فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و هشتم شماره 1 (پیاپی 83، بهار 1397)
  • سال چهل و هشتم شماره 1 (پیاپی 83، بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/30
  • تعداد عناوین: 40
|
  • مقاله پژوهشی
  • جعفر ادبی فیروزجایی * صفحات 1-9
    درخواست ها برای تولید ولتاژ پالسی با دامنه های بالا بسیار زیاد شده است درحالی که ساختارهای سنتی و ارائه شده در سال های اخیر از تعداد ادوات کلیدزنی بالا و منابع ولتاژ با دامنه بالا رنج می برند. از این رو ساختارهای چندبرابرکننده به عنوان ساختارهای جایگزین به عنوان تولیدکننده های جدید برای توان پالس ارائه شده اند. در این مقاله، یک ساختار جدید برای مبدل های تولید پالس قدرت ارائه شده است که از یک ورودی منبع ولتاژ DC استفاده شده است که دامنه پالس ولتاژ در خروجی را با فرکانس قابل تنظیم، به صورت دوقطبی چندین برابر می کند. در این ساختار که از دو قسمت 1) چندبرابرکننده ولتاژ بر پایه مبدل نیم پل و 2) مبدل دوقطبی مارکس تشکیل شده است، به دلیل چند برابر شارژ شدن خازن ها، از تعداد عناصر کلیدزنی نظیر کلید، دیود و خازن بسیار کمتری در مقایسه با دیگر ساختارها استفاده می شود. ازآنجاکه محدودیت این مدار استفاده از دو کلید با استرس ولتاژ بالا است، عمده ترین کاربرد آن در ساختارهایی با منبع ولتاژ پایین (به مانند باتری، سلول خورشیدی و پیل سوختی) است. همچنین ساختار پیشنهادی دارای قابلیت تولید پالس ترکیبی پهن و باریک است. برای تایید عملکرد ساختار پیشنهادی، تست آزمایشگاهی توسط پردازنده TMS320F28335 صورت گرفته است.
    کلیدواژگان: چند برابر کننده ولتاژ، ماژول نیم پل، توپولوژی مارکس، ساختار کلید-خازنی
  • محمد اسدنژاد، عبدالله اسلامی مجد*، حسن حاج قاسم صفحات 11-19
    در این مقاله به بررسی تاثیر استفاده از سپر و پره های اپتومکانیکی جهت کنترل و کاهش نورهای سرگردان در یک دوربین ماهواره ای سنجش ازدور پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا سامانه اپتیکی در نرم افزار ZEMAX مدل سازی شده، سپس در نرم افزار TracePro دو مدل محفظه مخروطی و استوانه ای شکل برای آن طراحی شد. در مرحله بعد یک سپر اپتومکانیکی به طول 100 میلی متر به همراه 13 پره داخلی طراحی شد. طراحی به گونه ای انجام شده تا علاوه بر تامین نیازمندی های سامانه، میدان دید حفظ شده و ابعاد سپر و تعداد پره ها کمینه باشند. استفاده از محفظه مناسب، سپر و پره ها باعث شد نورهای سرگردان در زوایای بزرگ کاملا حذف شده و میدان دید نامطلوب در مدل مخروطی به 9 درجه و در مدل استوانه ای به 14 درجه کاهش یابد. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که نورهای سرگردان باقی مانده حدود 5-10 برابر توان ورودی تضعیف شده اند.
    کلیدواژگان: نور سرگردان، سپر، پره های اپتومکانیکی، دوربین ماهواره، کیفیت تصویر
  • سجاد باقری، زهرا مروج *، گئورک قره پتیان صفحات 21-32
    در این مقاله، روش ترکیبی کارا جهت تمایز عیوب مکانیکی سیم پیچ از جریان های خطای گذرای ترانسفورماتورها و جریان هجومی پیشنهاد شده است. در این روش، از ابزار پردازش سیگنال و هوش مصنوعی به طور همزمان استفاده خواهد شد. ابتدا، عیب های مکانیکی سیم پیچ ترانسفورماتورها بر روی یک نمونه آزمایشگاهی (سیم پیچ ترانسفورماتور 1.6 مگاولت آمپری) بررسی می گردد. سپس، پارامترهای مدل مشروح سیم پیچ ترانسفورماتور در نرم افزار MATLAB توسط الگوریتم ژنتیک تخمین و جهت اعتبارسنجی، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. در مرحله بعد، عیوب مکانیکی سیم پیچ، خطاهای الکتریکی داخلی و خارجی و جریان هجومی ترانسفورماتور با استفاده از نرم افزار EMTP/ATP به منظور استخراج سیگنال های جریان دیفرانسیل شبیه سازی می گردد. بعد از آن، برخی ویژگی های بارز توسط تبدیل ویولت از سیگنال های به دست آمده تحلیل می گردد. درنهایت، این ویژگی ها جهت آموزش شبکه عصبی در نظر گرفته شده و پیشامدها از یکدیگر تفکیک می گردند. روش پیشنهادی قابلیت تمایز عیوب مکانیکی سیم پیچ، خطاهای الکتریکی داخلی و خارجی و جریان هجومی در ترانسفورماتورها را با دقت مناسبی دارد.
    کلیدواژگان: حفاظت دیفرانسیل، استخراج ویژگی، تمایز پیشامدها، تغییر شکل شعاعی، جابجایی محوری
  • امیراشکان درویش، بیژن ذاکری گتابی*، نفیسه رادکانی صفحات 33-42
    شبیه سازی محیط هایی با ابعاد نامحدود جهت انتشار امواج الکترومغناطیسی، موجب استفاده بیش از حد از منابع محدود کامپیوتری می شود. لذا، استفاده از جاذب هایی با قدرت جذب بالا یکی از پرچالش ترین مباحث مطرح شده در شبیه سازی های الکترومغناطیسی انجام شده با روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD) به شمار می آید. حضور جاذب های ضعیف باعث بازتاب امواج به درون محیط آزمون و درنتیجه بروز نتایجی غیرواقعی می شود. این مقاله به منظور بهبود جذب امواج الکترومغناطیسی، به معرفی یک رویکرد تازه در جاذب ها می پردازد تا استفاده همزمان محیط های جاذب را با یک معادله مرزی پیشنهادشده ممکن سازد. با این راهکار، اثر هادی کامل انتهای محیط های جاذب، کاهش یافته و فرایند جذب بهبود می یابد. برای بررسی این روش، از آزمون سطح ناهموار تصادفی نامحدود به عنوان یکی از پرکاربردترین مسائل حوزه سنجش از دور استفاده می شود. این آزمون شبیه ساز یک محیط واقعی در شرایطی آزمایشگاهی به همراه سطح ناهموار تصادفی با توزیع گاوسی و منبع نقطه ای است. همچنین در کلیه مراحل آزمون، خطای نسبی روش معرفی شده با خطای جاذب های سنتی مقایسه شده، و برتری و سهولت پیاده سازی روش ارائه شده، اعتبارسنجی می شوند.
    کلیدواژگان: سطوح ناصاف تصادفی، سنجش از راه دور، روش های عددی در الکترومغناطیس، محیط های نامحدود، جاذب های عددی
  • علی زارع چاوشی، بابک گنجی * صفحات 43-51
    در مقاله حاضر، از یک تابع توزیع نیرو به منظور کنترل و کاهش تموج و نوسان های ذاتی موجود در نیروی خروجی موتورهای سوئیچ رلوکتانس خطی با قسمت متحرک قطعه ای استفاده می شود. موقعیت های روشن و خاموش شدن کلیدها از پارامترهای کنترلی مهم در توابع توزیع نیرو می باشند و انتخاب مناسب آن ها تاثیر بسزایی در افزایش و کاهش اثربخشی تابع استفاده شده به منظور کم کردن تموج نیرو دارد. به همین دلیل در این مقاله، دو الگوریتم کنترلی به منظور تعیین برخط موقعیت مناسب عملکرد هر کلید ارائه شده است. این الگوریتم ها به صورت برخط و با تغییر نقطه کار موتور، موقعیت های مطلوب عملکرد هر کلید را محاسبه کرده و به منظور ایجاد منحنی نیروی مرجع به تابع توزیع نیرو می فرستند. الگوریتم های ارائه شده، تاثیر قابل توجهی در کاهش تموج نیروی خروجی و تلفات مسی دارند و باعث افزایش راندمان موتور می شوند. تاثیر روش های کنترلی ارائه شده در این مقاله بر عملکرد موتور به منظور کاهش نوسان های ذاتی نیرو و تلفات مسی، توسط نتایج شبیه سازی های انجام شده بر روی یک موتور نمونه نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: موتور سوئیچ رلوکتانس خطی، قسمت متحرک قطعه ای، کنترل تموج نیرو، تابع توزیع نیرو، مدل سازی
  • یاشار زهفروش*، مهدی سفیدی، علی شادمند صفحات 53-60
    در این مقاله، یک آنتن تک قطبی کوچک مسطح برای کاربردهای فراپهن باند (UWB) شامل مکانیسم فیلترینگ دوبانده ارائه شده است. فیلترینگ دوبانده با استفاده از یک شکاف V شکل وارونه و دو نوار باریک L شکل که در دو سمت پچ تشعشعی قرار دارد ایجاد شده است. باندهای فیلترشده شامل باند مربوط به سیستم وای مکس (3.3 تا 3.6 گیگاهرتز) و سیستم وی لن (5.15 تا 5.85 گیگاهرتز) می باشند. نتایج حاصل از شبیه سازی و تست آزمایشگاهی نشان می دهد که آنتن ارائه شده در باند فرکانسی 2.14 تا 11 گیگاهرتز (135 %) عمل می نماید. آنتن ارائه شده ابعاد 24×28×1.6 میلی متر مکعب را دارا می باشد. همچنین آنتن معرفی شده با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP که یک روش تصمیم گیری چندگانه است با آنتن های ارائه شده در مقالات اخیر مقایسه شده و ارزیابی می شود.
    کلیدواژگان: آنتن تک قطبی، سیستم فراپهن باند، WLAN، WiMAX، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP
  • یونس سخاوت*، حسین زارعی صفحات 61-70
    تحقیقات نشان داده است که طراحی فعالیت های توان بخشی در قالب بازی های جدی می تواند منجر به انگیزش بیش تر در بیماران شود. درجه سختی چنین بازی هایی معمولا به صورت دستی توسط درمانگر تنظیم می شود. این در حالی است که بازی های توان بخشی خانگی نیاز به تنظیم خودکار درجه سختی متناسب با مهارت های بیماران دارند. این مقاله روشی برای تنظیم درجه سختی بازی های توان بخشی ارائه می کند که در آن سختی بازی به صورت خودکار و بر اساس مهارت های حرکتی بیماران و در حین انجام بازی تعیین می شود. این تحقیق نشان می دهد که تنظیم سختی بازی یک مسئله چندهدفی است که در آن اهداف مختلف ممکن است در دوره های تناوبی متفاوتی بررسی شوند. بدین منظور روشی تحت عنوان یادگیری تقویتی چند تناوبی (یاقوت) ارائه شده است که امکان ارزیابی اهداف مختلف را در دوره های تناوبی متفاوت فراهم می کند. نتایج آزمایش های انجام شده بر روی این سامانه حاکی از موفقیت قابل توجه آن در برآورده کردن معیارهای رضایت کاربران و همچنین بهبود مهارت های حرکت دست در مقایسه با روش های معمول یادگیری تقویتی است.
    کلیدواژگان: یادگیری تقویتی، تنظیم خودکار سختی بازی، دستگاه های توان بخشی، بازی های جدی
  • فاطمه شجاعی، محمدمهدی عارفی *، علیرضا خیاطیان صفحات 71-88
    در این مقاله، یک کنترل کننده پس گام فازی-تطبیقی بر مبنای رویت گر برای دسته ای از سیستم های غیرخطی فیدبک صریح تاخیردار ارائه شده است. سیستم موردنظر دارای ضریب کنترلی نامعلوم، اغتشاش و توابع نامعین تاخیردار می باشد. هدف کنترل آن است که کنترل کننده به گونه ای طراحی شود که خروجی سیستم مقید مانده و با استفاده از منطق فازی، توابع نامعین سیستم بر اساس مکانیسم تطبیقی تخمین زده می شود. همچنین با استفاده از رویت گر مناسب، تخمینی از حالت های غیرقابل دسترس سیستم به دست می آید. برای غلبه بر مشکل انفجار محاسباتی ناشی از روش پس گام، از یک روش مبتنی بر لیاپانوف بنام کنترل سطح دینامیکی استفاده شده است که با ترکیب این روش با تابع ناسبام، مشکل نامعلوم بودن ضریب کنترل نیز برطرف می گردد و برای مقید ماندن خروجی سیستم نیز از تابع لیاپانوف محدودکننده استفاده شده است. کنترل کننده طراحی شده تضمین می کند که سیستم حلقه بسته پایدار مانده و خروجی سیستم ورودی مرجع را دنبال کرده و خطای سیستم، مقداری کوچک در نزدیکی صفر باقی خواهد ماند و نهایتا خطای سیستم، پایدار یکنواخت شبه فراگیر خواهد شد. نتایج شبیه سازی بر روی یک سیستم غیرخطی تاخیردار با شرایط بیان شده قابلیت های روش پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترل کننده فازی، تطبیقی، سیستم های غیرخطی، سیستم های منطق فازی، روش پس گام، کنترل سطح دینامیکی، تابع لیاپانوف محدودکننده، تاخیر زمانی، ضریب کنترلی نامعلوم
  • رضا شریعتی نسب*، بهزاد کرمانی کوشه، حمیدرضا نجفی صفحات 89-100
    با توجه به نصب سیستم های فتوولتائیک در محیط های باز، یکی از عوامل مهم که می تواند منجر به خرابی سیستم های فتوولتائیک و تجهیزات آن ها شود، اضافه ولتاژهای ناشی از برخورد صاعقه است؛ لذا نبود یک سیستم حفاظتی مناسب می تواند باعث خسارت و خرابی بخش های مختلف سیستم فتوولتائیک گردد. این مقاله به طراحی یک سیستم حفاظتی برای نیروگاه های خورشیدی در مقابل ضربات صاعقه با استفاده از میله های صاعقه گیر می پردازد. در روش پیشنهادی اضافه ولتاژهای القایی ناشی از برخورد صاعقه نیز در نظر گرفته می شود. برای پیاده سازی روش معرفی شده، نیروگاه خورشیدی دانشگاه بیرجند با در نظر گرفتن فواصل دقیق بین پنل ها و سازه محیطی کل نیروگاه در MATLAB شبیه سازی شده و سپس طراحی و جایابی میله صاعقه گیر با استفاده از مدل الکتروهندسی و تئوری گوی غلتان انجام گرفته است. با توجه به تصادفی بودن محل وقوع صاعقه در سطح زمین در محوطه نیروگاه، برای طراحی و جایابی میله های صاعقه گیر از روش مونت کارلو استفاده شده است. مقایسه هزینه پیاده سازی طرح پیشنهادی مقاله با هزینه پیاده سازی حفاظت به دست آمده از روش های قبلی، مزیت اقتصادی روش مقاله را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: سیستم های فتوولتائیک، حفاظت صاعقه، مدل الکتروهندسی، تئوری گوی غلتان، مونت کارلو
  • سعاد شریفات زاده، محمدعلی زارع چاهوکی * صفحات 101-112
    پیش بینی نقص نرم افزار، نقش مهمی در بهبود کیفیت نرم افزار دارد. به طوری که منابع محدود آزمون نرم افزار، به جای کل ماژول های نرم افزار به ماژول های مستعد نقص اختصاص داده می شوند. در پیش بینی نقص درون پروژه ای، برای ساخت مدل پیش بینی، داده های برچسب دار محلی استفاده می شود. ولی ساخت این مدل در مورد پروژه هایی که فاقد داده های برچسب دار محلی هستند، تقریبا غیرممکن است. لذا، پیش بینی نقص بین پروژه ای مطرح می شود، که برای ساخت و آموزش مدل، از داده های سایر پروژه ها استفاده می کند. در این حوزه، توزیع داده ای بخش های آموزش و آزمون متفاوت است. ازاین رو، پژوهش های انجام شده روی کاهش اثر منفی تفاوت توزیع بخش های آموزش و آزمون تمرکز دارند. در این پژوهش، روش بازه تخمین دانش پیشنهاد شده است. در این روش نمونه هایی از بخش آموزش که از نظر توزیع داده ای، مشابه نمونه های بخش آزمون هستند، انتخاب می شود. سپس، نمونه های منتخب به مدل آموزشی داده می شود. برای افزایش اثربخشی، قبل از اعمال روش بازه تخمین دانش، تکنیک استخراج ویژگی روی بخش های آموزش و آزمون اعمال می شود. نتایج حاصل از ارزیابی روش پیشنهادی روی 10 مجموعه داده از دادگان ناسا و SoftLab با معیار AUC بیانگر اثربخشی این روش در پیش بینی ماژول های مستعد نقص است. روش پیشنهادی به طور میانگین 38.1 درصد نسبت به پیش بینی نقص درون پروژه ای افزایش دقت دارد.
    کلیدواژگان: پیش بینی نقص نرم افزار، پیش بینی نقص بین پروژه ای، یادگیری ماشین، یادگیری انتقالی
  • جواد شریفی*، نرگس سراج صفحات 113-125
    هدف این مقاله شناسایی موقعیت مکانی و مقدار یک جریان الکتریکی با مسیر خطی با استفاده از میدان مغناطیسی اطراف آن، توسط الگوریتم هوشمند فازی-عصبی است. جریان الکتریکی خطی می تواند شامل یک سیم رسانای حامل جریان و یا یک قوس پلاسمای خطی غیردایره ای باشد. در ابتدا چند روش غیرهوشمند برای شناسایی یک قوس خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفت و پس از ناکامی این روش ها، الگوریتم شبکه عصبی و نوروفازی اعمال و کارایی هر یک در شناسایی مختصات و مقدار جریان قوس خطی به وسیله داده های آرایه ای از حسگرهای مغناطیسی حول آن توسط شبیه سازی مورد بحث قرار می گیرد؛ که الگوریتم نوروفازی بر پایه اندازه گیری مولفه های میدان مغناطیسی حاصل از جریان الکتریکی با آرایه حسگری نتیجه موفق تری به همراه دارد. چندین شبیه سازی در نرم افزار MATLAB برای اثبات این ادعا انجام شده است.
    کلیدواژگان: قوس الکتریکی خطی، پلاسما، شناسایی تکه ای خطی شکل و جریان، الگوریتم فازی عصبی، آرایه حسگر مغناطیسی
  • رسول صادقی، فردین ابدالی محمدی * صفحات 127-136
    امروزه استفاده از ابزارهای یادگیری ماشین در حوزه های مختلف ازجمله تشخیص بیماری ها در حال گسترش است. علت این امر را می توان عملکرد متغیر و متمایل به خطای انسان در مقابل عملکرد ثابت ابزارهای یادگیری ماشین در زمینه تشخیص و طبقه بندی دانست. حیاتی بودن تشخیص در حوزه هایی مانند پزشکی، نیاز به بهبود تشخیص با روش های یادگیری ماشین را توجیه می کند. ازجمله روش های افزایش دقت در این زمینه، الگوریتم های کاهش ویژگی و یادگیری ویژگی هستند. در این مقاله با ارائه یک روش یادگیری ویژگی، دقت روش های مبتنی بر یادگیری ماشین افزایش یافته است. روش پیشنهادی شامل سه فاز افزایش کیفیت داده، انتخاب ویژگی و یادگیری ویژگی است. در فاز اول، مقادیر ازدست رفته با شاخص پراکندگی میانگین و یا مد جایگزین می شوند در فاز دوم، الگوریتمی مبتنی بر الگوریتم شبیه سازی تبرید برای کاهش ویژگی و یافتن بهترین زیرمجموعه از ویژگی ها ارائه شده است. در فاز نهایی نیز الگوریتمی مبتنی بر الگوریتم برنامه نویسی ژنتیک به منظور یادگیری ویژگی های متمایزکننده ترکیبی ارائه شده است. روش پیشنهادی با استفاده از دو مجموعه داده استاندارد WBCD و WDBC ارزیابی شده است. نتایج به دست آمده با آخرین دستاوردها مقایسه شده است که حاکی از عملکرد بهبودیافته الگوریتم پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: یادگیری ماشین، یادگیری ویژگی، برنامه نویسی ژنتیک، کاهش ویژگی، سرطان سینه
  • فهیمه صیادی شهرکی، سعید اسماعیلی*، فرشید کی نیا صفحات 137-149
    در این مقاله روشی برای کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه توزیع دارای اغتشاش هارمونیکی شدید با هدف افزایش کیفیت توان ارائه شده است که نیازمند پیش بینی دقیق تولید منابع نمی باشد. در روش ارائه شده از ظرفیت توان راکتیو سیستم فتوولتاییک (PV) به صورت برخط در کنترل ولتاژ و توان راکتیو سیستم استفاده می شود. در این روش، ابتدا بر پایه الگوی بار مورد تقاضا از سیستم و الگوی توان اکتیو تولیدی منابع PV، نحوه کنترل ادوات مکانیکی کنترل ولتاژ و توان راکتیو سیستم PV برای روز بعد با استفاده از P-PSO بهینه سازی می شود. به منظور پوشش تغییرات تصادفی تولید، از یک شبکه عصبی آموزش دیده برای تعیین توان راکتیو بهینه سیستم PV بر اساس توان تولیدی واقعی به صورت برخط استفاده می شود. برای آموزش این شبکه عصبی با در نظر گرفتن محدوده نامعینی تولید در هر ساعت از شبانه روز، توان راکتیو بهینه در حالات مختلف بهنیه سازی شده و شبکه عصبی آموزش داده می شود. بهینه سازی با استفاده از روش P-PSO در شبکه تست IEEE 123 باسه و 37 باسه با اضافه کردن بارهای غیرخطی صورت گرفته و نتایج رضایت بخشی از روش کنترل پیشنهادی حاصل شده است.
    کلیدواژگان: اعوجاج هارمونیکی، کنترل ولتاژ و توان راکتیو، شبکه عصبی، سیستم فتوولتاییک (PV)
  • فریاد طهماسبی، مجید مقدادی*، سجاد احمدیان صفحات 151-159
    با توجه به رشد روزافزون حجم اطلاعات در دسترس در محیط جهانی وب، فرآیند جستجوی اطلاعات مورد نیاز کاربران با صرف زمان زیادی صورت می گیرد. سیستم های توصیه گر به منظور جلوگیری از اتلاف وقت کاربران، اطلاعاتی را در اختیار آن ها قرار می دهند که به احتمال زیاد مفید و ارزشمند هستند. متداول ترین روشی که برای تولید پیشنهاد در سیستم های توصیه گر مورد استفاده قرار می گیرد، روش پالایش مشارکتی است. این روش با وجود استفاده زیاد، دارای مشکلاتی نظیر مشکل شروع سرد است. در این مقاله یک روش ترکیبی جدید بر اساس تکنیک گسترش پروفایل برای بهبود مشکل شروع سرد ارائه شده است. در روش پیشنهادی علاوه بر شباهت رتبه دهی کاربران از شباهت دموگرافی کاربران به منظور انتخاب مجموعه همسایگان قوی تر برای کاربر هدف استفاده شده است. سیستم پیشنهادی با استفاده از مجموعه داده ای MovieLens مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج حاصل از آن حاکی از بهبود کارایی سیستم توصیه گر پیشنهادی نسبت به سایر روش ها است.
    کلیدواژگان: سیستم های توصیه گر، پالایش مشارکتی، شروع سرد، گسترش پروفایل، معیار شباهت، اطلاعات دموگرافی
  • زهرا عباسی، سجاد اسفندیاری، وحید رافع * صفحات 161-171
    در سیستم های نرم افزاری اغلب خطاهای غیرمنتظره زمانی رخ می دهد که هم زمان تعدادی از اجزاء سیستم باهم در تعامل باشند. آزمون ترکیباتی روشی است که هدف آن تولید دنباله آزمون کمینه است تا خطاهایی که توسط این اجزاء و تعامل آن ها به وجود می آید را مشخص کند. تولید آرایه پوشش یک مسئله بهینه سازی است که یکی از پرطرفدارترین حوزه های پژوهش در زمینه آزمون های ترکیباتی است. الگوریتم های فرامکاشفه ای در تولید آرایه پوشش نتایج خوبی را داشته اند. گرچه این استراتژی ها نتایج بسیار خوبی دارند اما به دلیل پیچیدگی، مراحل جستجوی آن ها زمان بر است. به این دلیل این استراتژی ها به تولید آرایه پوشش برای پیکربندی های کوچک محدود هستند و قابلیت پشتیبانی تا قوه ی t ≤ 6 را دارند. در این پژوهش ما با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری و طراحی تابع برازندگی، به گونه ای سرعت جستجو را بالابرده ایم که الگوریتم توانایی تولید آرایه پوشش تا قوه t = 15 را دارد. علاوه براین، توانایی الگوریتم در کمینه سازی دنباله آزمون نیز بالا است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی قادر به تولید نتایج بسیار بهتری نسبت به سایر روش های موجود است.
    کلیدواژگان: آزمون مبتنی بر ترکیبات، آرایه پوشش، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری
  • سیدمحمود عربی، محمد میرزایی * صفحات 173-184
    مقره های پلیمری خطوط هوایی در مدت بهره برداری تحت تنش های الکتریکی، محیطی و مکانیکی بوده به طوری که این عوامل، مقره را دچار پیری نموده و باعث افزایش جریان نشتی و کاهش ولتاژ قوس الکتریکی می شوند. ترکیب آلودگی و رطوبت هوا مسیری با امپدانس پایین روی سطح مقره ایجاد نموده و درنتیجه جریان نشتی بیش تر و ولتاژ قوس الکتریکی کاهش می یابد و این موضوع باعث وقوع خطا در مقره شده به طوری که این امر در مقره های فرسوده بسیار جدی تر است. در این مقاله به جهت ارزیابی تاثیر پدیده پیری بر جریان نشتی و ولتاژ قوس الکتریکی مقره های پلیمری در شرایط آلودگی و رطوبت محیط، چهار نوع مقره پلیمری 20 کیلوولت متفاوت به مدت 1000 ساعت درون محفظه پیرسازی مصنوعی قرار داده می شود. سپس هر دو هفته یک نمونه از هر نوع مقره از محفظه خارج شده و سیگنال جریان نشتی و ولتاژ قوس الکتریکی آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. ضمنا تست اسکن میکروسکوپی الکترون (SEM) به منظور پایش وضعیت سطحی مقره ها در مراحل مختلف پیرسازی مصنوعی انجام گردید و نتایج نشان داده است که سطح مقره های فرسوده تر دارای حفره های بیش تری بوده که توام با تضعیف خاصیت آب گریزی، موجب عملکرد نامناسب مقره و افزایش جریان نشتی و کاهش ولتاژ قوس الکتریکی شده است.
    کلیدواژگان: مقره پلیمری، پیرشدگی، جریان نشتی، ولتاژ قوس الکتریکی، آلودگی، اشعه ماورای بنفش، خاصیت آب گریزی
  • رضا غزالیان، علی آقاگل زاده *، سیدمهدی حسینی اندرگلی صفحات 185-195
    در این مقاله کمینه سازی انرژی مصرفی برای شبکه ای از حس گرهای دیداری با فرض وجود عامل انسداد که مانع ردگیری اهداف می شوند؛ بررسی شده و الگوریتمی جهت تنظیم پارامترهای حس گرهای دیداری (فاصله کانونی و نرخ فریم ویدئویی) و انتخاب حس گرهای مناسب به گونه ای که کیفیت مورد نیاز کاربر را برآورده نماید، پیشنهاد شده است. جهت مدل سازی کیفیت تصاویر دریافتی، یک مدل ریاضی برای مقدار واریانس تصویر دریافتی پیشنهادشده که از آن در بیان ریاضی مسئله مورد نظر استفاده می شود. ابزار استفاده شده برای حل ریاضی مسئله، بهینه سازی محدب است که منجر به استخراج توابع اولویت برای انتخاب حس گرها و تنظیم پارامترهای آن ها خواهد شد. ترکیب اولویت ها با الگوریتم های تکراری، ما را به جواب مسئله خواهد رساند. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی کارایی قابل قبولی در مقایسه با الگوریتم بهینه و در عین حال پیچیده (جستجوی فراگیر) ارائه می دهد درحالی که پیچیدگی آن مناسب جهت کاربردهای عملی است.
    کلیدواژگان: شبکه های حس گر دیداری، الگوریتم انتخاب دوربین، انسداد، فاصله کانونی، نرخ فریم ویدئویی، الگوریتم مانع لگاریتم
  • محرم غیاثوند، محمد ناصرمقدسی*، عباسعلی لطفی نیستانک، علیرضا نیک فرجام صفحات 197-205
    در این مقاله، یک روش عملی برای بهبود عملکرد محفظه های غیرفلزی شفاف با استفاده از لایه نشانی فیلم نانولایه طلا، ارائه می کنیم. در ابتدا، یک روش تحلیلی برمبنای روش رابینسون معرفی می شود که قادر به تخمین تقریبی تاثیر پوشش محفظه های غیرفلزی شفاف است. درحالی که روش رابینسون امکان تخمین تاثیر پوشش محفظه های غیرفلزی را به دلیل اثر وجود دیواره های چندلایه ندارد و تاکنون روش تحلیلی مناسب دیگری برای تخمین تاثیر پوشش این نوع محفظه، گزارش نشده، نتایج روش تحلیلی پیشنهادی در این مقاله دارای توافق قابل قبولی با نتایج شبیه سازی و اندازه گیری است. در گام بعدی، به منظور بهبود عملکرد محفظه های شفاف، با ایجاد مصالحه بین دو عامل تاثیر پوشش و شفافیت نوری، ضخامت بهینه نانولایه طلا انتخاب شده و به کمک روش تبخیر حرارتی روی دیواره های شفاف شیشه – ITO، لایه نشانی انجام می شود. سرانجام به منظور ارزیابی روش بهبود عملکرد ارائه شده، محفظه های مسی، شیشه – ITO و پوشش داده شده با طلا، با هم مقایسه می شوند. اهمیت این کار در ارائه محفظه های شفاف پوشش داده شده با طلا است که دارای تاثیر پوشش نزدیک به محفظه فلزی (حدود 20 دسی بل بهتر از محفظه های شفاف شیشه – ITO) و شفافیت نوری قابل قبول در محدوده طیف مرئی هستند درحالی که محفظه های فلزی دارای شفافیت نیستند.
    کلیدواژگان: محفظه های الکترومغناطیسی غیرفلزی، شفافیت نوری، تاثیر پوشش، بهبود عملکرد، نانولایه طلا، لایه نشانی، تبخیر حرارتی
  • محمدصادق فاضل، مجتبی بهشتی * صفحات 207-218
    حساسیت پهپاد (UAV) به اغتشاشات جوی باعث انحراف آن از مسیر مستقیم و ایجاد خطای حرکت در تصاویر رادار روزنه ترکیبی پهپاد (UAV SAR) می شود. در این مقاله جبران خطای حرکت یک UAV SAR که در مود تصویربرداری نواری در ارتفاع پایین کار می کند و از سیگنال LFM پله ای برای افزایش تفکیک پذیری برد بهره می برد، بررسی می گردد و دو رویکرد جبران حرکت همراه با تشکیل تصویر پیشنهاد می شود. برای جبران حرکت، روش های قبلی خودتمرکزدهی گرادیان فاز به حالت سیگنال LFM پله ای تعمیم داده می شود. خطای حرکت بر اساس بازتاب زیرپالس میانی سیگنال LFM پله ای تخمین زده شده و برای جبران خطای بازتاب همه زیرپالس ها به کار می رود. این ایده، پیچیدگی محاسباتی خودتمرکزدهی در UAV SAR دارای تفکیک پذیری زیاد را به طور قابل توجه کاهش می دهد. همچنین شبیه سازی رویکردهای پیشنهادی برای خطاهای چندجمله ای و سینوسی نشان می دهد که خطای حرکت به خوبی جبران شده و مقادیر ISLR و PSLR می تواند به حدود dB -20 در تصاویر اهداف نقطه ای کاهش یابد. بنابراین این رویکردها برای جبران خطای حرکت و تشکیل تصویر در سامانه های UAV SAR با تفکیک پذیری زیاد مناسب هستند.
    کلیدواژگان: رادار روزنه ترکیبی، LFM پله ای، خطای حرکت، خودتمرکزدهی
  • مازیار فخرایی، امیرحسین رجایی * صفحات 219-230
    در این مقاله، یک ساختار جدید برای اینورتر پل H آبشاری چندسطحی مبتنی بر مبدل منبع امپدانس DC-DC ارائه شده است که تنها نیاز به یک ورودی DC دارد. به منظور ایجاد چند ورودی ولتاژ ایزوله موردنیاز برای اینورترهای پل H از مبدل منبع امپدانس ترانسفورماتور DC-DC استفاده شده که توانایی افزایش سطح ولتاژ را نیز دارد. در ساختار جدید، اصول عملکرد و کلیه روابط حاکم بر مبدل پیشنهادی به طور کامل بررسی شده است. نمونه پیشنهادی ولتاژ 25 ولت DC ورودی پنل خورشیدی را به 333 ولت AC در حالت CCM تبدیل می کند. شبیه سازی ساختار پیشنهادی توسط برنامه شبیه ساز MATLAB انجام شده و با تحلیل تئوری اعتبارسنجی شده است، که نتایج به دست آمده، صحت تحلیل تئوری را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: اینورتر چندسطحی، قاب خورشیدی، مبدل منبع امپدانس، مبدل DC-DC
  • حسن فرجی بگتاش * صفحات 231-236
    در این مقاله، یک ساختار جدید برای آینه جریان معرفی شده است که ضمن ارائه پهنای باند فرکانسی وسیع، مقاومت بالایی را نیز در برابر تغییرات تصادفی پروسه ساخت و ناهمجوری ترانزیستورها از خود نشان می دهد. پاسخ فرکانسی و همچنین دقت و صحت انتقال جریان مدار پیشنهادشده با این دو مشخصه آینه جریان ساده مقایسه شده است. برای بررسی اثرات تغییر پارامترهای ناشی از فرایند ساخت و ناهمجوری ترانزیستورها از شبیه سازی Monte Carlo بهره گرفته شده است. برای مقایسه عملکرد مدار پیشنهادی با آینه جریان ساده، پارامتر انحراف معیار از میانگین، به عنوان معیار سنجش دقت و صحت آینه جریان ها مورد استفاده قرارگرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد در شرایطی که انحراف معیار از میانگین جریان خروجی قابل قبول برابر با 5.5 درصد باشد، مدار پیشنهادی حداقل 2.5 برابر سریع تر از آینه جریان ساده عمل می کند. شرایط شبیه سازی برای هر دو مدار کاملا یکسان انتخاب شده است.
    کلیدواژگان: آینه جریان، سرعت عملکرد بالا، خطای انتقال جریان کم، پهنای باند فرکانسی زیاد، مقاوم در برابر تغییرات ناشی از فرایند ساخت
  • فاطمه کاوه یزدی، علی محمد زارع بیدکی، محمدرضا پژوهان * صفحات 237-249
    این مقاله به معرفی روشی برای تعیین مشابهت معنایی کلمات با استفاده از پیکره های تنک می پردازد. این روش با ارائه مفهوم جایگزین پذیری غیرمستقیم برای اولین بار و پیاده سازی آن از طریق گراف جایگزین پذیری عبارت ها توانسته است بر مشکل تنک بودن فضای زمینه در زبان های با منابع محدودتر مانند فارسی غلبه نماید. از طرف دیگر باید به این نکته اشاره نمود که برای تولید گراف جایگزینی لازم برای تعیین مشابهت معنایی می توان از پیکره های متنی به صورت مستقل از زبان بهره گرفت. نتایج ارزیابی ها با استفاده از دادگان آزمون مجموعه RG-65 که از دادگان متداول برای ارزیابی کیفیت تعیین مشابهت معنایی است، نشان می دهد که مقدار ضریب همبستگی Spearman این روش بین 0.03 تا 0.13 واحد بیش از سایر روش های بدون سرپرست موفق است.
    کلیدواژگان: مشابهت معنایی، جایگزینی زبانی، گراف جایگزینی، قدم زنی تصادفی، پیکره، ویکی پدیا
  • بهروز کوهستانی * صفحات 251-259
    مسائل بهینه سازی که با ساختارهای مبتنی بر گراف سر و کار دارند بخش بزرگی از مسائل بهینه سازی در فیلدهای مختلف را به خود اختصاص می دهند. امروزه برای مواجهه با چنین مسائلی، الگوریتم های جستجو از بهترین گزینه ها محسوب می شوند. بدین منظور، عملیاتی که اغلب مورد نیاز هستند عبارتند از تعویض پی در پی برچسب گره های یک گراف با یکدیگر با استفاده از یک استراتژی مناسب و سپس ارزیابی اثر هر تعویض روی کمیت تحت بررسی. مشکل عمده ای که برای انجام عملیات مذکور وجود دارد زمان اجرای بسیار زیاد خصوصا برای گراف های بزرگ است. این طبیعتا می تواند دشواری های بسیاری را در به کارگیری الگوریتم های جستجو برای حل مسائل دنیای واقعی که مدل گراف تئوریکی آن ها عموما بسیار پیچیده بوده و اندازه بزرگی دارند به وجود آورد. با هدف حل مشکل مذکور، در این تحقیق ساختاری جدید برای سازمان دهی و ذخیره سازی داده ها در گراف ها ارائه می شود. نتایج آزمایش های عددی نشان می دهد که ساختار پیشنهادی بسیار موثر است.
    کلیدواژگان: تئوری گراف، بهینه سازی، ساختمان داده ها، الگوریتم های جستجو
  • خلیل گرگانی فیروزجاه * صفحات 261-272
    گستردگی و توسعه شبکه های توزیع شهری و نزدیکی ترانسفورماتورهای توزیع به یکدیگر، موجب تخصیص بیش ازاندازه برق گیرها شده است. درحالی که خرابی و ازکارافتادگی برق گیرها و تعدد آن ها در روال سنتی بر خاموشی ناخواسته موثر می باشد. بنابراین روال پیشنهادی در این مقاله، در پی تعدیل برق گیرها توام با حفظ حفاظت اضافه ولتاژ شبکه خواهد بود. این هدف با جستجوی حداکثر شعاع حفاظتی حداقل برق گیرها صورت پذیرفته است. با توجه به تعداد بی شمار حالت های قابل رخداد اصابت صاعقه، از روش جستجوی فراابتکاری بهره گیری شده است. جستجو در پی یافتن حداکثر شعاعی است که یک برق گیر در صورت برخورد مستقیم صاعقه به خط توزیع توانایی محدودسازی اضافه ولتاژ را دارا باشد. شبیه سازی روش بر پایه ایجاد ارتباط هم زمان بین دو نرم افزار MATLAB و DIGSILENT می باشد. به کارگیری هم زمان دو نرم افزار، امکان تحلیل هدفمند حالت گذرای سیستم قدرت را در فضای جستجوی گسترده فراهم آورده است.
    کلیدواژگان: برق گیر، حفاظت صاعقه، شعاع حفاظتی، الگوریتم بهینه سازی
  • حامد گرگین پور * صفحات 273-281
    تاکنون ساختارهای گوناگونی در توربین های بادی ارائه شده و به کار گرفته شده اند که ساختار مبتنی بر ژنراتور القایی دوتحریکه به دلیل مزایای فنی و اقتصادی مقبولیت بیش تری داشته است. در میان ساختارهای دیگر، ساختار مبتنی بر ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک ویژگی های جالبی برای به کارگیری در توربین های بادی داراست که از جمله آنها می توان به عملکرد بدون جاروبک، ساختار مستحکم با قابلیت اطمینان بالاتر و هزینه تعمیرات و نگهداری کم تر، نیاز به مبدلی با ظرفیت کاهش یافته و جعبه دنده ای با نسبت تبدیل کم تر و درنتیجه هزینه و وزن پایین تر و مواردی همانند قابلیت بالاتر در گذار از ولتاژ کم اشاره نمود. این ماشین دو سیم پیچ بر روی استاتور با نام سیم پیچ توان و کنترل و یک سیم پیچ قفسی با آرایش ویژه بر روی روتور با نام سیم پیچ حلقه آشیانه ای دارد. از مواردی که در طراحی ماشین بسیار حائز اهمیت است، انتخاب ترکیب تعداد قطب ها برای دو سیم پیچ استاتور جهت داشتن بهترین ویژگی های عملکردی است. نتایج بررسی های این مقاله با استفاده از مدار معادل الکتریکی و روش تابع توزیع سیم پیچی و همچنین مدل المان محدود دوبعدی، نشان می دهد که ترکیب 2 و 4 جفت قطب به ترتیب برای سیم پیچ توان و کنترل، بهترین عملکرد را در سرعت های چرخش میانی حدود 500 دور بر دقیقه نتیجه خواهد داد.
    کلیدواژگان: ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک، روتور حلقه آشیانه ای، سیم پیچ توان، سیم پیچ کنترل
  • فرشاد گودرزی، سیروس طوفان*، جلیل مظلوم صفحات 283-289
    این مقاله به بهبود عملکرد یک مدار آشکارساز فاز- فرکانس مبتنی بر لچ پالس می پردازد. مدار پیشنهادی شامل تولیدکننده پالس، مدار لچ شامل دو گیت وارونگر و مدار بازنشانی است. با تغییر مسیر بازنشانی و کاهش زمان آن، ناحیه کور کاهش یافته و به تبع آن محدوده تشخیص فاز بیش از 16 درجه و فرکانس کاری مدار بیش از MHz 500 افزایش یافته است. این مدار به جای استفاده از سیگنال های خروجی برای بازنشانی مدار، از سیگنال های ورودی بهره می برد. برتری قابل توجه مدار پیشنهادی نسبت به مدار اولیه این است که در مدار اولیه محدوده تشخیص 330 درجه در فرکانس MHz 435 گزارش شده است، درحالی که در مدار بهبودیافته محدوده تشخیص برابر 348 درجه در فرکانس MHz 435 حاصل شده است. در این کار علاوه بر تغییر مسیر بازنشانی، مدار تولیدکننده پالس نیز دستخوش تغییر شده که این تغییر سبب افزایش سرعت مدار شده است. نتایج شبیه سازی های مدار پیشنهادی بیانگر این است که مدار تا فرکانس GHz 2 عملکرد درستی از خود نشان می دهد. این مدار دارای ابعاد جانمایی μm 24 ×μm 23 در فناوری CMOS μm 0.18 TSMC و در فرکانس MHz 435 و با منبع تغذیه V 1.8 دارای توان مصرفی μW 201 است.
    کلیدواژگان: آشکارساز فاز- فرکانس، لچ پالس، ناحیه کور، تولیدکننده پالس
  • محمود محصل فقهی * صفحات 291-301
    یکی از نیازهای همیشگی و روبه رشد شبکه های بی سیم پهن باند نسل آتی فراهم کردن نرخ های ارسال زیاد برای کاربران است. یکی از راه حل های ارائه شده برای این منظور استفاده از مدولاسیون OFDM است که علاوه بر مزیت فراهم آوردن نرخ بالا، از طیف فرکانسی به صورت بهینه استفاده کرده و در برابر تداخل بین سمبولی نیز مقاوم است. بر این اساس، این مدولاسیون در استانداردهای مختلفی از جمله استاندارد پخش ویدئوی دیجیتال (DVB) مورد استفاده قرار گرفته است. از طرف دیگر، مسئله هم زمان سازی زمانی و فرکانسی یکی از مسائل مهم در طراحی سامانه های مخابراتی است، به طوری که عدم انجام موفق آن باعث افت قابل ملاحظه عملکرد می شود. بر این اساس، در این مقاله تخمین هم زمان آفست زمانی و آفست فرکانس حامل در یک سامانه مخابراتی مبتنی بر DVB مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. با توجه به عدم به کارگیری دنباله آموزشی در استاندارد DVB، روش های مختلف هم زمان سازی ارائه شده در مراجع که مبتنی بر داده آموزشی نیستند، مورد ارزیابی و مقایسه قرار خواهند گرفت و بهترین آن ها از لحاظ عملکرد انتخاب خواهد شد. سپس عملکرد روش انتخابی با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری در کانال AWGN و نیز کانال محوشدگی چندمسیره مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب و کاربردی بودن روش انتخابی را نشان خواهند داد.
    کلیدواژگان: آفست فرکانس حامل، پخش ویدئوی دیجیتال، تسهیم تقسیم فرکانسی متعامد، تخمین ابتدای سمبول، هم زمان سازی
  • حسین محمدزاده شورابه، علیرضا صفاریان*، محمود جورابیان صفحات 303-314
    وقوع خاموشی های متعدد در سال های اخیر به یکی از مهم ترین مشکلات سیستم های قدرت تبدیل شده است. این موضوع سبب ارائه طرح های حذف بار مختلفی شده است. در میان این طرح ها، طرح های حذف بار ترکیبی ولتاژی- فرکانسی عملکرد بهتر و مطمئن تری در برابر حوادث بزرگ و ترکیبی دارند، چراکه در این حوادث معمولا پایداری ولتاژ و پایداری فرکانس سیستم به طور همزمان به خطر می افتد. ازسوی دیگر، توجیه پذیری اقتصادی یکی از مهم ترین معیارهای سنجش کارایی هر طرح صنعتی است. بر این اساس، در این مقاله یک الگوریتم حذف بار متمرکز ترکیبی تطبیقی برای خودترمیمی سیستم قدرت ارائه می گردد که ضمن حفظ پایداری ولتاژ و فرکانس سیستم، هزینه های اقتصادی حذف بار و مقدار توان بار حذف شده را کمینه می کند. در این الگوریتم با محاسبه شاخص پایداری ولتاژ شین ها به صورت برخط و ترکیب آن با قیمت بارها، دو معیار برای رده بندی و انتخاب بارهای مناسب جهت حذف بار معرفی می گردد. نتایج شبیه سازی های انجام شده روی شبکه استاندارد 39 شینه New England نشان می دهد که استفاده از الگوریتم پیشنهادی سبب کاهش هزینه اقتصادی حذف بار و بهبود فرکانس ماندگار سیستم و حاشیه پایداری ولتاژ شین ها پس از حادثه در مقایسه با روش های حذف بار پیشین می گردد.
    کلیدواژگان: خاموشی سراسری، حذف بار متمرکز، حذف بار ترکیبی ولتاژی- فرکانسی، هزینه های حذف بار، شاخص پایداری ولتاژ VSRI
  • محمدعلی محمدی *، زهرا مبینی صفحات 315-326
    یک سیستم شامل چندین کاربر بی سیم متشکل از یک نقطه دسترسی دوطرفه هیبرید را در نظر می گیریم که برای دسته ای از کاربرهای سیار اطلاعات ارسال می کند و به طور هم زمان اطلاعات ارسالی از سوی دسته ای دیگر از گره های حسگر بی سیم را که دارای محدودیت انرژی هستند، دریافت می کند. فرض می کنیم که نقطه دسترسی مجهز به یک آرایه آنتن عظیم باشد. با در نظر گرفتن پروتکل کلیدزنی زمانی متشکل از دو مرحله، فرض می کنیم که در مرحله اول، نقطه دسترسی سیگنال انرژی را برای حسگرها ارسال می کند و هم زمان از سمبل های نشانه ارسالی از سوی کاربران سیار برای تخمین کانال استفاده می کند. حسگرهای بی سیم در مرحله دوم اطلاعات خود را به کمک انرژی برداشت شده در مرحله اول برای ایستگاه دسترسی ارسال می کنند. با فرض دسترسی کامل به اطلاعات وضعیت کانال و نیز دسترسی به تخمین اطلاعات وضعیت کانال، عبارت های حدی برای نرخ های قابل حصول فراسو و فروسوی سیستم را به دست می آوریم. نتایج به دست آمده برای تعداد آنتن بی نهایت در ایستگاه مرکزی معتبر هستند. در ضمن، نتایج تقریبی نیز برای هر تعداد آنتن دلخواه استخراج می شوند. بر اساس نتایج تحلیلی حاصل، یک قاعده مقیاس توان نیز به دست می آوریم و تاثیر تعداد آنتن ها بر روی حذف تداخل بین کاربری و خودتداخلی را مطالعه می کنیم.
    کلیدواژگان: مخابرات دوطرفه، آرایه آنتن عظیم، ارسال هم زمان بی سیم اطلاعات و توان، نرخ قابل حصول
  • خلیل منفردی *، یوسف بلقیس آذر صفحات 327-334
    در این مقاله، ساختاری جدید برای تقویت کننده کسکود تاشده تمام تفاضلی جهت کار در ولتاژ و توان کم ارائه شده است. تقویت کننده کسکود تاشده متداول و تقویت کننده کسکود بازیابی تاشده شبیه سازی شده است که با استفاده از ترارسانایی بالاتر ارائه شده در ساختار کسکود بازیابی تاشده بهره DC، بهره پهنای باند و نویز ارجاع شده به ورودی بهبود یافته است. با این وجود در ساختار کسکود بازیابی تاشده حاشیه فاز کم شده است که در مدار تقویت کننده کسکود بازیابی تاشده بهبودیافته پیشنهادی این افت جبران شده است. تقویت کننده ها در محیط نرم افزار Cadence و با استفاده از تکنولوژی TSMC 180 nm شبیه سازی شده اند. نتایج شبیه سازی پساجانمایی برای ساختار کسکود بازیابی تاشده بهبودیافته (IRFC) ارائه شده است که موید عملکرد مناسب مدار پیشنهادی می باشد. ضریب شایستگی بالای تقویت کننده پیشنهادی نسبت به کارهای مشابه نشان دهنده بهبود عملکرد آن می باشد.
    کلیدواژگان: تقویت کننده کسکود تمام تفاضلی، کسکود تاشده، تقویت کننده عملیاتی، تقویت کننده ترارسانایی
  • افروز ناصری، محمدحسن آسمانی * صفحات 335-343
    در این مقاله، روشی جدید برای طراحی کنترل کننده مبتنی بر رویت گر در سیستم های غیرخطی مدل شده به وسیله مدل فازی تاکاگی – سوگنو ارائه می شود. در راستای پوشش دادن سیستم های کنترلی گسترده تر، دو محدودیت عملی در این مقاله در نظر گرفته شده است. ابتدا این که متغیرهای مقدم قواعد به صورت نامعلوم فرض می شوند که این امر امکان بررسی سیستم های غیرخطی با دامنه گسترده تری را می دهد. عامل دوم امکان به اشباع رفتن ورودی در اغلب سیستم های کنترلی می باشد. درواقع اشباع یک عبارت غیرخطی است که به علت محدودیت فیزیکی بسیاری از ادوات عملی مورد استفاده در سیستم ها، ممکن است رخ دهد. شرایط کافی برای طراحی چنین کنترل کننده ای به صورت دسته ای از نامساوی های ماتریسی خطی ارائه شده است. کارایی روش ارائه شده به وسیله شبیه سازی عددی نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: سیستم فازی T-S، کنترل کننده مبتنی بر رویت گر، ورودی اشباع، متغیرهای مقدم قواعد نامعلوم، نامساوی ماتریسی خطی
  • اکرم ناظمی سجزی، مرجان کائدی * صفحات 345-356
    با استفاده از سیستم های توصیه گر، کاربران می توانند کالاهایی که بهتر با ترجیحات آن ها متناسب است را انتخاب کنند. سیستم های توصیه گر اغلب بر اساس رتبه دهی کاربران به کالاها عمل می کنند، درحالی که ممکن است کاربران در رتبه دهی به اقلام بی ثبات عمل کنند و به اقلام مشابه، رتبه های متفاوتی دهند. رتبه دهی های متفاوت ممکن است به دو دلیل رخ دهد: دلیل اول، بی دقتی کاربر در رتبه دهی است که باعث نویز طبیعی در رتبه ها می شود و باید اصلاح گردد. دلیل دوم، تغییر کردن ترجیحات و علاقمندی های کاربر در گذر زمان است. در پژوهش های پیشین، درصورتی که رتبه دهی کاربر با رتبه های قبلی او و دیگر کاربران همخوانی نداشته باشد، به عنوان نویز طبیعی محسوب می شود؛ درحالی که ممکن است ناهمخوانی رتبه ها ناشی از تغییر ترجیحات کاربر در گذر زمان باشد نه بی دقتی کاربر. در این پژوهش بین این دو نوع ناهمخوانی تمایز گذاشته می شود. برای این منظور، زمان های تغییر یافتن ترجیحات کاربر شناسایی می شوند و سپس بر اساس آن ها، نویز طبیعی تشخیص داده شده و اصلاح می گردد. در نهایت، توصیه ها با توجه به تغییر علاقه کاربر به او پیشنهاد می شوند. نتایج نشان داده که این روش نسبت به روش های دیگر، از لحاظ معیارهای «میانگین خطای مطلق»، دقت، یادآوری و «میانگین وزنی دقت و یادآوری» بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: سیستم های توصیه گر، تغییر ترجیحات کاربر، نویز طبیعی، پالایش مشارکتی
  • مهدی نجار، حمید فلقی*، سیدهادی حسینی صفحات 357-367
    در این مقاله روشی جدید برای برنامه ریزی توسعه هم زمان سیستم های تولید و انتقال انرژی الکتریکی با درنظرگرفتن امنیت سیستم و با استفاده از برنامه ریزی خطی ترکیبی اعداد صحیح (MILP) معرفی شده و هزینه تولید نیروگاه ها و سرمایه گذاری تجهیزات کاهش داده شده است. به این ترتیب که پخش بار بهینه برای بارهای مختلف به روابط اصلی اضافه می شود و محدودیت ظرفیت خطوط انتقال برای انجام پخش بار اقتصادی بین نیروگاه ها در بارهای مختلف برطرف می شود. درنتیجه هزینه تولید انرژی کاهش می یابد. همچنین محدودیت سطح اتصال کوتاه با استفاده از روش ابتکاری و بدون استفاده از تقریب و خطی سازی درنظر گرفته شده است. با کاهش سطح اتصال کوتاه، هزینه سرمایه گذاری پست ها و خطوط کاهش می یابد. امنیت N-1 نیز، در مسئله اصلی و در قالب روابط خطی ارزیابی شده است. روش ارائه شده برای شبکه 6 شینه گارور و شبکه 24 شینه IEEE با استفاده از نرم افزار متلب 2015 اجرا شده است. نتایج با سایر مقالات مقایسه شده و کارایی روش پیشنهادی نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی هم زمان، سیستم های تولید و انتقال، سطوح مختلف بار، سطح اتصال کوتاه، امنیت سیستم، برنامه ریزی خطی ترکیبی اعداد صحیح
  • مصطفی نظری * صفحات 369-380
    پروتکل های درمانی برای سرطان غالبا دارای دو عیب بزرگ بازگشت سرطان پس از قطع درمان و نیاز به معلوم بودن پارامترهای سیستم برای طراحی کنترل کننده می باشند. به دلیل وجود اثرات مخرب شیمی درمانی و تعدیل شدن اثر آن به واسطه ایجاد مقاومت دارویی، این مقاله به دنبال ارائه پروتکل بهینه درمانی برای درمان سرطان در زمان محدود می باشد، به طوریکه نیاز به دانستن دقیق پارامترهای آن بیمار نباشد. در این مقاله مدلی اصلاح شده از رشد تومور به همراه عبارت های مربوط به شیمی درمانی و ایمنی درمانی سلول های سرطانی ارائه شده است. با توجه به ناپایدار بودن نقطه تعادل بدون تومور بر مبنای اطلاعات تجربی استفاده شده در مقاله، تغییر در دینامیک رفتاری سیستم حول این نقطه تعادل جهت نیل به درمان در زمان محدود ضروری می باشد. در این روش درمانی جدید ارائه شده، از واکسن برای تقویت سیستم ایمنی بدن در طول درمان (تغییر در پارامترهای سیستم) و از شیمی درمانی برای سوق دادن مسیر حرکت سیستم به داخل ناحیه جذب این نقطه تعادل استفاده شده است. در این مقاله برای یافتن دوز بهینه داروی شیمی درمانی برای یک بیمار با پارامترهای نامعلوم از روش MRAC-SDRE برای اولین بار استفاده شده است.
    کلیدواژگان: سرطان، درمان زمان محدود، روش MRAC-SDRE، شیمی درمانی، واکسن درمانی
  • سینا نظری رباطی، سعید اسماعیلی*، فرزاد کریم زاده صفحات 381-392
    تشخیص اغتشاشات کیفیت توان، نیاز به روش هایی جهت تجزیه، شناسایی و دسته بندی شکل موج ها دارد. در این مقاله از روشی آماری موسوم به تحلیل مولفه های مستقل تک کاناله برای این منظور استفاده شده است. در این روش با استفاده از ویژگی استقلال آماری و همچنین توزیع غیرگوسی منابع، سیگنال های منبع از سیگنال های مشاهده شده جداسازی می شوند. روش ارائه شده جهت دسته بندی اغتشاشات کیفیت توان شامل سه مرحله می باشد؛ الف) تولید داده، ب) استخراج ویژگی و ج) دسته بندی اغتشاشات. از مزایای این روش می توان به هزینه کم تر (به دلیل استفاده از یک سنسور)، دقت بالا در استخراج اجزای مستقل سیگنال های غیرگوسی، غیرخطی و غیرساکن، ممتاز بودن سیگنال های استخراج شده، دسته بندی اغتشاشات ترکیبی با بیش از دو اغتشاش تکی در هر ترکیب (اغتشاشات سه تایی و چهارتایی) و تخمین زمان شروع، زمان پایان و مدت زمان اغتشاشات کمبود ولتاژ، بیشبود ولتاژ، فلیکر (سوسو زدن یا چشمک زدن نور) و گذرای نوسانی با دقت بالا اشاره کرد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها روی شکل موج های تولیدی و واقعی، کاربردی بودن و دقت بالای روش پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تحلیل مولفه های مستقل، اغتشاشات کیفیت توان، سیگنال مشاهده شده، سیگنال های تخمین زده شده، شناسایی، دسته بندی
  • هنگامه نورایی چالشتری، سیدمحمدعلی محمدی * صفحات 393-404
    در این مقاله روش جدیدی برای طراحی کنترل کننده های PID فازی مرتبه کسری بهینه ارائه شده است. در روش پیشنهادشده کلیه پارامترهای کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری، شامل ضرایب اصلاح در ورودی ها و خروجی کنترل کننده فازی، مرتبه عملگرهای مشتق گیر و انتگرال گیر، پارامترهای توابع تعلق و جدول قوانین فازی به عنوان پارامترهای طراحی در نظر گرفته شده و به طور هم زمان بهینه می شوند. همچنین، به منظور کاهش طول بردار جواب، کاهش پیچیدگی های محاسباتی و افزایش سرعت رسیدن به جواب، روشی جدید برای توصیف و کد کردن پارامترهای طراحی فوق ارائه شده است. بهینه سازی هم زمان پارامترها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و با در نظر گرفتن یک تابع هدف مناسب مبتنی بر کاهش خطا بین حالت مطلوب و خروجی واقعی سیستم انجام شده است. یکی از مزیت های این روش، برطرف نمودن مشکل طولانی بودن فرآیند بهینه سازی برای سیستم های پیچیده است. جهت ارزیابی روش پیشنهادی، کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری طراحی شده بر روی سیستم غیرخطی پاندول معکوس اعمال و نتایج عددی ارائه شده است. همچنین عملکرد کنترل کننده با عملکرد دو کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری با FLC ثابت و PID مرتبه کسری مقایسه شده است. نتایج حاصل، برتری روش پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترل کننده PID فازی مرتبه کسری (FOFPID)، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، سیستم پاندول معکوس
  • کریم هادی، امیرحسین رجایی *، اکبر رهیده صفحات 405-416
    روش های کنترل جریان بدون حس گر که نیاز به استفاده از حس گر جریان را با به کار گرفتن رویت گر جریان از میان می برند، می توانند راه حل هایی مقرون به صرفه و مطمئن برای کنترل گسسته مبدل های DC-DC به ارمغان بیاورند. ازآنجایی که هرگونه عدم دقت در مدل مبدل می تواند موجب انحراف جریان رویت شده از جریان واقعی سلف و درنتیجه خطای حالت ماندگار ولتاژ خروجی گردد، مدلی دقیق استخراج می شود که شامل مقاومت های پارازیتی سوئیچ، سلف ها و خازن ها و ولتاژ آستانه دیود می باشد. بر اساس این مدل، مبدل Cuk یک سیستم غیرخطی است. بنابراین یک فیلتر کالمن توسعه یافته به منظور تخمین جریان سلف و فیلترکردن ولتاژ خروجی به کار گرفته می شود. در این مقاله، یک رویت گر جریان دقیق با در نظر گرفتن عناصر پارازیتی موثر در مدل مبدل، برای مبدل Cuk ارائه می گردد. جریان تخمین زده شده به وسیله رویت گر، به منظور کنترل جریان مبدل موردنظر مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی سیستم، دقت و کارایی مناسب رویت گر و کنترل کننده را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: مبدل DC-DC، مبدل Cuk، کنترل جریان بدون حس گر، فیلتر کالمن توسعه یافته، رویت گر
  • رضا هاشمی، ایمان پورفر * صفحات 417-430
    تشدید زیرسنکرون (SSR) معمولا در مزارع بادی متصل به خط انتقال جبران شده سری اتفاق می افتد. در این مقاله یک کنترل کننده فازی عصبی با توجه به روش جدید میراسازی نوسانات زیر سنکرون توسط مبدل های ژنراتورهای القایی از دوسوتغذیه (DFIG)، طراحی می شود. با استفاده از بهره بلوک میرایی کنترل کننده زیرسنکرون (SSRDC) به دست آمده در حالات مختلف، کنترل کننده فازی-عصبی به روش سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) آموزش داده شده و بر روی سیستم پیاده سازی می شود. کنترل کننده فازی-عصبی طراحی شده موجب کاهش دامنه فراجهش و زمان نشست میرایی می شود و سبب بهبود پاسخ میراسازی نوسانات می گردد. از تحلیل مانده ها برای تشخیص نوع سیگنال ها و محل اعمال آن و از دیاگرام مکان هندسی برای طراحی بهره بلوک کنترل میرایی زیرسنکرون استفاده می شود. ناپایداری مود زیر سنکرون به وسیله تحلیل مقادیر ویژه و شبیه سازی حوزه زمان نشان داده می شود. برای مطالعه از سیستم استاندارد تست IEEE شماره یک استفاده شده و شبیه سازی به کمک نرم افزار MATLAB انجام می شود.
    کلیدواژگان: تشدید زیرسنکرون، ژنراتور القایی از دو سو تغذیه، خود تحریکی ناشی از ژنراتورهای القایی، تحلیل مقادیر ویژه، کنترل کننده فازی-عصبی
  • رمضان هاونگی * صفحات 431-442
    مسئله موقعیت یابی و نقشه یابی هم زمان (SLAM) یکی از نیازهای اساسی برای ربات های خودمختار متحرک است که در محیط های ناشناخته حرکت می کنند. الگوریتم UFastSLAM یک روش موثر برای این منظور است. این روش با به کاربردن تبدیل خنثی، الگوریتم FastSLAM را بهبود می دهد. با وجود این، فرآیند نمونه برداری مجدد و اطلاعات آماری نامعلوم نویز فرآیند و اندازه گیری منجر به ناسازگاری می شود. در این مقاله، برای بهبود UFastSLAM از حیث دقت و سازگاری، الگوریتم UFastSLAM بهبود یافته با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات و سیستم فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS) ارائه شده است. در روش پیشنهادی ANFIS به طور تطبیقی مشخصات آماری نویزها را تخمین می زند و بر سازگاری نظارت دارد. درحالی که الگوریتم اجتماع ذرات برای اصلاح نمونه ها استفاده شده است. مهم ترین امتیاز الگوریتم پیشنهادی نسبت به سایر الگوریتم ها عملکرد بهتر آن از حیث دقت و سازگاری تحت شرایط مختلف است. به ویژه وقتی که مشخصات آماری نویزها نامعلوم است، عملکرد سایر الگوریتم ها کاهش می یابد درحالی که روش پیشنهادی از دقت بالایی برخوردار است. به علاوه، نسبت به سایر روش ها، روش پیشنهادی وابستگی کمتری به تعداد ذرات دارد و بنابراین با حجم محاسبات کم تر به دقت بیش تری می رسد.
    کلیدواژگان: موقعیت یابی و نقشه یابی هم زمان ربات (SLAM، (UFastSLAM، سیستم فازی-عصبی تطبیقی (ANFIS)، الگوریتم اجتماع ذرات
  • مهدی یعقوبی، مرتضی زاهدی * صفحات 443-454
    ظهور سیستم های مدیریت فرآیندهای کسب وکار (BPMS)، یک دستاورد ارزشمند در سیستم های اطلاعاتی محسوب می شود. BPMS امکان طراحی، نظارت، مدیریت و بهبود فرآیندهای کسب وکار را فراهم می کند. شرکت ها و سازمان ها سیاست های مختلفی مانند کاهش چرخه زمانی، کاهش هزینه تولید و افزایش کیفیت محصولات را در پیش می گیرند. تعادل بار کاری توزیع عادلانه وظایف را میان منابع تضمین می کند. در شرایطی که بار کاری زیاد است یا مواقعی که تعداد منابع انسانی محدود است، ایجاد تعادل بار کاری منابع انسانی می تواند باعث افزایش پایداری سیستم گردد. از طرف دیگر، کاهش چرخه زمانی، باعث کاهش زمان انتظار درخواست دهنده ها و افزایش رضایت مندی آن ها می شود. در این مقاله، یک رویکرد نوین جهت کاهش چرخه زمانی با توزیع وظایف وابسته در حین برقراری تعادل بار کاری ارائه می شود. وظایف وابسته، وظایفی هستند که اجرای همزمان آن ها منجر به کاهش چرخه زمانی می شود. وابستگی وظایف از تحلیل آماری سابقه رویدادها استخراج می شود. برای ارزیابی روش پیشنهادی از پایگاه داده BPI Challenge 2012 استفاده شده است و جهت تثبیت نتایج حاصل، سه آزمایش متفاوت انجام می شود. آزمایش های انجام شده نشان می دهد، روش پیشنهادی (WB_FIFO+CPDT) عملکرد بهتری نسبت به روش های WB_FIFO+DR و DSWB دارد مخصوصا در شرایطی که تعداد درخواست های ورودی افزایش می یابد، کاهش بیش تری در چرخه زمانی دیده می شود. آزمایش ها نشان دادند به صورت متوسط 16.6 درصد نسبت به الگوریتم DSWB و 31.1 درصد نسبت به الگوریتم WB_FIFO+DR کاهش بیش تر در چرخه زمانی حاصل شد.
    کلیدواژگان: سیستم های مدیریت فرآیندهای کسب وکار، تعادل بار کاری، چرخه زمانی، وظایف وابسته، همزمان سازی
|
  • J. Adabi * Pages 1-9
    Requests for production of high voltage pulses have increased recently. Traditional pulsed power converters suffer from high number of switching components and high amplitude of input voltage. Voltage multipliers are introduced as alternative to generate high voltage pulses with lower input voltage sources. This paper presents a pulsed power inverter based on switched-capacitors multiplier technology with low input voltage sources. The high output voltage can be achieved at a bipolar waveform with a flexible switching frequency. This topology consists of a voltage multiplier based on H-bridge cells and a bipolar Marx topology. Due to application of voltage multiplier at this converter, input DC voltage is boosted to a certain amount and then it will be converted to a high voltage pulse and therefore, number of circuit components decrease to a certain amount in comparison with other power electronics-based topologies. As the main constraint of this circuit is using two switches with high voltage stress, the main application of proposed pulse generator is in the applications with low voltage DC sources. Proposed structure can generate narrow pulses combined with wide pulses as well. Experimental results with TMS320F28335 processor are obtained to verify the analysis.
    Keywords: Voltage multiplier, half-bridge module, marx topology, switched-capacitors
  • M. Asadnezhad, A. Eslami Majd *, H. Hajghassem Pages 11-19
    In this paper the effect of baffle and opto-mechanical vanes to control and reduce stray lights in a satellite remote sensing camera is investigated. For this purpose, the optical system is modeled in ZEMAX software and then conical and cylindrical housing models were designed with TracePro software. In next step, an opto-mechanical baffle with length of 100 mm and 13 internal vanes is designed. The baffle is designed so that in addition to satisfying the requirements of the system, its dimensions and number of vanes were minimum and FOV is preserved. Using of suitable housing, baffle and vanes eliminated stray lights at great angles and undesirable field of view was received to 9 degrees in conical model and 14 degrees in cylindrical model. Also, simulation results show that residual stray lights attenuated up to 10-5 times of entrance power.
    Keywords: Stray light, baffle, opto-mechanical vanes, satellite camera, image quality
  • S. Bagheri, Z. Moravej *, G. B. Gharehpetian Pages 21-32
    In this paper, an efficient method is suggested for distinguishing winding mechanical defects from transient fault currents and inrush current. In this method, a signal processing and artificial intelligence tool are simultaneously utilized. Firstly, the transformers winding mechanical defects are investigated on the real model of a 1.6-MVA transformer winding. Then, the parameters of the detailed model of the transformer winding are estimated in MATLAB software by Genetic Algorithm and compared with experimental results for validation. Thereafter, the winding mechanical defects, internal and external electrical faults and the inrush current is stimulated using ATP/EMPT software in order to obtain the differential currents. Afterwards, distinctive features are extracted using the wavelet transform. Finally, these features are used to train an ANN classifier and the disturbances are distinguished. The proposed method is able to distinguish among winding mechanical defects, internal and external electrical faults and inrush current in transformers with a good accuracy.
    Keywords: Differential protection, feature extraction, discrimination of disturbances, radial deformation, axial displacement
  • A. A. Darvish, B. Zakeri Gatabi *, N. Radkani Pages 33-42
    Simulation of unbounded media always necessitates inordinate usage of computer resources. So, using of absorbers with high absorption performance is one of the most important challenges in electromagnetic simulations of the finite difference time domain (FDTD) method. Weak absorbers can cause some reflected waves into the simulation medium and consequently non-realistic results. To improve the absorption of electromagnetic waves, this paper introduces a new approach in absorbers to provide a simultaneous use of the absorbing media with a proposed boundary equation. This approach reduces the perfect electric conductor effects at the end of the absorbing media and enhances its absorption performance. To analyze this method, we utilize a rough surface test procedure as one of the most useful problems in remote sensing. This test simulates a real media in laboratory conditions with Gaussian rough surface and point source. In addition, the relative error of the new method will be compared to the other conventional methods, and effectiveness of the proposed method will be validated.
    Keywords: Rough surface, remote sensing, numerical methods in electromagnetics, infinite media, numerical absorbers
  • A. Zare Chavoshi, B. Ganji * Pages 43-51
    In the present paper, a force distribution function is used to control and reduce ripple and inherent fluctuations in output force of segmental translator linear switched reluctance motors (STLSRM). The turn-on and turn-off angles are the important control parameters for the force distribution functions and proper selection of them has significant effect on increasing and decreasing effectiveness of the function used for reducing the force ripple. In order to determine the proper operation position of each switch, two control algorithms are proposed in this paper. When changing motor operating point, online calculation of the optimum turn-on and off angles is done using the proposed algorithms and the obtained values are used for force distribution function to make the reference force profile. The proposed algorithms have a significant impact on reduction of force output ripple and copper losses and increase of the motor efficiency. The effectiveness of the proposed control methods in control of the motor performance to reduce inherent force ripple and copper losses is evaluated using the simulation results given for a typical motor.
    Keywords: Linear switched reluctance motor, segmental translator, force ripple control, force distribution function, modeling
  • Y. Zehforoosh*, M. Sefidi, A. Shadmand Pages 53-60
    In this article, a novel compact planar ultra–wideband (UWB) monopole antenna with dual band-notched characteristics is proposed. Two notched frequency bands are achieved by using a novel inverted V-shaped stub and a pair of novel L-shaped parasitic strips around the radiation patch. Two notched frequency bands are obtained in the WiMAX (3.3-3.6 GHz) and WLAN (5.15-5.85 GHz). Simulated and measured results show that proposed antenna could operate from 2.14 to11 GHz (135%), defined by voltage standing wave ratio VSWR
    Keywords: Monopole antenna, Ultra wideband system, WLAN, WiMAX, analytical hierarchy process
  • Y. A. Sekhava T. *, H. Zarei Pages 61-70
    Research has shown that the design of a rehabilitation task as a therapeutic game can result in a motivating rehabilitation environment. Generally, the difficulty level of a therapeutic game is regulated manually by a therapist. However, home-based rehabilitation games require a technique for automatic difficulty adjustment. This paper proposes a personalized difficulty adjustment technique for a rehabilitation game that automatically regulates difficulty settings based on a patient’s skills in real-time. To this end, ideas from reinforcement learning are used to dynamically adjust the difficulty of a game. We show that difficulty adjustment is a multiple-objective problem, in which some objectives might be evaluated at different periods. To address this problem, we propose and use Multiple-Periodic Reinforcement Learning that makes it possible to evaluate different objectives of difficulty adjustment in separate periods. The results of experiments show that this technique outperforms traditional Multiple-Objective Reinforcement Learning in terms of user satisfaction parameters.
    Keywords: Reinforcement learning (RL), dynamic difficulty adjustment, serious games, rehabilitation games
  • F. Shojaei, M. M. Arefi *, A. Khayatian Pages 71-88
    In this paper, an observer-based adaptive fuzzy back-stepping controller for a class of strict-feedback nonlinear delayed systems with unknown control coefficientis proposed. The system has unknown delayed nonlinear terms and unknown disturbances. The goal is to design an appropriate controller such that the system output tracks the desired trajectory with prescribed bounds while the closed-loop signals remain bounded. An adaptive mechanism is designed such that by using Fuzzy approximators, the unknown functions are approximated via adaptation laws. In addition, an observer is designed such that immeasurable states are estimated. In order to avoid the “explosion of complexity” that exists in traditional back-stepping controllers, the so-called Dynamic Surface Control is used at each steps of the traditional back-stepping approach. Furthermore, Barrier Lyapunov function is employed to consider constraints on the system output. Besides, Nussbaum function is utilized to address the unknown control gain problem. The proposed adaptive controller guarantees that all signals in the closed-loop are semi-globally uniformly ultimately bounded (SGUUB). Finally, simulation results on a delayed nonlinear system with unknown control coefficient confirm the effectiveness of the proposed approach.
    Keywords: Adaptive fuzzy controller, nonlinear systems, back-stepping, dynamic surface control, barrier Lyapunov function, time delay, unknown control coefficient, stability analysis
  • R. Shariatinasab *, B. Kermani, H. R. Najafi Pages 89-100
    Owing to the installation of photovoltaic systems in outdoor, 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. So, lack of the proper protection system can cause failure and damage to various parts of the photovoltaic system. This paper presents the design of a protection system for photovoltaic systems against lightning surges by means of surge lightning rods. The proposed method considers the induced overvoltages caused by lightning surges. In order to perform the presented method, the solar power plant of Birjand university, taking into account the accurate distance between PV modules and surrounding structure of power plant, has been simulated in MATLAB environment. Thereafter, design and placement of lightning rod has been performed by Electrogeometric model of power plant and rolling sphere theory. Due to the randomness of the lightning occurrence on the area of the power plant, the design and placement of lightning rods is based on the Monte Carlo method. By comparison the cost of the proposed protection scheme to the previous methods, the more economical of the proposed protection scheme is confirmed.
    Keywords: Photovoltaic systems, Lightning Protection, electro-geometric model, rolling sphere theory, Monte Carlo
  • S. Sharifatzadeh, M. A. Z. Chahooki * Pages 101-112
    Software defect prediction is critical for software quality improvement. So that, limited resources for software testing is allocated only to fault-prone instead of all software modules. In project defect prediction, to build a prediction model, usually local labeled dataset are used. But, building the predicting model for projects without local labeled data is almost impossible. Thus, cross project defect perdition is proposed for training the prediction model with data from other projects. In cross project defect perdition, training data and test data distribution are different. Therefore, researches in this area have focused for reduction the negative impact of different distribution between training and test data. In this research, the Knowledge Estimation Interval (KEI) method is proposed. In this method, instances of training data by similar distribution with test set are selected. Then, selected instances are given as training to the prediction model. To increase the effectiveness of the proposed approach, feature extraction techniques are applied on training and test set before KEI. The evaluation results of the proposed approach on 10 datasets from NASA and SoftLab with AUC indicate the effectiveness of this approach to predict the fault-prone modules. The proposed method has increased an average value of 38.1% in the accuracy compared to within project defect prediction models.
    Keywords: Software defect prediction, cross project defect prediction, machine learning, transfer learning
  • J. Sharifi *, N. Seraj Pages 113-125
    The aim of this paper is identification of the position and value of linear electric current by using of magnetic field sensing around it by using of neuro-fuzzy intelligent algorithm. A linear current includes a current-carrying wire or a noncircular linear plasma current. At first, we test several classical methods for identification, but as we will see, all of them are unsuccessful. Then performance of the neural network and neuro-fuzzy algorithm is investigated by the data of an array of magnetic sensors which we assume lie in one and then two rings around electric current. The identification result of magnetic sensors arrays neuro-fuzzy modelling is better than classical and neural network methods. We have done several simulation results in MATLAB to see our assertions.
    Keywords: Linear electric arc, plasma, current, shape locally linear identification, neuro-fuzzy algorithm, magnetic sensor array
  • R. Sadeghi, F. Abdali Mohammadi * Pages 127-136
    Nowadays using machine learning tools in different areas such as disease detection is expanding. Origins of this expansion can be found in human's unstable performance and stable performance of machine learning tools. Criticality of detection in areas such as medical proves the need for improvement in machine learning methods. feature reduction and feature learning are two ways that cause to precision increment. In this paper precision of machine learning algorithms is increased by feature learning. The proposed method contains three steps: data quality increment, feature selection, and feature learning. In the first step missing values are replaced with mean or mode (distribution index). In the second step a simulated annealing-based algorithm is presented to utilized as feature selection process and finding the best subset of features. In the final step, a genetic programming algorithms is presented to do the feature learning step. The proposed method is evaluated on two benchmark datasets (WBCD and WDBC). The results show performance improvement in machine learning algorithms in terms of precision if the proposed method used.
    Keywords: machine learning, feature learning, genetic programming, feature reduction, breast cancer
  • F. Sayadi Shahraki, S. Esmaeili *, F. Keynia Pages 137-149
    In this paper, new voltage and reactive power (volt/var) control in harmonic polluted distribution network is proposed to improving the power quality criteria. In the first level, mechanical controllers dispatch and early planning of reactive power are determined based on PV and load forecasts. Possible uncertainties of load and power forecasts and mechanical control setting have been used to estimate optimized reactive power of PV for achieving maximum voltage regulation, reducing network losses and total harmonic distortion. These data have been trained a neural network to estimate optimized PV reactive power. This neural network in second layer have been used to online reactive power setting based on online real PV power. For more practical application of the proposed method, simulation is carried out in the large distorted IEE 123- bus and 37 bus distribution system. The algorithm will increase use of renewable energies, reduce voltage fluctuations, THD, and wear and tear of mechanical equipment.
    Keywords: Harmonic distortion, volt- var control, neural network, photovoltaic system
  • F. Tahmasebi, M. Meghdadi *, S. Ahmadian Pages 151-159
    Due to the growing volume of information available on the Web, the data search process is performed with spending a lot of time. In order to avoid wasting time of users, recommender systems provide information for them which is likely to be useful and valuable. Collaborative filtering is the most popular approach to provide recommendations for the users in recommender systems. However, it suffers from some problems such as cold start problem. In this paper, we present a novel hybrid approach based on profile expansion technique to improve the cold start problem in the recommender systems. In the proposed method, we take into consideration user’s demographic data beside user’s rating data in order to find an enrich neighborhood set for the active user. The results of experiments on MovieLens dataset showed that the proposed method outperformed the other recommendation methods.
    Keywords: Recommender systems, collaborative filtering, cold start, profile expansion, similarity metric, demographic data
  • Z. Abbasi, S. Esfandyari, V. Rafe * Pages 161-171
    In software systems, the most of unexpected bugs usually occur when some of the system components interact with each other at the same time. Combinatorial testing is a method that aims to generate minimized test suite to determine the bugs caused by these components and their interactions. Covering array generation, an optimization problem, is the most popular research area in the field of combinatorial testing. Meta-heuristic algorithms have succeeded in generating covering arrays. Although good results can be found by these strategies, their complex search processes are time consuming. In this respect, these strategies have been confined to small configurations and they can support small interaction strengths (t
    Keywords: Combinational testing, covering array, teaching learning base optimization algorithm
  • S. M. Arabi, M. Mirzaie * Pages 173-184
    Polymeric insulators in overhead transmission lines are under different stresses such as: electrical, environmental and mechanical stresses. These factors cause the insulator aging and the increase of leakage current and also the decrease of flashover voltage. When layer of environmental pollutants is formed on the insulator surface and combined with atmospheric moisture, low impedance path created on the surface that prone to more leakage current and also less flashover voltage. This event makes the fault in the insulators especially in aged insulators. In this paper to investigate the effects of aging on the leakage current and flashover voltage of polymer insulators under contamination and humidity, four different types of 20 kV polymer insulators put inside the artificial aging chamber for 1,000 hours. Then every two weeks one of each type of insulators was removed from aging chamber and flashover voltages and leakage current signals were measured and the obtained results were evaluated. In addition for monitoring the insulator surface state at different stages of aging, scan electron microscopy (SEM) was conducted and the results show that aged insulators have more pores and with weaken hydrophobic properties, leading to poor performance of insulator and increase the leakage current and decrease the flashover voltage.
    Keywords: Polymeric insulator, aging, leakage current, flashover voltage, contamination, ultraviolet (UV), hydrophobicity
  • R. Ghazalian, A. Aghagolzadeh*, S. M. Hosseini Andargoli Pages 185-195
    This paper investigates the wireless visual sensor networks energy minimization in the presence of occlusion which prevents the target tracking. An algorithm is proposed for selecting the suitable visual sensor and adjusting its parameters (the focal length and the frame rate) in a way to satisfy the user quality requirements. For modeling the received image quality, a mathematical model has been proposed for the variance value of the received images that it uses for the considered problem formulization. The used concept for the mathematical problem solving is convex optimization which leads to priority function extraction for visual sensor selection algorithm and its parameters adjustment. Combining the priorities with the repetitive algorithm provides the solution. Simulation results reveal that the proposed algorithm represents an acceptable efficiency in compare with the complex and optimum algorithm (exhaustive search) whiles its complexity is suitable for the practical applications.
    Keywords: Visual sensor networks, camera selection algorithm, occlusion, focal length, video frame rate, logarithm barrier method
  • M. Ghiyasvand, M. Naser-Moghadasi *, A. A. Lotfi-Neyestanak, A. R. Nikfarjamk Pages 197-205
    In this paper, we present a practical solution to improve the performance of non-metallic transparent enclosures (NTE) using gold Nano-layer deposition. Firstly, based on Robinson et al. method, an analytical model is introduced to approximately estimate shielding effectiveness of transparent enclosures. While Robinson et al. model cannot analyses NTE, due to its inability to take into account multi-layer panel effects and another effective analytical model has not been reported in previous works, proposed analytical model have an acceptable agreement with simulation and measurement results. In the next step, by making a tradeoff between shielding effectiveness and optical transparency, an optimum thickness of gold Nano layer is selected and deposited on the ITO glass panels by thermal evaporation technique, to improve the NTE performance. Finally, to assess the performance optimization method, results of copper, ITO Glass, and gold deposited enclosures are compared to introduce gold deposited ITO Glass enclosure provides good shielding effectiveness similar to copper one (about 20dB better than ITO Glass enclosure) as well as acceptable optical transparency in visible range, whereas metallic enclosures cannot provide any transparency.
    Keywords: Non-metallic electromagnetic enclosure, transparency, shielding effectiveness, performance improvement, gold Nano-layer, deposition, thermal evaporation
  • M. S. Fazel, M. Beheshti * Pages 207-218
    Unmanned air vehicle (UAV) sensitivity to atmospheric turbulence leads to deviation from the straight trajectory and results in motion error in the UAV synthetic aperture radar (SAR) images. In this paper, motion error compensation of a UAV SAR, which works in the stripmap mode at low altitude and uses stepped linear frequency modulation (LFM) signaling for high range resolution is investigated and two joint motion compensation and image formation approaches are proposed. For motion compensation, the existing phase gradient autofocus methods are extended to the case of stepped-LFM signaling. The motion error is estimated based on the echoed data of the middle stepped-LFM sub-pulse and is applied for error compensation of all sub-pulses. This idea significantly reduces the autofocus computational complexity in high resolution UAV SAR. Simulation results of the proposed approaches for polynomial and sinusoidal errors show their good motion compensation performance with ISLR and PSLR values close to -20 dB for point targets. Therefore, the proposed approaches are appropriate for motion error compensation and image formation in high resolution UAV SAR systems.
    Keywords: Synthetic aperture radar (SAR), stepped-LFM, motion error, autofocus
  • M. Fakhraie, A. H. Rajaei * Pages 219-230
    This paper presents a multilevel inverter which includes DC-DC Z-source converter that is connected through DC link to multilevel cascaded H-bridge inverter. In order to provide several isolated input DC sources required for H-Bridge structure, Z-source DC-DC converter is applied which also have the ability to boost the input. Operation principles, configuration, and the relations for steady state operation of the converter are described in detail. Simulation of proposed topology is carried out using MATLAB/Simulink and the results are included in the paper. The proposed module is used to converts input voltage of 25 Vdc from Photovoltaic (PV) panels to 333 V ac in CCM to verify the effectiveness of the theoretical analysis.
    Keywords: Multilevel inverter, Photovoltaic panel, Z-source converter, DC-DC converter
  • H. Faraji Baghtash * Pages 231-236
    In this paper, A new structure for current mirror is presented, which beside the wide operating frequency bandwidth, it shows high resilient against transistor mismatch and technology process uncertainties, as well. The frequency characteristic of proposed current mirror and its robustness against mismatch and process variations are compared with that’s of simple current mirror. To investigate the effects of mismatch on current transfer accuracy, we used Monte Carlo simulations. To compare the robustness of the two current mirror structures, we used standard deviation as a reliable merit. The simulation results prove that the proposed structure operates at least 2.5 times faster than the simple current mirror at standard deviation of 5.5 %. At all the simulations the biasing condition of two structures have chosen to be equal.
    Keywords: Current mirror, fast frequency response, low current transfer error, wide frequency bandwidth, process tolerant
  • F. Kaveh-Yazdy, A. M. Zareh-Bidoki, M. R. Pajoohan* Pages 237-249
    This paper introduces the indirect substitutability relation for the first time to provide a practical solution for estimating semantic similarity. Proposed method is an unsupervised semantic similarity estimation method, which is benefitted from taking into account the indirect substitutability relation. This method recognizes the substitutability between two terms by considering a third term, which has similar lexical context with each of them separately. To model this relation, we generate a graph using substitutable pairs of terms. The strength of the relation between each pair of terms is approximated by propagating semantic score through the substitutability graph. This method is language independent and uses only textual corpora to generate the substitution graph. Furthermore, it supports semantic similarity estimation in languages suffering from lack of dense corpora. Results of our experiments using RG-65 Persian dataset show that the proposed method outperforms the baseline algorithms. The proposed method improves the estimation from 0.03 Spearman's correlation up to 0.13 in comparison with the baseline algorithms.
    Keywords: Semantic Similarity, Lexical Substitution, Substitution Graph, Random Walk, Corpus, Wikipedia
  • B. Koohestani * Pages 251-259
    Optimization problems related to graph-based structures comprise a large proportion of optimization problems appearing in different fields. At present, search algorithms are among the best choices for dealing with such problems. For this purpose, operations which are often needed include successive swapping the vertex labels of a given graph using an appropriate strategy and evaluating the effect of each swap on the quantity under investigation. A major problem for performing the above-mentioned operations is an immense amount of runtime required, especially for large graphs. Obviously, this can present serious problems in the use of search algorithms for addressing real-world problems which usually have complex graph theoretical models and large sizes. In this research, a new structure for organizing and storing data in graphs is proposed with the aim of resolving the problem described above. The results of numerical experiments reveal that the proposed structure is very effective.
    Keywords: Graph theory, optimization, data structures, search algorithms
  • K. Gorgani Firouzjah * Pages 261-272
    The expansion and development of urban distribution networks and application of distribution transformers close to each other lead to the excessive allocation of surge arresters. Failures rate and breakdowns of surge arresters in the traditional routine are highly effective on unwanted outages. Therefore, this paper proposes a method to reduce the number of surge arresters as well as maintaining network’s overvoltage protection. This is achieved with the search maximum value of protection radius for least in-service arresters. Due to numerous states of lightning strikes occurrence, a meta-heuristic search method is applied. Search seek maximum radius in which arrester have the ability to limit overvoltage at the event of a direct stroke at the distribution line. Furthermore, an automatic data exchange between MATLAB and DIGSILENT is used. Simultaneous use of two software enables proper transients analysis of the power system in an extensive search space.
    Keywords: Surge Arrester, Lightning Protection, Protective Radius, Optimization Algorithm
  • H. Gorginpour * Pages 273-281
    Up to now, several configurations have been proposed and implemented in wind turbine. The structure based on Doubly-Fed induction Generator (DFIG) is used widely because of its technical and economic benefits. Among other structures, Brushless Doubly-Fed Induction Generator (BDFIG) has interesting properties to be used as wind generator such as brushless operation, robust structure with higher reliability and lower operating and maintenance costs, needing partially rated converter and a gear box with lower speed ratio and also, better low voltage ride through capability. There are two 3-phase windings on stator namely power winding (PW) and control winding (CW) and one special cage winding on the rotor which is called nested loop winding. An important design issue is selection of PW and CW pole pair numbers in order to achieve good performance characteristics. In this paper, the analysis carried out using electric equivalent circuit model and 2D finite element model reveals that the 2 and 4 pole pairs combination for PW and CW respectively, results in the best performance for medium speed rotational speeds around 500 rpm.
    Keywords: Brushless doubly-fed induction generator, nested loop rotor, power winding, control winding
  • F. Goodarzi, S. Toofan *, J. Mazloum Pages 283-289
    In this paper, an improved phase frequency detector circuit based on pulse latched is presented. The proposed PFD include a pulse generator, a simple latch circuit, and a reset circuit. By reducing the reset time the blind zone is decreased. This idea leads to an increasing phase detection range more than 16 degrees and an operating frequency more than 500 MHz. Also in this design input signals are used instead of the output signals to reset the PFD. The significant advantage of this design compare to the prior PFD is obtained detection range increased 330 degree to 348 degree at 435 MHz. In addition the time of reset improving, the pulse generator circuit has lifted which led to increasing the speed of designed PFD. The designed PFD are implemented in CMOS 0.18μm TSMC technology and its area is 24 μm × 23 μm .The post lay out simulation results indicate that it has a good performance up to the frequency of 2 GHz. The power dissipation is 201 μW from a 1.8V power supply at 435 MHz.
    Keywords: Phase frequency detector, Pulse latched, Blind zone, pulse generator
  • M. Mohassel Feghhi * Pages 291-301
    One of the permanent and ever increasing requirements of next generation broadband wireless networks is providing the users with high data rates. One of the solutions for this issue is the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which not only provides high rates but also uses spectrum optimally and is robust against Inter-Symbol Interference (ISI). In this regards, it is employed in many standards, such as Digital Video Broadcast (DVB). On the other hand, time and frequency synchronization is one of the main issues in designing any communication system and synchronization error may degrade the performance of the system substantially. In this paper, joint time and carrier frequency offset estimation in a communication system based on DVB is considered. As in the DVB standard no training sequence or preamble is used, therefore we study and compare synchronization methods presented in the literatures which are not based on using such training sequences. We choose a method with the best performance among studied methods. Also, using computer simulation, we study the performance behavior of the best selected method in AWGN as well as multipath fading channels. Simulation results show that the selected method provides desirable performance in practical systems.
    Keywords: Carrier frequency offset, digital video broadcast, orthogonal frequency division multiplexing, symbol timing estimation, synchronization
  • H. Mohammadzadeh-Shourabeh, A. R. Saffarian *, M. Joorabian Pages 303-314
    In recent years, several catastrophic power blackouts have occurred worldwide. The blackout has become a common concern in many power systems. To prevent widespread blackouts, various load shedding schemes have been suggested in the literature. Among these schemes, combinational voltage-frequency load shedding schemes have better technical performance against severe and combinational events, since in such events the voltage stability and frequency stability of the system are usually jeopardized simultaneously. On the other hand, the cost-effectiveness is one of the most important performance measures of any industrial scheme. Therefore, in this paper an adaptive combinational centralized load shedding algorithm is proposed for self-healing of the power systems in which the economic cost of load shedding and the amount of load shed power are minimized while the voltage and frequency stability of the system are kept. In this algorithm, two criteria are developed for selection of appropriate loads for load shedding based on the combination of the online voltage stability indices of busbars and the load prices. The simulation results obtained for the standard New England 39-bus test system show that the proposed algorithm reduces the economical cost of the load shedding and improves the steady state system frequency as well as the voltage stability margin of the buses compared to the previously proposed load shedding methods.
    Keywords: Blackout, centralized load shedding, combinational voltage- frequency load shedding, load shedding cost, voltage stability risk index
  • M. A. Mohammadi *, Z. Mobini Pages 315-326
    We consider a multiuser wireless system with a full-duplex hybrid access point (HAP) that transmits to a set of users in the downlink channel, while receiving data from another set of energy-constrained sensors in the uplink channel. We assume that the HAP is equipped with a massive antenna array, while all users and sensor nodes have a single antenna. We adopt a time-switching protocol where in the first phase, sensors are powered through wireless energy transfer from HAP and HAP estimates the downlink channel of the users. In the second phase, sensors use the harvested energy to transmit to the HAP. Aassuming perfect and imperfect channel state information, we derive expressions for the achievable uplink and downlink rates in the large-antenna limit and approximate results that hold for any finite number of antennas. Based on these analytical results, we obtain the power-scaling law and analyze the effect of the number of antennas on the cancellation of intra-user interference and the self-interference.
    Keywords: Full-duplex communication, massive antenna array, simultaneous wireless information, power transfer, achievable rate
  • K. Monfaredi *, Y. Belghisazar Pages 327-334
    In this paper, a novel structure for folded cascode low-voltage low-power fully differential amplifier is proposed. Both conventional folded cascode amplifier and recycling folded Cascode amplifier is simulated which in later case the DC gain, gain bandwidth and input referred noise is improved thank to the higher transconductance of recycling structure. Meanwhile the phase margin is reduced in recycling folded cascode amplifier which is compensated by improved recycling folded cascode amplifier circuit proposed. Amplifiers are simulated by Cadence software utilizing 180 nm TSMC technology. DC gain, bandwidth and phase margin of conventional folded cascode (FC), recycling folded cascode (RFC) and improved recycling folded cascode (IRFC) are obtained 42.09dB, 23.24kHz, 90.14°, 48.27dB, 83.16kHz, 82.51° and 58.92dB, 66.58kHz, 84.12°, respectively. Post layout simulation for improved recycling folded cascode (IRFC) is provided which proves the proper functionality of the proposed structure. For fair evaluation all structures are simulated in identical circumstance and transistor aspect ratios. The power consumption of these circuits are obtained 700 nW, 700 nW, 750 nW, respectively. High figure of merit (FOM) for proposed amplifier in comparison with its other counterparts represents its improved performance.
    Keywords: Fully differential cascode amplifier, folded cascode, operational amplifier, trans-conductance amplifier
  • A. Naseri, M. H. Asemani * Pages 335-343
    In this paper, we propose a new method for observer-based controller design of nonlinear systems which are represented by Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems. Two practical restrictions have been considered to cover a more general problem. First, we suppose that the premise variables of the T-S model are unmeasurable, which permits one to utilize the proposed method in more practical systems. Second, actuator saturation is considered as a physical limitation and the controller is designed subject to this restriction. Sufficient conditions for the existence of such a controller are derived in terms of ­linear matrix inequalities (LMIs). The effectiveness of developed technique is shown through numerical example
    Keywords: Input saturation, T-S fuzzy system, observer-based controller, unknown premise variable, PDC controller, linear matrix inequality (LMI)
  • A. Nazemi, M. Kaedi * Pages 345-356
    Recommender systems help users to find their desired items from an enormous volume of available information. Recommender systems often act on the basis of user rating. However, users may act unstable in rating items and give different ratings to similar items. Inconsistency may occur for two reasons: user inherent inaccuracy and change of user preferences. The first reason causes the inconsistency of rating in short-term which is called natural noise. Other reason causes the inconsistency of rating in long-term and is one of the challenges that affects the efficiency of recommender systems. So, changing the user preferences should not be confused with the natural noise. This study discriminates between the discrepancies of these two types of rating. In the proposed method, first, changes of user preferences are detected and categorized. Then, natural noise can be detected and corrected by use of these categories. Finally, recommendations are suggested to the users according to the changes of their preferences. The experimental results have shown that the proposed method has improved MAE, precision, recall, and F1 measures compared to former methods.
    Keywords: Recommender systems, natural noise, user preference change, collaborative filtering
  • M. Najjar, H. Falaghi *, S. H. Hosseini Pages 357-367
    This paper proposes a novel approach for coordinated generation, transmission expansion planning with MILP formulation considering security analysis and the cost of generation of the power plants and the investment cost of substations are reduced. Optimal power flow is considered for different load levels and the transmission lines do not limit the optimal power flow. Therefore, the cost of generations will be decreased. Accordingly, short circuit level constraint is considered by a hierarchical approach. Thus, the investment cost of substations is decreased. In addition, N-1 security is taken into account in the main problem with MILP formulation. The proposed approach is applied to Garver 6-bus and IEEE 24-bus test systems in MATLAB and the results are compared with the other papers and show good performance of the proposed approach.
    Keywords: Coordinated GEP, TEP, multi-level load, short circuit level, security analysis, mixed integer linear programming (MILP)
  • M. Nazari * Pages 369-380
    Almost all cancer treatment protocols have two main drawbacks. The first is the relapse of the tumor growth after recessing the treatment and the second is knowing the system parameters in order to design the controller. Due to toxicity of drugs and drug resistance effect the duration of the treatment must be limited. In this paper, a modified mathematical model for tumor growth has been proposed which the effect of chemotherapy and vaccine therapy on the parameters of the system has been considered. The main objective of this paper is to propose optimal finite duration cancer treatment for a patient with unknown model’s parameters. Stability analysis by using experimental data shows that the tumor free equilibrium point is unstable. Hence, changing the dynamics of the system around this equilibrium point for achieving finite duration treatment is essential. Hence, a mixed chemo-vaccine therapy is proposed. The role of the vaccine therapy is reinforcement of the immune system of the body (by changing the parameters of the system) and the role of the chemotherapy is pushing the trajectory of the system inside the domain of attraction of this stabilized equilibrium point. For achieving this target the MRAC-SDRE method has been used.
    Keywords: Cancer, finite duration treatment, MRAC-SDRE technique, chemotherapy, vaccine therapy
  • S. Nazari, S. Esmaeili *, F. Karimzadeh Pages 381-392
    Detection of power quality disturbances requires some methods to decompose, identify and then classify waveforms. In this paper, a statistical method called Single Channel Independent Component Analysis (SCICA) is used for this means. In this method, source signals are separated from observed signals by using the characteristics of statistical independence as well as the non-Gaussian distribution of disturbance sources. The proposed method for classification of PQ disturbances consists of three stages: a) data generation, b) feature extraction and c) disturbances classification. The advantages of this method are its lower cost (due to the using of only one sensor), high accuracy in extracting independent components of non-Gaussian, non-linear and non-static signals, excellence of estimated signals, classification of multiple power quality disturbances that include more than two disturbances for any combination (ternary and quaternary disturbances) and estimation the starting time, ending time and duration of voltage swell, voltage sag, flicker and oscillatory transients with great accuracy. The results of the simulations on generated and real waveform show capability and high performance of the proposed method.
    Keywords: Independent component analysis, power quality disturbances, observed signal, estimated signals, detection, classification
  • H. Nouraei Chaleshtori, S. M. A. Mohammadi * Pages 393-404
    In this paper, a new approach is proposed to design the fractional order fuzzy PID controllers. In the proposed method, all of the fractional order fuzzy PID controller parameters including input scaling factors, output scaling factors, fractional order of derivative and integrator, fuzzy rule base and membership functions are considered as design parameters and optimized simultaneously. Also, to reduce the length of solution vector, reduce computational complexity and increase the speed of finding solution, a new method for coding the design parameters is developed. The simultaneous optimization of parameters is done by using the particle swarm optimization algorithm and considering an objective function based on minimizing the error between the desired and actual output of system. One of the advantages of this method is ability to solve the problem of optimization time for complex systems. To evaluate the proposed method, the designed fractional order fuzzy PID controller is applied to a nonlinear inverted pendulum system and some numerical results are presented. Also its performance is compared with other two controllers namely fractional order fuzzy PID with fixed FLC and fractional order PID. Results indicate the superiority of proposed method.
    Keywords: Fractional order fuzzy PID controller (FOFPID), Particle swarm optimization algorithm (PSO), Inverted pendulum system
  • K. Hadi, A. H. Rajaei *, A. Rahideh Pages 405-416
    Current sensorless control methods, which eliminate the current sensor by using a current observer, can bring cost effective and reliable solutions to digital control of DC-DC converters. Since any inaccuracy in the model of the converter can deviate the observed current from the actual inductor current and consequently result in the steady state error of the output voltage, an accurate model is derived, incorporating the parasitic resistances of the switch, inductors and capacitors and the forward voltage of the diode. According to this model, Cuk converter is a nonlinear system. Therefore an extended Kalman filter (EKF) is used for inductor current estimation and output voltage filtering. In this paper, an accurate current observer is presented for Cuk converters by considering the influential parasitic parameters in the converter model. The estimated current from the observer, is used for current control of the converter. Simulation results of the system show the accuracy and favorable efficiency of the observer and controller.
    Keywords: DC-DC converter, cuk converter, sensorless current control, extended kalman filter (EKF), observer
  • R. Hashemi, I. Pourfar * Pages 417-430
    Sub-synchronous resonance usually occurs at the wind farms that connected to series compensated transmission lines. At this paper, a neuro fuzzy controller is designed for the new method of damping sub-synchronous oscillations using doubly-fed induction generator (DFIG) convertors. The adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) approach is used to train the proposed neuro fuzzy controller according to the various values of the SSR damping controller (SSRDC) gain. It is shown that using the designed neuro fuzzy controller improve the performance of the damping controller and decrease the overshoot and settling time of the oscillations. The appropriate input signal for SSRDC and the optimum point to apply the output signal identified according to the residue-based analysis in the system and its gain is determined based on the root-locus diagrams. instability due to SSR is shown by modal analysis and time domain simulations. The IEEE first benchmark model is used in this study and simulations are done using MATLAB.
    Keywords: Sub-synchronous resonance, doubly-fed induction generator, induction generator effect, eigenvalue analysis, neuro-fuzzy controller
  • R. Havangi * Pages 431-442
    The simultaneous localization and mapping (SLAM) problem is a fundamental requirement for autonomous robots that moves in unknown environment. The UFastSLAM is effective way for this purpose. This method improves the FastSLAM algorithm using unscented transform. However, the resampling process and unknown statistical information process and measurement noise lead to inconsistency. To improve UFastSLAM in terms of accuracy and consistency, in this article, the improved UFastSLAM using particle swarm optimization (PSO) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) is proposed. In this method, ANFIS estimates adaptively statistical characteristics of the noises and supervises the consistency. While PSO is used to modify samples. Especially when the statistical characteristics of the noises are unknown, the performance of other algorithms decreases while proposed method has high accuracy. In addition, compared to other methods, the proposed method less dependent on the number of particles and thus it provides greater accuracy with less computational cost.
    Keywords: Simultaneous localization, mapping (SLAM), UFastSLAM, adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), Particle Swarm Optimization
  • M. Yaghoubi, M. Zahedi * Pages 443-454
    The emergence of business process management systems (BPMS) is a valuable achievement in information systems and is an outstanding meeting point of intelligent systems and information systems. BPMS provides the possibility to design, monitor, manage and improve the business processes. Organizations may adopt policies like cycle time reduction, production increase, production cost decrease, and so on. workload balancing may also be considered as an objective. Workload balancing guarantees fair work distribution among resources. In heavy load conditions or when the number of human resources is limited, workload balancing can increase the stability of the system. On the other hand, cycle time reduction would lead to waiting time reduction and customer satisfaction. In this paper, a novel approach is proposed to reduce cycle time of business processes by dispatching "dependent" tasks while maintaining workloads balanced. Dependent tasks are the tasks in a business process for which concurrent processing would help reduce cycle time. The concept of dependency is extracted by statistical analysis of event logs.To evaluate the proposed approach, BPI Challenge 2012 dataset is chosen to benchmark the three conducted experiments. The experiments shows that the proposed method (WB_FIFOࣰ) outperforms WB_FIFO and DSWB methods in cycle time reduction, especially in circumstances where arrival rate increases. The superiority of the proposed method in cycle time reduction is 16.6% in contrast to DSWB and 31.1% in contrast to WB_FIFO.
    Keywords: Business process management systems, workload balancing, cycle time, dependent tasks