the distance is calculated based on Euclidean distance measure. In fact, by using fuzzy rough sets the applicants’ data are used regarding to have better prediction. This combination method via fuzzy rough sets increases the accuracy of prediction. Since, implemented experiments on test data depict recommended method has better validation in comparison with other reputed methods.
    Keywords: Recommender system, fuzzy rough set, Euclidean distance, chaos imperialist competitive
  • M. Khorram Kashkooli, M. Dehghani * Pages 501-515
    In this paper, fault detection, identification and isolation of gas turbines has been investigated. At first, by using k-means algorithm, dimension of primary data is reduced and then with the implementation of principal component analysis (PCA), the knowledge hidden in the data of normal operating conditions of gas turbine, is extracted and faults in the gas turbine have been detected. Then, in the next step, by applying support vector machine (SVM), the detected faults are isolated. Using the combination of data mining techniques and utilizing strong points of these techniques are highlighted points of this paper. Two real systems, GE gas turbine MS6001 and Nuovo Pignone Gas turbine MS5002C, which are located in power generation unit and gas station in second refinery of south Pars are considered. Based on scientific and empirical knowledge, signals are selected and required devices for recording them is implemented on gas turbines by authors. The results of the proposed method are included in the paper.
    Keywords
    Keywords: Gas turbine, fault detection, isolation, clustering, data mining, principal component analysis (PCA), support vector machine (SVM)
  • M. A. Khesali, S. M. M. Dehghan *, A. H. Tavakoli Pages 517-525
    Search pattern and coverage scenario are two important concepts, in using UAVs in border patrolling problem. It is necessary to define a quality evaluation method to compare different pattern under different implicational conditions to reach optimal coverage by a group of UAVs. The evaluation method calculates probability of seen intruders and shows the quality of coverage in any part of the border. This paper introduces a new tool which is called spatiotemporal virtual plane to evaluate coverage scenario and select proper pattern by considering criteria such as flight time, coverage percentage, and coverage uniformity. Along with UAVs and intruder's relative motions, their motion histories and probability of identification of intruders would be analyzed by spatiotemporal virtual plane. The results show that, this analysis method has powerful ability to evaluate scenarios based on qualitative and quantitative parameters.
    Keywords: UAV, aerial coverage, border patrolling, scenario selection, evaluation of coverage pattern
  • A. Rastegarnia *, A. Khalili, T. Yousefi Rezaii Pages 527-535
    In this paper, a robust scalar filed estimation algorithm for wireless sensor networks that contain some nodes with very low quality observations, due to impulsive noise, is proposed. To derive the proposed algorithm, we first recast the robust scalar field estimation as an optimization problem with a maximum correntropy cost function. Then, we develop a distributed solution for it based on the diffusion adaptive network. We evaluate the performance of the proposed algorithm on a scalar field estimation problem and compare it with some similar algorithms, such as diffusion LMS algorithm. Simulation results show the superior performance of the proposed algorithm.
    Keywords: Adaptive networks, scalar field, diffusion network, distributed estimation
  • M. Ramezanian Langeroudi, S. M. Mirhosseini Moghaddam*, B. Alizadeh Pages 537-549
    The structure of competition among energy suppliers in the production sector of electricity markets has made generation companies search for maximization of their profits by making strategic decisions. In this regard, generation companies try to bid a suitable price higher than their marginal costs to get a larger share of supply of electricity in the power market in their competitions with other generators. The research objective was to propose a method based on identification of optimal strategic interactions of agents in the electricity market to allow for achievement of the Nash equilibrium point. To this end, a heuristic method based on the reinforcement learning algorithm in the pool market structure was used to determine optimal bidding strategies for generation units. On the other hand, considering the effect of the transmission network capacity in a multi-area system, the market clearing process based on local marginal price (LMP) was studied in the single- and multi-generator states. The proposed strategy was tested on the Nord Pool four-area market. Simulations results of this network reflect the capability of the proposed learning algorithm for determining the optimal strategy of generation companies and achieving the market equilibrium point.
    Keywords: Bidding strategy, nash equilibrium, local marginal price, reinforcement learning process, pool market
  • S. Saeidabadi, A. Ashraf Gandomi, S. H. Hosseini, M. Sabahi * Pages 551-562
    In this paper, a new structure of a three-phase hybrid multilevel inverter is proposed. Proposed three-phase multilevel inverter is comprised of less number of IGBTs and gate drivers. Also, due to the fact that the number of DC sources is low and there aren’t electrolytes capacitors, the control strategy for generating desirable voltage is simple. Proposed inverter is comprised of three single phase H-Bridge inverters, one three phase H-Bridge inverter and auxiliary cells for increasing number of output voltage levels. This inverter is compared from the point of views of number of components, number of DC sources and blocking voltage with common inverters. Also, the calculation of loss for proposed inverter is done and it is compared from the point of view of loss with other three-phase inverters. Finally, the results of simulation that is done in PSCAD/EMTDC software package and experimental results are presented to validate the performance of the inverter.
    Keywords: Three, phase inverter, three, phase hybrid multilevel inverter, loss
  • S. S. Taheri, A. R. Andalib Pages 563-570
    In this paper a method is proposed for enabling a two-dimensional PhC-based demultiplexer. The structure used in this paper is composed of cylindrical dielectric material immersed in the air with cubic lattice. For this purpose, a photonic crystal based demultiplexer is designed. The proposed mechanism for wavelength selecting is a resonant defect. For realizing this aim, a destructive combination of two light beams is used. Two numerical methods, PWE and FDTD, are employed in the simulations. The first one is used for extracting band structures and the second one is used for studying the optical properties of the proposed device.
    Keywords: Photonic crystal, enabler, filter, de, multiplexer, photonic band gap
  • J. Seifali Harsini *, M. Asgharnia Pages 571-582
    In this paper, aiming at maximizing the system throughput link selection strategies for buffer-aided two-hop relaying and overlay cognitive radio systems which employ discrete-rate adaptive modulation and coding (AMC), have been proposed. At first, a simple tree-node relaying scenario is considered in which the intermediate node (relay) equipped with a buffer and AMC, facilitates data communication between a source (also equipped with AMC) and a destination node in a two-hop communications system. For this scenario we formulate the optimal link selection problem as an integer programming problem and subsequently propose a genetic-based approximate solution using relaxation techniques. We then extend the simple buffer-aided relaying model to an overlay cognitive radio scenario comprising a pair of primary source-destination nodes and a pair of secondary (cognitive) source-destination nodes. In this model, the cognitive source node equipped with a buffer, acts as a relay to facilitate data transmission in the primary system and by this way it finds some opportunities to transmit its data to the cognitive destination node. Hence we optimize the cognitive link throughput by proposing a genetic-based link selection strategy which satisfies a target predefined average rate for the primary system. Numerical and simulation results are provided to evaluate the performance of the proposed link selection strategies.
    Keywords: Buffer, aided relaying, optimal link selection, overlay cognitive radio, genetic optimization, adaptive modulation, coding
  • R. Shariatinasab*, B. Kermani, H. R. Najafi Pages 583-594
    Since the photovoltaic systems are installed in outdoor or rooftops, transient overvoltages caused by lightning surges is one of the important factors that could lead to disruption in performance or failure of photovoltaic systems and equipment. Therefore, accurately modeling and study of these transients is necessary in order to effectively protect the photovoltaic systems. So far, the conventional model of solar panels that is used for lightning studies is purely resistive in which the stray capacitors are not considered; however, owing to the nature of high frequency being of lightning stresses, the effect of stray capacitances in voltage and electric field distribution is important. In this paper, an improved model to simulate the solar panels under transient conditions caused by lightning surges has been introduced so that in addition to the resistive structure used in conventional models, the effect of stray capacitances is also considered. Actual test results confirm the accuracy of the proposed model compared with conventional models. In the following, by simulating the frequency-dependent model for the overall structure of a photovoltaic system in EMTP-RV environment, the overvoltages caused by direct and indirect lightning strokes to photovoltaic panels have been analyzed. A method for determining the appropriate minimum distance between the lightning rod and solar panels to avoid damage to panels, if the lightning rod is struck by the lightning surges, is also provided.
    Keywords: Photovoltaic systems, distributed model, lightning overvoltages, EMTP, RV
  • B. Safarinejadian *, M. Asad Pages 595-607
    This paper presents two new Kalman filter for state estimation in fractional order systems using colored measurement noise, according to the importance of the state estimation especially in fractional order systems (FOSs). In these two novel filters, by expanding measurement differencing method, new auxiliary outputs will be defined. By defining these new auxiliary outputs, the fractional order system with colored measurement noise will be changed to a system with correlated process and measurement noises. Therefore, according to these new outputs, new state estimation algorithms will be proposed. The accuracy of these algorithms will be proved by some theorems. These two methods are easy to implement and can be easily extended to nonlinear systems. Finally, the precision of the proposed algorithms will be examined by using an appropriate and applicable example.
    Keywords: Linear fractional order systems, colored measurement noise, fractional order Kalman filter, measurement differencing
  • S. S. Taheri, S. J. Seyedshenava* Pages 609-619
    In this paper, a mathematical model has been proposed for organizing of eleetrical transmission network expansion planning (TNEP) and power generation expansion planning (GEP) together. The mentioned model is a bilevel optimization model that considers TNEP problem at the upper level and GEP in the lower level as a constraint of upper level. The decision variables of TNEP are defined as continuous and the model considers transmission network constraints through a lossless DC approximation of Kirchhoff’s laws. Using continues decision variable for TNEP causes technical advantages and make the model solution easier than common binary variable structure. This model could be reformulated using Mathematical Program with Equilibrium Constraint (MPEC) method as a single level optimization problem and linearized with new SOS1 linearization technique that has considerable advantage for the solvers. The model is applied to in different cases for Garver model and IEEE 24-bus RTS system using GAMS software to illustrate the methodology and proper conclusions are reached.
    Keywords: Bilevel modelling, transmission network expansion, generation expansion, MPEC, SOS1 linearization
  • M. M. Arefi * Pages 621-627
    In this paper an adaptive robust observer is designed for a class of uncertain nonlinear systems in presence of unmodeled dynamics. The proposed method is such that in presence of different kinds of uncertainties i.e. unknown parameters, uncertain nonlinearities, disturbance and unmodeled dynamics, the states of the system are approximated with high precision. In addition this method is designed so that one can apply to MIMO systems. Moreover, the proposed method requires only one adaptation parameters that make it easy to implement. It is also shown that the approximation error is uniformly bounded and it can be made small by designing appropriate parameters. Furthermore, the presented method neither requires the solution of Linear Matrix Inequalities (LMIs) nor to estimate unknown parameters. Simulation results on a sample system show that the norm of approximation error is bounded and the states of uncertain systems are efficiently approximated.
    Keywords: Uncertain nonlinear systems, adaptive robust observer, unmodeled dynamics
  • N. Alipour, A. Behrad* Pages 629-639
    Recompression detection has an important role in JPEG image forensic and forgery detection. In this paper, a new algorithm is proposed for image forgery detection using combined features of quantization effect on DCT coefficients. In the proposed approach, we use distribution of most significant digit of DCT coefficients and features based on the period of DCT coefficients in three color channels. To select more proper features and reduce computational overhead of the algorithm, a new hierarchical approach is used for feature selection. The proposed feature selection algorithm can select both proper frequency region and more effective digit distribution for efficient forgery detection. To test the proposed algorithm and compare the results with those of other methods the forged and authentic images of CASIA database are used. The experimental results and a comparison of the results of the proposed algorithm with those of other method show the correct recognition rate of 99.5% as well as the enhancement of 7.6% with respect to existing approaches which demonstrate the efficiency of the proposed approach.
    Keywords: Digital image forensic, double compression, forgery detection, JPEG image
  • S. V. Ghooshkhaaneie, A. R. Alfi * Pages 641-651
    Time delay in both forward and backward communication channels and also the corresponding uncertainties in both the delays and task environment have always been considered as restricting factors in the performance of bilateral teleoperation systems which in many cases lead to instability of such systems. To this end, in this paper, the control framework is proposed for bilateral teleoperation systems with two local controllers namely master and the slave controller. Master controller is designed based upon Model Predictive Control and aims at forward time delay compensation, force tracking and stability maintenance. On the other hand, slave controller is a traditional Proportional-Derivative controller with the role of position tracking in the system. Furthermore, in the core of the proposed control framework, a Smith Predictor is utilized to compensate for the time delay in backward path. Simulation results exhibit the effectiveness of the proposed control framework against relatively large time delays.
    Keywords: Teleoperation, model predictive control, smith predictor, stability, transparency, time delay
  • M. Kazerooni, A. R. Khayatian*, S. A. A. Safavi Pages 653-663
    In this paper, the uncertain H fault tolerant control approach is investigated for interconnected nonlinear systems with time-varying delays in interconnections based on observers. The time varying delay interactions are considered in both the state and the observation output. Faults invoked in this paper are actuator ones which are modeled as both the loss of effectiveness and lock in place. The considered actuator failure can cover most failures that may occur in actuators of the systems. On the basis of fault estimation information, an observer-based memoryless fault-tolerant controller is designed to guarantee the stability of the closedloop time delay system in terms of linear matrix inequalities (LMIs) via the Lyapunov–Krasovskii approach. Two machine subsystems are considered as numerical examples which consisted of highly nonlinear interconnections. These subsystems are employed to verify the validity and the effectiveness of the obtained results in the case of actuator failures
    Keywords: Time, varying delays, interconnected nonlinear systems, uncertain H fault tolerant control, Lyapunov, Krasovskii, linear matrix inequalities
  • M.R. Karimi, J. Aghaei, A. Rahimi Rezaei Pages 665-676
    The aim of the generation expansion planning (GEP) is finding suitable technology, time and installation location of new plants in a specified time period such that the installed capacity will satisfy the load demand growth with acceptable level of reliability. In this paper, we investigate one of the important approaches known as robust optimization (RO) to consider uncertainties such as forecasted electricity load demand, wind power generation, as well as investment and operation costs. The optimal generation expansion plan obtained from the proposed RO approach is immunized against worst-case planning uncertainties considering the adopted degree of conservatism for each uncertainty set. A decomposition algorithm technique has been implemented to solve the robust counterpart of the original GEP problem in terms of cutting planes. To reduce the utility cost, the wind power plant has been utiled in robust generation expansion planning. Accordingly, the uncertaint parameters (including wind power genaration uncertainty and investment cost) have been modeled based the metod of Bertsymas and Sim.
    Keywords: Generation expansion planning (GEP), robust optimization (RO), uncertainty set, wind power
  • S. Kalantari, A. M. Fotouhi * Pages 677-686
    In this paper, a new hybrid algorithm has been presented for identifying and eliminating impulse noise in digital images. The main idea of this algorithm is the detection of the noise percentage of the image, and selection of two different methods for removing the noise in high and low densities. The difference between the two methods of noise removal is in their idea for selecting most appropriate window size. In both cases, after determining the appropriate size, the proposed idea is to replace the window’s central pixel with the average amount of median and mean of neighboring non-noisy pixels. In the proposed algorithm, only the noisy pixels of the image are processed, and the noise free pixels are not changed. The ideas applied in this paper lead to desirable performance in all densities of noise. In addition, ignoring the processing of non-noisy pixels and choosing proper processing method in high and low densities of noise reduces the computational cost. Experimental results on standard test images represent that the proposed algorithm has a better performance in terms of visual quality and PSNR (Percent of Signal to Noise Ratio) quantitative measure, compared to other proposed algorithms.
    Keywords: Impulse noise, noise density, median filter, mean filter
  • A. Goshvarpour, A. Abbasi *, A. Goshvarpour Pages 687-695
    Emotion recognition is one of the challenging issues among researchers, particularly in the field of affective computing. Although some success has been achieved in this area, but still no algorithm has been suggested that can recognize human emotions perfectly. Lack of attention to individual differences in response to an emotional stimulus may be one of the reasons. Among them, the most important factor is gender differences in response to emotions. The present study investigated the gender differences through electrocardiogram (ECG), galvanic skin response (GSR), finger pulse signals by considering comprehensive signal processing approaches. The autonomic signals of 47 students (mean age: women 21.9 ± 1.7, and men 21.1 ± 1.48 years) were recorded while watching happy, sadness, fear, and relaxed images. A wide range of features has been extracted from the three signals and differences between autonomic responses of men and women were evaluated by means of Wilcoxon statistical test. The results showed that there are significant differences in physiological responses of men and women while watching affective pictures, where the capability of heart responses is much higher than the GSR. In addition, the importance and effective role of nonlinear indices in the analysis of bio-signals of two genders in response to affective pictures has been proved. The most significant difference in the features extracted from two groups was related to the sadness. The results of this study emphasize on the gender role as an important factor in the problem of emotion recognition and suggest that individual differences should be considered in designing an emotion recognition system.
    Keywords: Autonomic signals, emotion, gender, linear, nonlinear analysis, Wilcoxon
  • M. Moradi, A. H. Abolmasoumi * Pages 697-709
    Due to the use of measurement devices and using communication links for transferring the measured data, time delays are usual problems in power systems. These time delays influence on small signal stability of systems and might decrease the damping of the low frequency fluctuations; hence, to have a desirable performance of power system stabilizer (PSS), the effect of time delays should be considered in design calculations. This paper investigates the effect of time delays on the small signal stability of a generator excitation control system compensated with PSS and by using T-S fuzzy control method, a PSS with inclusion of time delays in terminal voltage is designed. The stabilization conditions are obtained by suggesting delay-independent Lyapunov-Krasovskii functional in terms of Linear Matrix Inequality (LMI) and the controller gains are determined from numerical solutions of LMIs. The purposed stabilizer is tested on both single and multiple machine systems and the results are compared with the conventional stabilizers which generally neglect the effect of the time delays and with an adaptive delay compensator in design of which the effect of delays are taken into account. Simulations are performed by MATLAB software. The results of simulations show the efficiency of the presented stabilizer in comparison with conventional stabilizers.
    Keywords: Power system stabilizer, stability of small signal oscillations, T, S fuzzy with time delays, linear matrix inequality, Lyapunov, Krasovskii stability criterion
  • A. Mehdizadeh, N. Taghizadegan Kalantari * Pages 711-725
    Microgrid (MG) is one of the new topics in distribution networks in which electrical energy is locally supplied with distributed energy resources at the low voltage system. In this paper, islanding MG includes wind turbine and photovoltaic systems as renewable energy sources. Moreover, due to unavailability of power grid, the MG benefits energy storage batteries. Therefore, this paper proposes a new energy management strategy (EMS) for MG in islanding mode using the hydrogen storage system (HSS) which includes electrolyzer, hydrogen tanks and fuel cell (FC) in the presence of demand response program (DRP). The proposed EMS is based on the optimal operation of energy sources of MG with the objective of minimizing operating costs of batteries, HSS and the costs associated with excess and undelivered energy. Also, the uncertainties of demand, produced power of wind turbine and photovoltaic systems are modeled with scenario approach. Moreover, DRP is proposed with the objective of MG load management and flattening the load curve and thus reducing the operation cost. The proposed model is been simulated on a MG using GAMS software and the results show that by using HSS and DRP, the operation cost of MG in islanding mode is reduced.
    Keywords: Microgrid, wind turbine, photovoltaic systems, hydrogen storage system, demand response program
  • M. Mehrad *, M. Zareiee Pages 727-733
    Metal Oxide Semiconductor Field effect Transistor (MOSFET) with Silicon On Insulator (SOI) technology are widely applied in integrated circuits. So, achieving very small scale SOI MOSFET is an important need for developing electronic industry. In this work, a new double gate SOI MOSFET in nano scale is proposed where a SiO2 window is considered in extended drain region between channel, drain and interface of oxide and back gate. The new structure is called OW-DG. The simulation with ATLAS simulator shows that the new transistor reduces off-current, parasitic capacitances and electron temperature, significantly.
    Keywords: Metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), silicon on insulator technology (SOI), double gate transistor, electron temperature
  • V. Najafy, M. Bemani * Pages 735-739
    In this paper a novel structure of Microstrip Yagi-Uda antenna is introduced to use in two frequency bands of 0.915GHz and 2.440GHz. FR4 with dimension of 12×12.5 cm2 and height of 1.6 mm is used as substrate. A prototype of the antenna is fabricated to check its operation. Comparison of the simulation and measurement results confirms the operation of antenna. Return loss of the antenna at the operation frequencies is more than 20dB. Gain of the antenna at 0.915 GHz and 2.440 GHz is respectively 6.15 dB and 9.55 dB. Appropriate return loss, high gain at the operation frequencies, desired F/B ratio, low cost and compact size made this antenna suitable for various communication applications.
    Keywords: Microstrip antenna, Yagi, Uda, Gain, Dual, band
  • Z. Nasiri Gheidari * Pages 741-749
    Resolver is an electromagnetic position sensors that are used for determining the position of rotating shaft. In this paper, effect of the leakage flux of the rotary transformer on the induced voltage in signal windings and detected position is discussed. Then, different electromagnetic shields are proposed to decrease the influence of detected position form leakage flux. The proposed methods are examined using 3-D time stepping finite element method for two axial flux brushless resolvers. Finally, prototypes of both resolvers based on the optimized proposed topologies are constructed and tested. Good agreement is obtained between the simulation and experimental results, validating the success of the proposed shielding.
    Keywords: Position sensor, axial flux resolver, rotary transformer, leakage flux, electromagnetic shielding
  • M. Nazari, J. Yavand Hasani Pages 751-760
    A low voltage cascode LNA with high linearity designed in 0.18μm RF CMOS technology is presented, in which magnetic coupling has been adopted in 45GHz frequency band. Magnetic coupling has been used to decrease the supply voltage, as well as the reduction of drain nonlinear conductivity in the input cascode transistor. Using common source topology and adding an auxiliary signal path to the output, nonlinearity of the trans-conductance of input transistor has been improved. Input bandpass network and output shunt-picking topology has been used to perform the wideband matching in the amplifier input and output. The proposed two-stage LNA reveals 9dB small signal gain and 4dB noise figure at 45GHz center frequency, at 1MHz frequency offset. IIP3 of the designed LNA is .8dBm, presenting 7dB improvement, in comparison with the cascade structure. The amplifier has 3dB bandwidth of 10GHz, where the return loss in the entire band is better that 10dB. The supply voltage of the designed LNA is 0.6V and power consumption is 6.8mW.
    Keywords: Low noise amplifier, high linearity, low voltage, magnetic coupling, Q, LinkPAN
  • M. Nayeripour *, S. Hasanvand, H. Fallahzadeh Abarghouei Pages 761-774
    By growing the use of distributed generation (DG) in distribution power systems in order to improve the efficiency of this systems, constructing smaller grids (micro-grids) which can operate separately seems to be needed. This may have numerous benefits for consumers and distribution system owners such as easier control strategy, control among micro-grids, supplying demand using other micro-grids and improving the reliability of system. A supply-adequacy system can stop fault propagation and if the clustering procedure is designed properly, each part can act as a micro-grid with the least interaction with others. In this paper meeting load growth by installing DGs, maximizing reliability and minimizing total cost have been considered in planning stage. Clustering procedure is based on weighted graph partitioning method and the weights are apparent power of the lines. Because of the complex concept of reactive power and lower economic importance, it has been considered less than active power. So, in order to have accurate planning model reactive power is also addressed in this paper.
    Keywords: Distribution system planning, reliability, micro, grid, graph theory, interactive fuzzy method, reactive power
  • M. Vahdanipour, M. Khodabandeh* Pages 775-783
    Quadrotor is a body floating in space with six degrees of freedom. The purpose of this article is ideal path tracking and control of a quadrotor in presence of payload disturbance and uncertain inertia matrix proposition. Control and ideal path tracking have been applied by a back-stepping sliding mode control. To eliminate the payload disturbance, a coefficient factor has been considered in the altitude controller design. Given that mass have a direct impact on inertia, the dynamic of payload compensation coefficient estimate and inertia parameters have been calculated using the adaptive method based on Lyapunov theory to eliminate the effects of these disturbance and uncertainty. Finally, simulation results have been presented in order to investigate the performance and robustness of the designed controller in the face of payload disturbance.
    Keywords: Quadrotor, payload, sliding mode, adaptive, Lyapunov, estimation of moment of inertia
  • M. Yadipour, F. Hashemzadeh, M. Baradarannia *, M. A. Badamchizadeh Pages 785-790
    In this paper, a new method based on Zubov theorem is proposed to enlarge the domain of attraction for a class of affine nonlinear systems. The proposed controller provides the ability to stretch the domain of attraction of affine nonlinear system in any desired dimension of state space. Not only that but the controller makes it possible to stretch the domain of attraction along some directions and compress it along others. Also the proposed approach reduces some constraints of the previous works and is capable to be applied to the larger class of affine nonlinear dynamic system. These constraints are based on the fact that the controller value must be bounded. The Simulation results on the Van der pol system and a three-dimensional system, demonstrate the efficiency of the proposed method.
    Keywords: Domain of attraction, Zubov theorem, affine nonlinear system
  • A. Younesi, S. Tohidi *, H. Yousefi Pages 791-803
    In this paper, a novel approach is proposed for maximizing the efficiency of doubly fed induction generator based wind turbine. In order to maximize the efficiency, a new relationship is presented for determining the stator reactive power reference value, with considering core loss into account. In addition, a new control scheme is proposed which is based on model reference adaptive and controls the active and reactive powers. Since the suggested controller has proportional-integral and derivative controllers, selecting proper coefficient for them is of high importance. Hence, the Krill-Herd optimization algorithm is used to optimize the controller’ coefficients. The simulation results show the satisfactory performance of the proposed control scheme with high dynamics and low ripple. In addition, since maximizing the efficiency does not seek any additional cost, so the use of the proposed method makes wind power generation more cost effective.
    Keywords: Efficiency, wind Turbine, core loss, model reference adaptive control (MRAC), doubly fed induction generator (DFIG)