فهرست مطالب

نشریه سامانه های غیرخطی در مهندسی برق
پیاپی 2 (پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1382/07/21
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فرزین صالحپور اسکویی، دکتر محمد پورگل محمد*، امین منیری مراد، کمال عباسپور صفحات 4-17
    تحلیل قابلیت اطمینان و ارائه مدل مناسب برای بیان ارتباط بین اجزاء مختلف، از اهمیت فراوانی برخوردار است. بطوریکه با تعیین قابلیت اطمینان اجزاء، می توان قابلیت اطمینان کل سیستم را بیان کرد. هدف از انجام این پژوهش، تحلیل قابلیت اطمینان سیستم برق و کنترل یک دستگاه مکانیکی می باشد که در فاز طراحی بوده و داده های میدانی کافی در دسترس نمی باشند. در این روش ابتدا اجزاء مختلف سیستم شناسایی شده و نحوه عملکرد آنها و همچنین نحوه ارتباط آنها با یکدیگر بررسی می شوند. با بکارگیری داده های عمومی موجود در استاندارد های مختلف مانند MIL-HDBK-217F و EPRD، نرخ خرابی و میانگین زمان بین خرابی مربوط به هر جزء محاسبه می گردد. با استفاده از این اطلاعات، مدل قابلیت اطمینان سیستم توسعه یافته و نحوه ارتباط اجزاء از دیدگاه قابلیت اطمینان تبیین می گردد. جهت تحلیل کل سیستم از نقطه نظر قابلیت اطمینان از نرم افزارهای مرتبط در این زمینه استفاده می شود. در این روش می توان با استفاده از محاسبات اهمیت قابلیت اطمینان، اهمیت اجزاء مختلف سیستم از دیدگاه قابلیت اطمینان را تعیین کرد. همچنین می توان با استفاده از روش تخصیص قابلیت اطمینان، مقدار قابلیت اطمینان مورد نیاز هر یک از اجزاء اصلی سیستم برای دستیابی به قابلیت اطمینان هدف را تعیین کرد. در نهایت نیز با اضافه کردن داده های نگهداری و تعمیرات مربوط به هر یک از اجزاء، مقادیر قابلیت دسترسی و ویژگی های مربوط به آن محاسبه می شوند. این روش به عنوان نمونه بر روی سیستم برق و کنترل یک ماشین حفاری افقی در فاز طراحی اعمال شده و نتایج مربوط به آن ارائه گردیده است.
    کلیدواژگان: تحلیل قابلیت اطمینان، قابلیت دسترسی، فاز طراحی، سیستم برق و کنترل، ماشین حفاری افقی
  • مهندس مصطفی رضایی *، دکتر حمید فرخی صفحات 18-33
    در این مقاله یک الگوریتم کنترل توان چند منظوره جدید ارائه شده است که در آن بروزرسانی توان تنها با استفاده از اطلاعات محلی انجام می گیرد. الگوریتم از تکنیک های بهینه سازی چند منظوره بهره گرفته است. اهداف این تکنیک بگونه ای تعیین شده اند که نه تنها توان ارسالی را در حد مینیمم نگه می دارد، بلکه از یکسو مقدار SIR کاربران را در حد قابل قبولی قرار داده و از سوی دیگر نوسانات SIR دریافتی را تا حد ممکن کاهش می دهد. مشخصات همگرایی روش پیشنهادی در دو حالت تئوری و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که نه تنها میانگین توان ارسالی کاهش یافته بلکه در مقایسه با دیگر الگوریتم های کنترل توان از سرعت همگرایی بالایی برخوردار است. سپس با معرفی نسخه کاربردی الگوریتم آن را با دو روش B-BPC (FSPC) و MOTDPC مقایسه نموده ایم. نتایج شبیه سازی نشان می دهند سرعت همگرایی و میانگین مصرف توان نسبت به الگوریتم های عملی موجود ارتقاء یافته است
    کلیدواژگان: کنترل توان توزیعی، بهینه سازی چند منظوره، سیستم های سلولار، CDMA، همگرایی
  • صفیه السادات شیخعلیشاهی، آقای سجاد آقاسی زاده شعرباف، دکتر مهدی میرزایی *، دکتر رحیم خوشبختی سرای صفحات 34-44
    استراتژی کنترلی در خودروهای هیبرید الکتریکی تعیین کننده میزان مصرف انرژی توسط هر یک از موتورهای الکتریکی واحتراقی جهت تامین توان مورد نیاز خودرو در هر موقعیت می باشد. یکی از نرم افزارهای متداول برای شبیه-سازی رفتار و میزان مصرف سوخت خودروهای هیبریدی نرم افزار ADVISOR می باشد. در این تحقیق با استفاده از معادلات غیرخطی حاکم بر این نرم افزار و برنامه نویسی جانبی سعی شده تا عملکرد یک کنترل کننده با استراتژی کمک الکتریکی بهینه گردد. معیار بهینه سازی پارامترهای سیستم کنترلی، کمینه کردن مصرف سوخت خودرو ضمن نگهداری آلاینده ها در زیر سطح استاندارد یورو3 و حفظ مشخصات حرکتی خودرو می باشد. بدین منظور شبیه سازی یک خودروی هیبرید موازی در دو سیکل حرکتی تهران و سیکل حرکتی آمریکا (FTP) انجام شد و پارامترهای کنترل کننده به کمک الگوریتم ژنتیک در حضور قیود حاکم به صورت بهینه انتخاب شدند. نتایج نشان می دهد که بهینه سازی پارامترهای کنترل-کننده در هر سیکل حرکتی موجب کاهش مصرف سوخت ضمن ارضای قید استاندارد آلایندگی یورو 3 و دیگر قیدهای حرکتی می شود. ضمنا با توجه به مشخصات و خصوصیات هر سیکل حرکتی، اعداد مختلفی به عنوان مقادیر بهینه استخراج شده اند که نشان از وابسته بودن پارامترهای کنترل کننده به سیکل حرکتی می باشد
    کلیدواژگان: خودروی هیبرید الکتریکی، مدل غیرخطی، بهینه سازی کنترل کننده، الگوریتم ژنتیک، مصرف سوخت، آلایندگی
  • امیر حبیب زاده شریف *، محمد سلیمانی صفحات 45-58
    اتصالات نوری، به عنوان جایگزینی مناسب برای اتصالات الکتریکی در بوردها و تراشه های کامپیوتری، توسط فوتونیک سیلیکونی مجتمع مبتنی بر تکنولوژی CMOS قابل تحقق هستند. موجبر شیاری عایقی، به عنوان یکی از جدیدترین ساختارهای موجبر نوری، می تواند زیرساخت قطعات پسیو و اکتیو این مدارهای مجتمع را تشکیل دهد. قطعات پسیو دارای رفتار خطی هستند. از اثرات غیرخطی در موجبرهای فوتونیک سیلیکونی نیز می توان به منظور تحقق قطعات اکتیو تمام-نوری مثل لیزر، تقویت کننده و مدولاتور استفاده کرد. از طرفی، Si-nc: SiO2 به عنوان ماده ای جدید، دارای خاصیت غیرخطی قوی تری نسبت به Si است. نتایج تحلیل های تمام-موج موجبر شیاری در رژیم های خطی و غیرخطی نشان می دهند که ناحیه شیار این موجبر می تواند ضمن جای دادن Si-nc: SiO2، شدت نور بالایی نیز داشته باشد. بنابراین، این موجبر از طریق دو عامل رفتارهای غیرخطی را تشدید می نماید
    کلیدواژگان: فوتونیک سیلیکونی، نور غیرخطی، موجبر شیاری نوری، تحلیل مودی تمام، موج
  • دکتر سحرانه قائمی *، خانم فرناز قنبرپور صفحات 59-75
    در این مقاله روشی برای طراحی کنترل کننده درچارچوب کنترل تطبیقی مدل مرجع وفیدبک خروجی تطبیقی، با استفاده از تابعی از خطای تعقیب مسیر و کنترل تناسبی برای دسته ای از سیستم های خطی پیوسته با تاخیرهای متعدد متغیر با زمان در حالت، ارائه شده است. کنترل کننده پیشنهادی علاوه بر این که نسبت به تاخیرهای نا معین، متعدد و متغیر با زمان فرایند و اغتشاش خارجی با کران های نا معین مقاوم است، تاثیر قابل ملاحظه ای در بهبود رفتار حالت دائم و عملکرد گذرای سیستم حلقه بسته دارد. اثبات پایداری سیستم حلقه بسته و همگرایی خطا، با استفاده از تابع لیاپانوف-کراسفسکی مناسبی صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی، نشان دهنده کارایی کنترل کننده ی پیشنهادی می باشد
    کلیدواژگان: کنترل تطبیقی، سیستم های با تاخیر زمانی، عملکرد گذرا و حالت دائم
  • آقای مجید حسین پور *، دکتر مصطفی محمدیان، دکتر علی یزدیان ورجانی صفحات 76-92

    در این مقاله عملکرد موازی اینورترهای سه فاز چهار ساق در حضور بارهای نامتعادل و غیرخطی به روش کنترل افتی بررسی شده است. جهت کنترل اینورترهای موازی بایستی برای اینورتر دو حلقه کنترلی داخلی جریان و خارجی ولتاژ طراحی گردد. در این مقاله جهت حصول اطمینان از عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی در حضور بارهای نامتعادل و غیرخطی، کنترل کننده تناسبی برای حلقه داخلی جریان و کنترل کننده تناسبی-رزونانسی برای حلقه خارجی ولتاژ پیشنهاد و طراحی شده است. سیستم کنترل تقسیم توان اینورترهای موازی شامل حلقه کنترل افتی و امپدانس خروجی مجازی می باشد. سیستم پیشنهادی توانایی تغذیه بارهای متعادل، نامتعادل و غیرخطی را داشته و به همراه تقسیم توان دقیق بین اینورترهای چهارساق موازی، ولتاژ سینوسی مناسبی را در دو سر بارها تامین می کند. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی را نشان میدهند

    کلیدواژگان: اینورتر چهار ساق، موازی سازی اینورترها، کنترل افتی، امپدانس مجازی
|
  • Farzin Salehpour oskouyi Mr, Mohammad Pourgol Mohammad Dr *, Amin Moniri Morad Mr, Kamal Abbaspour Mr Pages 4-17
    Reliability analysis for Electronic and control system and providing a model to express the relationship between the various components have crucial importance. This study proposes a methodic approach to analyze the electronic and control system of mechanical system reliability in early design phase with deficiency of the sufficient field data available. In this method, first the different components of the system are identified. The function configuration and relate to each other are considered. Using generic data available through various different standards such as MIL-HDBK-217F and EPRD, failure rate and mean time between failures (MTBF) are calculated for each component. Applying this information, the system reliability model is developed and the relations between components in terms of reliability are explained. In this context, the computation is completed to analyze the reliability of the system. The importance measure technique is utilized to determine the importance of various components of the system. Also using reliability allocation method, reliability of each component is calculated to evaluate the modification required to upgrade the system to the specified reliability goal. Finally, considering the maintenance data of each component, availability estimations and related properties are obtained. As an application, this method is applied on the electrical and control system of a horizontal drilling machine. The results are discussed with concluding remarks in suitability of the proposed methodology.
    Keywords: Reliability analysis- Availability- Design phase- Electronic, control system- Horizontar drilling equipment
  • Mr. Mostafa Rezayi *, Dr. Hamid Farrokhi Pages 18-33
    A new multiobjective power control algorithm is presented in this paper in which power update is accomplished using local information. The algorithm benefits a multiobjective optimization technique the objectives of which are designed in a way to not only minimize the users’ transmit power but also maintain the users’ SIR at an acceptable level, on one hand, and reduce as much possible the SIR fluctuations, on the other hand. The convergence characteristics of the proposed method are investigated both theoretically and with simulations. The results indicates that, compared to other existing power control algorithms, the proposed algorithm has a higher convergence speed while reducing user’s transmit power. Introducing the practical version of the proposed algorithm, it is then compared with two existing algorithms including B-BPSC (FSPC) and MOTDPC. Simulation results show significant improvements in the convergence speed and average consumed power
    Keywords: distributed power control, multi, objective optimization, cellular systems, CDMA, convergence
  • Ms Safiye Sheikhalishahi, Mr Sajjad Aghasizade Shaarbaf, Dr Mehdi Mirzaei*, Dr Rahim Khoshbakhti Saray Pages 34-44
    The control strategy in hybrid electric vehicles (HEV) determines the energy management between an internal combustion (IC) engine and an electric machine to generate the power required to drive the vehicle. In this study, the parameters of an electric assist control strategy of HEV, which is used in ADVISOR software, are optimized by minimizing the fuel consumption while maintaining the engine emissions below the Euro3 standard. In this way, a parallel HEV has been simulated in two drive cycles and the optimal parameters of controller are obtained by the genetic algorithm (GA). The simulation results show that by optimizing the control parameters, the fuel consumption decreases while satisfying the Euro3 standards and other constraints in various drive cycles. Also, different values for optimal parameters have been extracted. This indicates that the optimal parameters of the controller are dependent on the drive cycle
    Keywords: hybrid electric vehicle, nonlinear model, controller optimization, genetic algorithm, fuel consumption, emission standard
  • Amir Habibzadeh-Sharif *, Mohammad Soleimani Pages 45-58
    Optical interconnects as appropriate alternatives for electrical interconnects in the computer chips and boards can be realized by CMOS-based integrated silicon photonics. Dielectric slot waveguide, as one of the newest optical waveguide structures, can form the infrastructure of the passive and active components in these integrated circuits. The passive components have the linear behavior. In order to realize the all-optical active components such as laser, amplifier, and modulator we can use the nonlinear effects in the silicon photonics waveguides. On the other hand, Si-nc:SiO2 as a new material, has a stronger nonlinear property than Si. The results of the full-wave analyzes of the slot waveguide in the linear and nonlinear regimes show that the slot region of this waveguide can be filled with the Si-nc:SiO2 and also realize a high optical intensity. Therefore, this waveguide intensifies the nonlinear behaviors by two factors
    Keywords: Silicon photonics, Nonlinear optics, Optical slot waveguide, Full, wave modal analysis
  • Dr Sehraneh Ghaemi *, Miss Farnaz Ghanbarpour Pages 59-75
    In this paper, a new approach for controller designing of robust output feedback model reference adaptive control with a function of tracking error for a class of continuous linear systems with multiple uncertain time varying state delays is introduced. Proposed controller is not only robust versus of multiple uncertain time delays and external disturbance with uncertain bound but also improve performance of transient and steady state of closed loop system. The stability of closed loop system and error convergence is shown with an appropriate Lyapunov-Krasovskii function. Simulation results show good performance of proposed controller
    Keywords: Adaptive control, Systems with time delays, transient, steady state performance
  • Mr. Majid Hosseinpour *, Dr Mustafa Mohamadian, Dr Ali Yazdian Varjani Pages 76-92

    In this paper, the performance of wireless operation of four-leg parallel inverters, at the presence of unbalanced nonlinear loads, is investigated. In order to control the parallel inverters, an inner current and external voltage control loops should be designed. In this paper, a proportional controller for the current internal loop as well as a proportional-resonant one for the voltage external loop are investigated and designed to ensure the proper performance of the system at the presence of unbalanced and nonlinear loads. In this paper, droop control and virtual output impedance loops have formed the power sharing control system for the parallel inverters. The proposed system is able to feed balanced, unbalanced, and nonlinear loads and provides an appropriate sinusoidal voltage waveform for loads by accurately sharing power between the parallel inverters. Simulation results verify the accurate and proper performance of the proposed system

    Keywords: four, leg inverter, parallel inverters operation, Droop method, Virtual output resistive impedance