فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و هشتم شماره 2 (تابستان 1397)
  • سال چهل و هشتم شماره 2 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/06/31
  • تعداد عناوین: 40
|
  • محمدباقر ابوالحسنی جبلی، محمدحسین کاظمی * صفحات 455-466
    در این مقاله روشی نوین برای مدل سازی خطی پارامتر-متغیر (LPV) پلی تاپیک نامعین سیستم های قدرت بر اساس رویکرد نگاشت مجموعه پارامتر (PSM) بر پایه الگوریتم تحلیل مولفه های اصلی (PCA) ارائه شده است. ابتدا با خطی سازی معادلات سیستم حول مجموعه نقاطی از پاسخ گذرای دینامیکی، یک مدل LPV اولیه تولید می شود، سپس با به کارگیری تکنیک PSM برپایه الگوریتم PCA، تعداد مدل های خطی کاهش یافته و یک مدل پلی تاپیک کاهش یافته شکل می گیرد. برای پوشش اثرات غیرخطی سیستم و همچنین خطاهای ناشی از کاهش مدل ها، برای هر یک از مدل ها مقداری نامعینی در نظر گرفته می شود. یک کنترل کننده جایابی قطب مقاوم طراحی می شود تا قطب های مدل پلی تاپیک کاهش یافته را در یک ناحیه نامعادله ماتریسی خطی (LMI) قرار دهد، به طوری که سیستم از ضریب میرایی مناسبی برخوردار شود. یک شرط کافی به منظور تضمین پایداری مجانبی برای سیستم حلقه بسته، در برابر نامعینی ها نیز ارائه می شود. در انتها، کنترل کننده پیشنهادی، جهت طراحی یک PSS برای یک سیستم قدرت تک-ماشینه و نیز در شرایط چند-ماشینه استفاده و شبیه سازی می شود. و نتایج آن با پاسخ PSS رایج استاندارد مقایسه می شود. نتایج شبیه سازی رفتار مقاوم کنترل کننده پیشنهادی را در شرایط مختلف بهره برداری و در برابر خطاهای متفاوت نشان می دهد.
    کلیدواژگان: پایدارساز سیستم قدرت، مدلسازی LPV، الگوریتم PCA، نواحی LMI
  • حسن اسمخان * صفحات 467-479
    جهت افزایش کارایی الگوریتم ژنتیک، رویکردهای فراوانی باهدف حفظ تنوع منتشر شده است. باوجود این، اکثر این رویکردها فقط می توانند روی مسائل بهینه سازی پیوسته اعمال شوند. این بدان معنا نیست که الگوریتم های ژنتیک در حل مسائل بهینه سازی گسسته به تنوع جمعیت نیاز ندارند. در حقیقت، تعریف مفهوم تفاوت بین جواب های راه حل های مسائل بهینه سازی گسسته، با توجه به تفاوت ظاهری آن ها ساده نیست. برای مثال در مسئله فروشنده دوره گرد، چگونه باید تشابه بین دو جواب را سنجید. این مقاله استراتژی های حافظ تنوعی برای الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد که بر پایه تشابه بین دو جواب استوارند. این استراتژی ها نه تنها می توانند روی مسائل بهینه سازی پیوسته اعمال شوند، بلکه با پیشنهاد راهکارهای جدید معناگرا برای محاسبه تشابه بین جواب های مسائل بهینه سازی گسسته، اعمال موفقیت آمیز آن روی مسائل بهینه سازی گسسته نیز امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: الگوريتم ژنتيک، تنوع، انتخاب، جايگزيني
  • آوید آوخ *، حمیدرضا ابوطالبی صفحات 481-495
    تنوع میدان های نویزی حاکم بر محیط های واقعی، طراحی سیستم واحدی را که قادر به حذف کامل همه اغتشاشات محیطی باشد، با مشکل مواجه می کند. لذا، داشتن یک شناخت اولیه از میدان های نویزی موجود در محیط و بررسی نوع اثر هر یک بر روی سیگنال گفتار، گام موثری در جهت فرآیند بهسازی محسوب می شود. در این مقاله، ضمن بررسی نویزهای اساسی موجود در زمینه گفتار ضبط شده در شرایط واقعی، به ارزیابی میدان های نویزی پایین گذر پخشنده و مقایسه تابع همدوسی فضایی آنها در شرایط واقعی با نتایج تئوری خواهیم پرداخت. همچنین، ساختار کارآمد ترکیبی مبتنی بر آرایه های میکروفونی متشکل از شکل دهنده های پرتو وفقی و فیلتر پسینه پیشنهاد می شود. در طرح پیشنهادی، با هدف دنبال کردن شرایط پویای محیط وکنترل وفقی ضرایب وزن دهی شکل دهنده پرتو، دو الگوریتم حداقل میانگین مربع و سریع ترین کاهش استفاده واثر هر یک بر بهسازی سیگنال گفتار مقایسه خواهد شد. ساختار مذکور، ضمن ایجاد صفرهای کنترل شده ای در الگوی تشعشعی شکل دهنده پرتو برای مقابله پویا با میدان های نویزی جهت دار محیط، به تعدیل نویزهای ناهمبسته و پخشنده می پردازد. بررسی اثر سرعت همگرایی الگوریتم های مورد استفاده بر میزان SNR در حضور انواع میدان های نویزی با طیف های فرکانسی مختلف از دیگر فعالیت های انجام شده در این تحقیق محسوب می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی و همچنین پیاده سازی طرح پیشنهادی در شرایط واقعی و در سناریوهای مختلف، حاکی از نقش به سزای آن در بهبود عملکرد بهسازی سیگنال گفتار دارد.
    کلیدواژگان: آرایه میکروفونی، بهسازی گفتار، شکل دهی پرتو، فیلتر پسینه، نویز پخشنده
  • محمد بابایی، زهرا رحمانی *، بهروز رضایی صفحات 497-508
    در این مقاله یک روش نوین بر پایه کنترل سوییچینگ مبتنی بر دو منطق سوییچینگ شامل شاخص هریس و ناظر فازی در حضور اغتشاش، جهت کنترل موقعیت و زاویه پاندول معکوس پیشنهاد می گردد. شاخص هریس به وسیله ی پارامترهای مارکوف و واریانس خروجی حلقه کنترل یک سیستم قابل محاسبه است. برای آن که بتوان عملکرد سوییچینگ را نشان داد، برای اولین بار از چند کنترل کننده متفاوت به منظور استفاده از مزایای آن ها در یک سیستم غیرخطی در معرض اغتشاشی با توان متغیر، پیشنهاد شده است. طراحی روش پیشنهادی شامل سه مرحله است. ابتدا کنترل کننده های تناسبی- انتگرالی- مشتق گیر، رگولاتور خطی مرتبه دوم و کنترل مد لغزشی طراحی می گردند. سپس شاخص هریس و در نهایت ناظر فازی طراحی می گردد. وظیفه شاخص هریس انتخاب مناسب ترین کنترل کننده از میان کنترل کننده های موجود به عنوان منطق سوییچینگ اول است. ناظر فازی، وظیفه نظارت و بهبود عملکرد شاخص هریس را به عنوان منطق سوییچینگ دوم بر عهده دارد. نتایج شبیه سازی های عددی نشان می دهد که روش کنترلی پیشنهادی در هر لحظه و با توجه به تغییرات اغتشاش، کنترل کننده مناسب را به منظور کنترل سیستم انتخاب می کند که در نتیجه نسبت به پاسخ یک کنترل کننده، دامنه سیگنال کنترلی کمتر، چترینگ کمتری و کاهش حساسیت نسبت به اغتشاش را ایجاد می نماید.
    کلیدواژگان: شاخص هریس، کنترل سوییچینگ، منطق سوییچ، ناظر فازی، پاندول معکوس
  • محمدمهدی بخشی، حمید حسن پور، منصور فاتح * صفحات 509-517
    در این مقاله، روشی نوین جهت استخراج ویژگی از تصاویر چهره ارائه شده است. هدف اصلی، بازیابی چهره از پایگاه داده حجیم است. با افزایش حجم پایگاه داده، تفکیک کردن چهره های مختلف با مشکل مواجه می شود. روش پیشنهادی با استخراج ویژگی های مناسب، فاصله بین چهره های افراد در فضای ویژگی را افزایش می دهد. این روش بر اساس عملکرد سامانه بینایی انسان است و به صورت ترتیبی از کل به جزء، ویژگی استخراج می کند. برای این منظور، از ویژگی های مکان- فرکانسی استفاده شده است. در این روش، با اعمال پنجره های هم مرکز با ابعاد مختلف روی تصویر چهره، محتوای هر پنجره به فضای فرکانسی منتقل می شود. تغییر مولفه های فرکانسی در پنجره های مختلف، فضای ویژگی تصویر را تشکیل می دهند. سپس، با استفاده از فیلتر مناسب، تنها مولفه های فرکانسی با قابلیت بالا در جداسازی بین تصاویر چهره افراد مختلف، حفظ می شوند. در نهایت، با استفاده از معیار فاصله ی اقلیدسی، تصویر نهایی از پایگاه داده بازیابی می شود. در این مقاله از پایگاه داده FERET استفاده شده است. نرخ بازشناسی در مقایسه با بهترین روش قبلی با ویژگی های مشابه روش پیشنهادی، در حجم مشابه، با 2% افزایش به 99% ارتقا پیدا کرده است. با افزایش حجم پایگاه داده به 990 چهره متمایز، نرخ بازشناسی 90. 4% حاصل شده است.
    کلیدواژگان: بازشناسی چهره، استخراج ویژگی، حوزه مکان- فرکانسی، پایگاه داده حجیم، انتخاب ویژگی
  • میثم بیات *، امین کدیور، حمید رادمنش صفحات 519-529
    در این مقاله یک روش جدید برای تخمین طیف سیگنال در حضور نویز اندازه گیری ارائه شده است. نویز زمینه دارای توزیع غیرگوسی آلفا-پایدار متقارن است. پارامترهای سیگنال از طریق روش های طیفی به صورت مدل خود کاهنده (AR) مدل شده است. پس از محاسبه میزان بایاس ایجادشده در پارامترهای سیگنال، به حذف آن با استفاده از معادلات یول واکر تعمیم یافته پرداخته شده است. در توزیع آلفا-پایدار فرم بسته فرمولی برای توابع چگالی احتمال و توزیع تجمعی احتمال وجود ندارد. هم چنین نامحدود بودن مقدار واریانس در این توزیع، موجب ناکارآمدی در استفاده از ضرایب همبستگی و روش های معمول تخمین پارامتر شده است. با ارائه یک فرم بسته فرمولی جدید بر اساس ضرایب هم تغییر، حذف این بایاس در قالب یک الگوریتم تکرارشونده صورت گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی نشان می دهد که در نسبت های سیگنال به نویز dB 10 و بالاتر، بیش از 20 درصد بهبود دقت، در تخمین پارامترهای مدل AR نویزی نسبت به روش یول واکر ایجادشده است. همچنین نتایج نشان می دهد تخمین های حاصل از روش پیشنهادی نسبت به جابه جایی قطب های مدل بسیار مقاوم تر از روش یول واکر است و برای مدل های AR با قطب های نزدیک به مرزهای دایره واحد بهبود قابل توجهی نسبت به روش یول واکر مرتبه بالا نشان می دهد.
    کلیدواژگان: توزیع آلفا-پایدار متقارن، مدل AR، معادلات یول واکر تعمیم یافته
  • محسن پاداش، مصطفی یارقلی * صفحات 531-539
    دقت و توان مصرفی مدار تولید شکل موج شیب، از مهم ترین معیارها برای کاربردهای مختلف، ازجمله در مبدل های آنالوگ به دیجیتال تک شیب (Single-Slope) می باشد. در این مقاله، یک مدار تولید شکل موج شیب با توان مصرفی کم و بهبود دقت و پایداری مدار نسبت به تغییرات پروسه، ولتاژ و دما با استفاده از بازخورد منفی ارائه شده است. همچنین روشی برای کاهش اثر آفست موجود در مدار متداول تولید شکل موج شیب ارائه شده است. معادلات استخراجی مدار پیشنهادی، بهبود دقت و پایداری مدار را با انتخاب درست اندازه قطعات پیش بینی می کند. همچنین به منظور بررسی بهتر، مدار پیشنهادی در تکنولوژی 0. 18-μm و CMOS طراحی شده است؛ شبیه سازی های آن بعد از استخراج مقاومت ها و خازن های پارازیتی در محیط نرم افزار Cadence انجام شده است. شبیه سازی های گوشه ها و مونت کارلو برای مدار پیشنهادی، به ترتیب بهبود بیشتر از یک و دو بیت دقت را نسبت به مدار معمول نشان می دهند؛ این درحالی است که فضای اشغالی مدار پیشنهادی مشابه به مدار معمول می باشد و با در نظر گرفتن خازن ترانزیستوری اضافه شده، توان مصرفی مدار پیشنهادی با مدار متداول تقریبا یکسان است.
    کلیدواژگان: مدار تولید شکل موج شیب، مبدل های آنالوگ به دیجیتال تک شیب، تکنولوژی CMOS، بازخورد منفی
  • محمد امین جراحی، حیدر صامت *، تیمور قنبری صفحات 541-556
    در شرایط وقوع خطا در خطوط انتقال، الگوریتم های متداول حفاظتی ابتدا وقوع خطا را تشخیص داده سپس نوع آن را مشخص می کنند و در مرحله آخر مکان خطا تخمین زده می شود. شناسایی هرچه سریع تر خطا کمک می کند تا اقدامات بعدی سریع تر صورت گیرد. در این مقاله روشی جدید برای تشخیص خطا در خطوط انتقال با استفاده از توان اکتیو لحظه ای سه فاز و میانگیری متحرک ارائه شده است. سیگنال توان لحظه ای سه فاز از مجموع توان های لحظه ای هر فاز به دست می آید. این سیگنال در شرایط عملکرد عادی شبکه مقدار ثابتی دارد اما به هنگام وقوع خطا، تغییرات قابل ملاحظه ای خواهد داشت. این تغییرات با استفاده از میانگیری متحرک شناسایی می گردد. روش تشخیص خطای پیشنهادی در پنج سیستم مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته که نتایج نشان دهنده سرعت بالا و دقت کافی روش است. کارایی روش پیشنهادی با هفت روش مشابه دیگر مقایسه گردیده و نقاط قوت و ضعف هرکدام مشخص شده است.
    کلیدواژگان: تشخیص خطا، رله دیستانس، توان اکتیو لحظه ای سه فاز، خط انتقال
  • معصومه جوادی، سیده سمانه قاضی میرسعید، موسی مرزبند * صفحات 557-571
    به منظور استفاده هرچه بیش تر منابع انرژی غیرقابل کنترل توزیع شده و نیز افزایش مشارکت سمت تقاضا در بهره برداری سیستم قدرت ضمن حفظ تعادل مابین عرضه ی محلی و تقاضای بار، مفهوم انرژی انتقالی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، مدل ابتکاری با هدف مدیریت بهینه انرژی انتقالی برپایه پاسخ گویی بار به همراه استراتژی هوشمند قیمت گذاری استاتیکی منابع تولید و مصرف با استفاده از قابلیت الگوریتم رهاسازی و تابع نیکایدو-ایزودا در سیستم های چند-ریزشبکه ای خانگی در بازار خرده فروشی برق ارائه شده است. در ساختار پیشنهادی، ریزشبکه های خانگی متشکل از منابع انرژی توزیع شده، سیستم های ذخیره سازی انرژی و بارهای پاسخ گو به اشتراک و انتقال انرژی با ریزشبکه های همسایه و شرکت های خرده فروشی برق با هدف دستیابی به سود بیش تر و تامین تقاضای بار داخلی خود می پردازند. علاوه براین، از طریق الگوریتم پیشنهادی مصرف کنندگان با هدف حداقل سازی قیمت تسویه بازار و تولیدکنندگان با هدف حداکثرسازی سود در رسیدن به نقطه تعادل نش با یکدیگر همکاری می نمایند. به طوری که بر پایه این روش چندهدفه و با احتساب پارامترهای عدم قطعیت مرتبط با منابع غیرقابل کنترل، تقاضای بار و قیمت برق، میزان توان و قیمت بهینه مشارکت بازیگران در بازار جهت دست یابی به اهداف مذکور و نیز مقدار سود کسب شده توسط آن ها تعیین می شود. نتایج شبیه سازی موید قابلیت الگوریتم پیشنهادی در تشویق بازیگران برای مشارکت بیش تر و بهبود سود حاصله توسط آن ها می باشد.
    کلیدواژگان: ریزشبکه ی خانگی، مدیریت بهینه ی انرژی انتقالی، بازار خرده فروشی برق، تئوری بازی غیرهمکارانه، مدیریت سمت تقاضا، تابع نیکایدو-ایزودا و الگوریتم رهاسازی، تعادل نش، عدم قطعیت، استراتژی قیمت گذاری استاتیکی
  • امیررضا حسنی آهنگر، گئورک قره پتیان *، علی اصغر خدادوست آرانی، حسین عسکریان ابیانه صفحات 573-584
    با توجه به اشتیاق روزافزون به استفاده از شبکه های هوشمند و ماهیت آن که با عدم قطعیت بالای پارامترهای این نوع شبکه های الکتریکی همراه است، ارزیابی قابلیت اطمینان این سیستم ها ضروری بوده و بسیار مورد توجه است. استفاده از زیرساخت های مخابراتی و فناوری اطلاعات در شبکه های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی سبب شده است تا سیستمی متشکل از شبکه قدرت و شبکه سایبری (شبکه های کنترل، پایش و حفاظت) ایجاد شود. از آن جایی که سیستم های سایبری می توانند دچار خطاهایی بشوند، ضروری است برای ارزیابی شاخص های قابلیت اطمینان شبکه های هوشمند از روش هایی استفاده شود که دربرگیرنده عملکرد مناسب هر دو سیستم سایبری و قدرت باشد. در این مقاله، روش پیشنهادی ارزیابی قابلیت اطمینان بر روی شبکه ی نمونه و واقعی پیاده سازی می شود و اهمیت درنظرگیری خطاهای مستقیم شبکه سایبری بر روی قابلیت اطمینان سیستم مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین تغییر توپولوژی شبکه سایبری به عنوان راه کار اصلی مورد بحث در این مقاله به عنوان راه حلی مناسب برای بهبود قابلیت اطمینان ارائه شده است. روش پیشنهادی بر روی قسمتی از شبکه توزیع هرمزگان (فیدر آیسین) شبیه سازی شده است. در انتها نیز بهینه سازی توپولوژی شبکه سایبری نیز با درنظرگیری قیود مربوطه با استفاده از روش های بهینه سازی هوشمند جهت بهبود قابلیت اطمینان سیستم انجام شده است.
    کلیدواژگان: قابلیت اطمینان شبکه هوشمند بهینهسازی توپولوژی شبکه ارتباط شبکه سایبری و قدرت منابع تولید پراکنده
  • مینا خاکسار، ولی درهمی *، مهدی رضاییان صفحات 585-594
    به دلیل عدم امکان پیش بینی همه وضعیت های ممکن برای عامل ها در یک سیستم چندعامله ی پویا و گسترده، روش های یادگیری ماشین، ابزار مناسبی برای کنترل رفتار عامل ها می باشد. فوتبال شبیه سازی شده ربات ها یک مسئله شناخته شده برای ارزیابی الگوریتم های یادگیری ماشین روی سیستم های چندعامله است. در این مقاله الگوریتم یادگیری کیو وی (یکی از الگوریتم های معروف یادگیری تقویتی) جهت بهبود عملکرد حمله در تیم ربات های فوتبالیست دو بعدی بکار گرفته شده است. سیگنال تقویتی براساس اینکه بازیکنانی که در حمله دخالت دارند، توپ را جلوی دروازه می رسانند، یا اینکه توپ را از دست می دهند، تعریف شده است و به ترتیب عامل ها با توجه به وضعیت ذکرشده، جایزه و جریمه دریافت می کنند. جهت بهبود عملکرد از ایده تقسیم سیگنال تقویتی متناسب با مقدار خبرگی عامل ها در یک سیستم چندعامله استفاده شده است. در اینجا میزان خبرگی متناسب با تفاوت ارزش عمل با بالاترین ارزش با ارزش عمل با کمترین مقدار ارزش در هر حالت تعریف می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد، بهره گیری از ایده تقسیم سیگنال تقویتی براساس خبرگی در آموزش باعث افزایش سرعت در آموزش و بهبود عملکرد عامل ها شده است.
    کلیدواژگان: فوتبال شبیه سازی شده ربات ها، یادگیری تقویتی، یادگیری کیو وی، سیستم های چندعامله، حمله
  • علی خدادادی، مریم شهریاری کاهکشی *، عباس چترایی صفحات 595-608
    در این مقاله، یک رویکرد نوین برای طراحی کنترل کننده تحمل پذیر عیب عملگر بر اساس شناسایی عیب در سیستم های خطی ارائه شده است. شناسایی عیب برای آشکارسازی عیب، تعیین عملگر معیوب (جداسازی عیب) و تخمین دینامیک نامعین عیب پیشنهاد شده است. برای آشکارسازی عیب، یک رویتگر تشخیصی به منظور نمایش وضعیت سیستم در هر لحظه و تولید سیگنال باقیمانده طراحی شده است. پس از آشکارسازی عیب، واحد جداسازی عیب متشکل از بانکی از رویتگرها برای تعیین عملگر معیوب فعال شده است. پس از تعیین عملگر معیوب، تخمین دینامیک نامعین عیب با حل یک نامساوی ماتریسی خطی به دست آمده است. سپس، کنترل کننده ای با قابلیت تحمل عیب، بر اساس خروجی واحد شناسایی عیب، پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی، کران داری سیگنال های سیستم حلقه بسته را تضمین نموده و هدف ردیابی را نیز برآورده می سازد. نتایج شبیه سازی و مقایسه برای تایید کارایی و عملکرد روش پیشنهادی ارائه شدند.
    کلیدواژگان: شناسایی عیب، عیب عملگر، آشکارسازی و جداسازی عیب، کنترل کننده تحمل پذیر عیب
  • احسان دشتیان، مجید اخوت *، حمید آرزومند صفحات 609-616
    تخمین کانال یکی از مهم ترین عواملی است که در سیستم های MIMO نقش تعیین کننده ای در ارزیابی عملکرد دارد، روش های متفاوتی برای تخمین سیستم های MIMO وجود دارد که روش های وفقی، ازجمله این روش ها می باشد. در میان روش های وفقی نیز الگوریتم LMS دارای محبوبیت بیش تری است و بیش تر شرایط یک فیلتر مناسب، ازجمله پیاده سازی ساده و پیچیدگی کم تر را دارد. از سویی دیگر، برخی از آشکارسازهای مهم در سیستم های MIMO از تجزیه QR برای استخراج سیگنال ارسالی استفاده می کنند که دارای پیچیدگی در محاسبات می باشد. در این مقاله روش جدیدی برای تخمین QR کانال مخابراتیMIMO ارائه شده است و به جای اینکه مشخصه کانال H تخمین زده شود و بعد در آشکارسازی تجزیه QR صورت گیرد، از همان ابتدا و مستقیما ماتریس های Q و R با الگوریتم LMS تخمین زده می شود. درواقع ماتریس کانال با تخمین Q و R نیز به دست می آید. نتایج شبیه سازی در مطلب نشان می دهد استفاده از الگوریتم LMS و تجزیه QR در تخمین کانال، با تعداد تکرارهای بالا و یا افزایش SNR، کاهش خطا را در پی خواهد داشت.
    کلیدواژگان: MIMO، تخمین کانال، فیلتر وفقی، LMS، تجزیه QR
  • مرتضی رجبی مندی، محمد ابراهیم حاجی آبادی، مجید بقایی نژاد * صفحات 617-629
    در این مقاله با استفاده از یک الگوریتم ترکیبی هوشمند روشی برای مدیریت مصرف برق خانگی مناسب جهت پیاده سازی در بستر شبکه برق هوشمند برق مطرح گردیده است. هدف اصلی این مقاله ارائه روشی جهت مدیریت مصرف برق بخش خانگی با حضور خودروی برقی می باشد. برای رسیدن به این هدف در گام اول، یک مدل برای مدیریت مصرف برق وسایل خانگی با هدف حداقل سازی هزینه خانوار و با در نظر گرفتن پارامتر رفاه ارائه گردیده است. در گام دوم به مدل سازی برنامه پاسخ گویی بار اضطراری (EDRP) و بررسی امکان تبادل انرژی بین خودروی برقی و شبکه برق تحت این برنامه پرداخته شده است. در گام سوم، مساله برنامه ریزی شارژ خودروی برقی در برنامه مدیریت مصرف برق به صورت تطبیقی و احتمالاتی بررسی شده است. شبیه سازی های انجام شده با سناریوی مشخص نشان دهنده کاهش 60. 96 درصدی مصرف انرژی در مدیریت مصرف برق وسایل خانگی و نیز زمان بندی بهینه شارژ خودروی الکتریکی می باشد. همچنین در قسمت پاسخ گویی بار اضطراری در مقایسه دو سناریوی متفاوت مقدار 66. 77% هزینه مشتری و پیک بار مقدار 1 کیلووات به ازای هر خانه کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: مدیریت مصرف برق، خودروی برقی، برنامه پاسخ گویی بار اضطراری، تبادل انرژی، هوش محاسباتی
  • الهام رحیمی نامقی، علی دستفان * صفحات 631-640
    در این مقاله یک سیستم ذخیره ساز انرژی بر پایه ابرخازن، برای ذخیره سازی انرژی بازتولیدی پیشنهاد می شود. این سیستم ذخیره ساز، شامل یک ابرخازن و دو مبدل DC-DC نیم پل دوسویه است. با توجه به این که شبکه مترو شامل یک مسیر رفت و یک مسیر برگشت است با استفاده از این سیستم ذخیره ساز پیشنهادی امکان تبادل انرژی بین خطوط رفت و برگشت میسر می شود. همچنین به دلیل استفاده از یک تجهیز ذخیره کننده برای هر دو مسیر از لحاظ هزینه های جاری و کاهش تلفات مقرون به صرفه است. بنابراین، هدف اصلی این مقاله طراحی سیستم ذخیره ساز و نیز تعیین پارامترهای کنترلی آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات با هدف صرفه جویی انرژی در شبکه مترو است. شبیه سازی ها در نرم افزار MATLAB/Simulink و بر اساس داده های واقعی قطار شهری مشهد انجام شده است. شبیه سازی در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن سیستم ذخیره ساز انرژی انجام شده است. برخی از پارامترهای عملکردی شامل ولتاژ باس و جریان پست ها در این دو حالت به دست آمده است. مقایسه نتایج شبیه سازی، کارآمدی سیستم ذخیره ساز پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ابرخازن، سیستم ذخیره ساز انرژی، شبکه حمل و نقل ریلی، صرفه جویی انرژی، روش های بهینه سازی
  • مجید رستمی نجف آبادی، رحمت الله هوشمند * صفحات 641-652
    در سیستم های قدرت گسترده ی امروزی، امکان آزمایش تمامی خطوط برای قرار دادن ادوات جبران ساز وجود ندارد، لذا ایجاد یک روند بهینه سازی مطلوب براساس تشکیل یک لیست اولیه از خطوط اولویت دار سیستم ضروری به نظر می رسد. از مهم ترین روش های تشکیل لیست اولیه در سیستم های تجدیدساختاریافته می توان به روش های تفاوت قیمت های گره ای، مشارکت در هزینه ی تراکم و ضریب حساسیت خروج خطوط اشاره نمود. در این مقاله ضمن مقایسه این سه روش و بررسی مزایای آن ها، با پیشنهاد مفاهیم «خطوط تراکم زا» و «خطوط تراکم زدا» ، روش تفاوت قیمت های گره ای به شکل مطلوبی اصلاح شده و ارتقا یافته است. سپس در روش پیشنهادی، روند جایابی بهینه ادوات جبران ساز سری با در نظر گرفتن هزینه ی سرمایه گذاری آن ها ارائه گردیده است. به منظور بررسی خصوصیات روش اصلاح شده پیشنهادی و مقایسه با دیگر روش ها، تمامی روش ها بر روی سیستم استاندارد 39 باس اعمال و نتایج با یکدیگر مقایسه شده است تا برتری روش پیشنهادی به اثبات برسد.
    کلیدواژگان: مدیریت تراکم، جایابی بهینه، ادوات جبران ساز، جبران ساز سری
  • محسن رمضان زاده، میثم جعفری نوکندی *، تقی بارفروشی صفحات 653-665
    در این مقاله مدلی بر اساس برنامه ریزی تصادفی جهت مطالعه تاثیر برنامه های پاسخ گویی بار بر شاخص های اقتصادی و امنیت بهره برداری شبکه قدرت در شرایط عدم قطعیت ارائه شده است. شبکه قدرت موردنظر در این مقاله شامل منابع تولید حرارتی، بادی و ذخیره ساز مغناطیسی ابررسانا است که در آن عدم قطعیت های بار و تولید توان منابع بادی و خروج تصادفی واحدهای تولید و خطوط انتقال درنظر گرفته می شوند. مسئله موردنظر در قالب یک مسئله بهینه سازی تصادفی دومرحله ای مدل سازی شده و با استفاده از تکنیک های حل مسئله برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح حل می شود. نتایج مطالعات در شبکه شش شینه نشان می دهد که به کارگیری منابع ذخیره ساز انرژی و پاسخ گویی سمت تقاضا در کنار ذخیره بخش تولید می تواند ضمن صرفه جویی در هزینه های بهره برداری شبکه قدرت، امنیت شبکه را با وجود عدم قطعیت حفظ نماید. مطالعات حساسیت انجام شده، نشان داده است که استفاده از ظرفیت مناسب این منابع ضمن آن که موجب صرفه جویی در هزینه های شبکه قدرت می شود، قابلیت اطمینان شبکه را نیز بهبود بخشیده و باعث جلوگیری از سرمایه گذاری اضافی می شود. همچنین نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش خطای پیش بینی بار در مقایسه با خطای پیش بینی باد، تاثیر بیش تری بر هزینه های شبکه قدرت می گذارد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی تصادفی، ذخیره تولید، پاسخ گویی بار، بار قابل انتقال، ذخیره ساز انرژی، عدم قطعیت
  • مجید زارعی، حسن حاج قاسم *، عبدالله اسلامی مجد صفحات 667-677
    در این مقاله یک الگوریتم ارتقای کنتراست قدرتمند بر پایه روش تعدیل هیستوگرام، بنام تعدیل هیستوگرام قطع شده پویای سه تایی (TDCHE) پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی TDCHE از چهار فرآیند اصلی تقسیم بندی، قطع، نگاشت و تعدیل تشکیل شده است. در ابتدا هیستوگرام تصویر ورودی به سه قسمت با تعداد پیکسل برابر تقسیم می شود. سپس فرآیند قطع هیستوگرام به وسیله سطح آستانه قطع برابر با میانگین شدت های رخ داده شده در هر زیرهیستوگرام انجام می شود. در ادامه هر زیرهیستوگرام با محاسبات ساده به یک محدوده پویای جدید نگاشت پیدا می کند و درنهایت فرآیند تعدیل هر زیرهیستوگرام به طور مستقل انجام می شود. روش پیشنهادی TDCHE برای رسیدن به اهداف چندگانه بیشینه محتوای اطلاعات متوسط (آنتروپی) ، کنترل نسبت ارتقا و حفظ روشنایی معقول ارائه شده است. همچنین این روش با تولید تصاویر واضح، با حفظ حداکثر جزئیات و به دور از پدیده هایی غیرطبیعی مانند اشباع شدت و تقویت نویز، منجر به ایجاد ارتقای طبیعی در تصویر خروجی می شود. ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی TDCHE از نظر حفظ محتوای اطلاعات و همچنین کیفیت بصری نشان از برتری قابل ملاحظه الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با روش های پیشین ارائه شده بر پایه تعدیل هیستوگرام دارد.
    کلیدواژگان: ارتقای کنتراست، تعدیل هیستوگرام، قطع هیستوگرام، کنترل نسبت ارتقا، آنتروپی
  • علیرضا زرخشک، پژمان رضایی * صفحات 679-686
    در این مقاله یک آنتن تک قطبی مسطح فشرده برای کاربردهای بلوتوث و فراپهن باند با قابلیت حذف یک باند فرکانسی ارائه شده است. آنتن پیشنهادی دارای یک صفحه تشعشعی با دو قسمت داخلی و بیرونی، همراه با یک صفحه زمین ناقص تشکیل شده است. این ساختار با ابعاد و حجم کوچک به منظور استفاده در دستگاه های قابل حمل و همچنین سیستم های پوشیدنی طراحی شده است. این آنتن جهت استفاده در باند بلوتوث و فراپهن باند بر روی لباس اساتید و کارکنان دانشگاه سمنان، به فرم آرم دانشگاه سمنان طراحی شده است. ابعاد کلی ساختار پیشنهادی 16×12 میلی مترمربع است و با یک خط ریز نواری پیچ دار تغذیه می شود. مقایسه نتایج نرم افزاری و اندازه گیری بیانگر تطابق مناسب منحنی افت برگشتی و خصوصیات الگوی تشعشعی آنتن ارائه شده است.
    کلیدواژگان: آنتن تک قطبی، دوباندی، حذف باند فرکانسی، فراپهن باند، بلوتوث، آنتن پوشیدنی
  • وحید ستاری نایینی *، یاسمین سالم، عصمت راشدی صفحات 687-698
    امروزه رایانش ابری سبز به دلیل کاهش اثرات زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از معیارهایی که در رایانش ابری سبز بر آن تاکید شده است، مصرف انرژی مراکز داده است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی، که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است، مدیریت زمان بندی کارها و ترکیب موثر ماشین های مجازی است. در این مقاله الگوریتمی جهت مدیریت زمان بندی کارها و توازن بار ارائه می شود. این الگوریتم به نام پرش ترکیبی قورباغه با بهره مندی از حافظه، همکاری و اشتراک گذاری اطلاعات بین قورباغه ها، سرعت همگرایی مناسب و انعطاف پذیری بهتر در برابر مشکل بهینه محلی، بهبود قابل توجهی نسبت به روش های سیستم تجمع مورچگان (ACO) و الگوریتم ژنتیک (GA) جهت مصرف انرژی و مهاجرت ماشین مجازی فراهم می آورد. در این مقاله، مدیریتپویای منابع بر اساس ترکیب موثر ماشین های مجازی انجام می شود و توسط الگوریتم پیشنهادی با توجه به قرارداد سطح سرویس پیاده سازی می شود. تفاوت این روش با روش های دیگر در این است که بهبود پارامترهای زمان، سرعت و دقت همگرایی رانشان می دهد. نتایج تجربی نشان می دهد که، روش ارائه شده موجود، از نظر مصرف انرژی، تعداد مهاجرت های ماشین مجازی و نقض قرارداد سطح سرویس عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: رایانش ابری سبز، مصرف انرژی، مدیریت زمان بندی، ترکیب موثر ماشین های مجازی، نقض قرارداد سطح سرویس، تعداد مهاجرت های ماشین مجازی
  • علیرضا سیادتان *، شورانگیز شمس شمس آباد فراهانی، سید ابراهیم افجه ای صفحات 699-710
    در این مقاله برای راه اندازی و کنترل بدون سنسور موتور - ژنراتور رلوکتانس سوییچی با میدان کمکی در حالت موتوری روش جدیدی ارائه شده است. موتور و ژنراتور جدید ارائه شده از نوع 4 به 2 است که روتورهای آن ازنظر شکل هندسی متفاوت و دارای دولایه جداگانه است و در هر لایه از یک استاتور و روتور استفاده شده است. ایده اصلی این گونه است که یک پالس سینوسی دامنه کم با فرکانس بالا به فاز تزریق می گردد و سپس از جریان فاز فیدبک گرفته می شود و با استفاده از دمودلاسیون AM شکل موج جریان فاز به دست می آید و به این ترتیب می توان موقعیت روتور را کشف نمود. در ابتدا توسط پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) یک سیگنال سینوسی به صورت دیجیتال تولید و به مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) داده می شود، سپس به میدان کمکی موتور اعمال می شود و از تاثیر آن روی فازهای موتور توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) نمونه برداری شده و به DSP داده می شود که پس از پردازش، فرامین آتش لازم توسط DSP به گیت ترانزیستور فازها ارسال می گردد. در ضمن تاخیرات جبران شده و عمل پیش فازسازی نیز بررسی می شود.
    کلیدواژگان: موتور و ژنراتور هیبرید رلوکتانس سوییچی، پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP)، روش مدولاسیون دامنه (AM)، روش بدون سنسور
  • فاطمه سیفی آتشگاه، عبدالرسول قاسمی * صفحات 711-723
    در این مقاله، روش های محافظت مسیر مشترک و محافظت قطعه مشترک در شبکه های نوری کشسان مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. مساله در قالب برنامه ریزی خطی صحیح مدل سازی شده است. هدف کمینه کردن یک تابع وزن دار از میزان کل ظرفیت یدکی و بیشینه اندیس شیار فرکانسی استفاده شده در شبکه است. در روش محافظت قطعه مشترک پیشنهادشده تمام گره های شبکه قابلیت تغییر بازه فرکانسی دارند. در این حالت، مسیر کاری می تواند قطعه بندی شده و برای هر قطعه، قطعه پشتیبان در نظر گرفت. هر کدام از قطعه های یک ارتباط به عنوان واحد مستقل و خوددرمان عمل می کند. اگر یک لینک از مسیر کاری دچار اشکال شود، تنها قطعه پشتیبان متناظر با لینک آسیب دیده فعال می شود. در حالتی که گره های میانی شبکه قابلیت تغییر طیف نداشته باشند، محافظت مسیر مشترک انجام می شود. به دلیل اینکه در قطعه بندی مسیر، فاصله فیزیکی هر قطعه و احتمال آسیب دیدن هم زمان جفت قطعه های کاری کمتر است، ظرفیت یدکی مورد نیاز در روش مبتنی بر قطعه بندی کمتر از روش محافظت مسیر است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان می دهد، میزان ظرفیت یدکی کل استفاده شده در محافظت مسیر مشترک 14. 5 درصد بیشتر از محافظت قطعه مشترک است. هم چنین، محافظت قطعه مشترک در مقایسه با محافظت مسیر مشترک مقاومت بیشتری در برابر آسیب هم زمان لینک ها دارد.
    کلیدواژگان: شبکه های نوری کشسان، محافظت قطعه مشترک، مدل سازی ILP، قابلیت بقا در شبکه های نوری کشسان
  • سپیده شیوندی، سیما عمادی * صفحات 725-736
    سرویس های وب به عنوان مولفه های نرم افزاری مستقل توسط ارائه دهندگان سرویس بر روی اینترنت منتشر شده و توسط درخواست کنندگان سرویس برای رسیدن به اهداف مختلف فراخوانی می شوند. با این حال در بسیاری از موارد هیچ سرویسی به تنهایی در مخزن سرویس یافت نمی شود که بتواند رضایت درخواست کننده را برآورده سازد. ترکیب سرویس، مولفه های جدیدی را با استفاده از یک مدل تعاملی برای سرعت بخشیدن به برنامه ها ایجاد می کند. قبل از ترکیب سرویس ها با یکدیگر، مهم ترین مسئله برای پیدا کردن نمونه سرویس های کاندید مطلوب، مطابقت آن سرویس ها با نیازمندی های غیروظیفه مندی است؛ لذا چگونگی طراحی یک روش کارآمد جهت ترکیب زنجیره ای از سرویس های متصل به هم مهم است. به تازگی تحقیقات زیادی جهت کاهش زمان جستجو برای پیدا کردن یک ترکیب سرویس انجام شده است. با این حال بسیاری از این روش ها برای پیمایش و بررسی همه وب سرویس های موجود در یک مخزن وب به مدت زمان طولانی نیاز دارند که به صورت قابل توجهی وقت کاربر را اشغال می کند. این مقاله رویکردی برای ترکیب خودکار سرویس های آگاه از کیفیت سرویس و همچنین استفاده از سلایق کاربران در رسیدن به نتیجه ترکیب بهینه ارائه می دهد. بدین منظور از روش پیشنهادی گراف رنگ آمیزی اصلاح شده برای فیلتر نمودن سرویس ها قبل از ایجاد ترکیب در داده هایی با مقیاس بزرگ استفاده می شود که مجموعه سرویس های انتخابی را کاهش می دهد. همچنین استفاده از الگوریتم KPL در این پژوهش باعث گردیده است تا چندین راه حل مناسب به کاربر ارائه شود تا در مواقع لزوم از قابلیت جایگزینی این راه حل ها به جای بهترین ترکیب استفاده نماید. نتایج حاصل از تحلیل و ارزیابی روش پیشنهادی، بهبود مطلوبی را در زمان اجرا و مصرف حافظه نمایان می سازد.
    کلیدواژگان: ترکیب سرویس، گراف رنگ آمیزی، الگوریتم Top-K، آگاه از کیفیت سرویس، الگوریتم KPL
  • محمود صیفوری، پرویز امیری *، ایمان داردس صفحات 737-744
    در این مقاله ساختاری جدید جهت تحقق تقویت کننده مقاومت انتقالی (TIA) پیشنهاد می شود. ساختار پیشنهادی با استفاده از یک ترانزیستور سورس پیرو و ترانزیستور سورس مشترک، به عنوان فیدبک ولتاژ-جریان، مقاومت ورودی و مقاومت خروجی را کاهش می دهد. در این ساختار به جای استفاده از مقاومت برای تبدیل جریان به ولتاژ، ترارسانایی ترانزیستور به ترا امپدانس تبدیل می شود و با تزریق جریان به درین ترانزیستور، خروجی ولتاژ مطلوب در گیت ایجاد می شود. سپس مداری بر اساس ساختار ارائه شده، پیشنهاد می شود. مدار پیشنهادی با تکنولوژی 0. 18 میکرومتر CMOS شبیه سازی شد و نتایج بهره برابر با dBΩ 59 با ریپل بهره کمتر از dBΩ 1 در پهنای باند GHz 8. 6 به دست آمد. توان مصرفی مدار mW 18 با منبع V 1. 8 و چگالی طیفی جریان نویز در ورودی 23 محاسبه شد. مقادیر بالا در حضور خازن پارازیتی 300fF فوتودیود در ورودی است. در ساختار جدید مصالحه های جدیدی ممکن می شود. این مصالحه ها درجات آزادی بیشتری را که در ساختارهای قبلی در دسترس نبود، فراهم می سازد.
    کلیدواژگان: تقویت کننده امپدانس انتقالی، شبکه های مخابرات نوری، ریپل بهره، حاصل بهره در پهنای باند، تقویت کننده فیدبک
  • فاطمه طیبی، غلامرضا اکبری زاده *، ابراهیم فرشیدی صفحات 745-761
    به دلیل تاثیر بسزایی که شکستگی ها بر تولید و برداشت بهتر و موثرتر از چاه دارند، شناسایی این پدیده ها، موضوعی بسیار بااهمیت است. نمودارهای تصویری، ابزار بسیار قوی برای مطالعه شکستگی ها در چاه ها هستند. در یک نمودار تصویری، یک شکستگی به شکل منحنی سینوسی دیده می شود. در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش های استخراج ویژگی، مانند بانک فیلتر گابور، گشتاورهای زرنیک، گشتاورهای مستقل هفت گانه هیو و تبدیل والش-هادامارد جهتی، ویژگی های مفید استخراج شده و سپس برای کلاسه بندی نمودار تصویری، شبکه عصبی SOM بکار گرفته شده است. نتایج آزمایشی نشان داد که الگوریتم پیشنهادی به طور موفقیت آمیز و با دقت بالایی قادر به تشخیص شکستگی های موجود در نمودارهای تصویری است. در الگوریتم پیشنهادی، از روش های استخراج ویژگی استفاده شد که برای استخراج ویژگی اشیاء بافت، مناسب می باشند. نتایج نشان می دهند که دقت روش پیشنهادی برای استخراج پیکسل های شکستگی، بسیار بالا است و همچنین حساسیت کمی به نویز در نمودارهای تصویری دارد. الگوریتم پیشنهادی در این مقاله بر روی دو دسته از دیتاست های تصویری FMI و RMI اعمال شد و نتیجه کلاسه بندی در مقایسه با سایر الگوریتم های پیشنهادی، از دقت بهتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: شکستگی، نمودار تصویری، منحنی سینوسی، استخراج ویژگی، بانک فیلتر گابور، گشتاورهای زرنیک، گشتاورهای مستقل هفت گانه هیو، تبدیل والش-هادامارد جهتی، شبکه عصبی SOM
  • محمدرضا عباس نژاد، امیر جهانگرد رفسنجانی *، محمدرضا پژوهان صفحات 763-776
    سامانه های توصیه گر در وبگاه ها شخصی سازی وب را به صورت هوشمند و برخط با ارائه پیشنهادهایی به کاربران انجام می دهند. این سامانه ها را می توان با مدل سازی شیوه های دسترسی کاربران با استفاده از کاوش در سیاهه های وب ایجاد نمود. به بیانی دیگر می توان الگوهای دسترسی کاربران را با روش های داده کاوی از سیاهه های وب استخراج کرد؛ سپس به کاربران بر پایه این الگوها پیشنهاد داد. سامانه های توصیه گر گوناگونی مبتنی بر کاوش در سیاهه های وب ایجاد شده اند اما هنوز بهبود کارایی و پیچیدگی آن ها موضوعی چالش برانگیز است. در این مقاله، سامانه توصیه گری بنام پینو مبتنی بر کاوش در سیاهه های وب به همراه رویکرد جدیدی برای استخراج الگوهای دسترسی در آن ارائه شده است. در این رویکرد ابتدا شیوه های دسترسی کاربران با گرافی جهت دار و وزن دار مدل می شوند. صفحات، راس های این گراف و یال ها نشان دهنده ارتباط بین آن ها بر اساس تکرارهای با هم صفحات هستند. وزن یال ها بر اساس معکوس احتمال شرطی مشاهده صفحات با در نظر گرفتن ترتیب آن ها محاسبه می شود سپس صفحات با بخش بندی گراف شیوه های دسترسی کاربران بر پایه کوتاه ترین مسیرها خوشه بندی می شوند. پیشنهاددهی بر پایه این الگوها با پیچیدگی زمانی ثابت و سازگار با فراموش کاری پروتکل HTTP انجام می گیرد. سامانه پینو بر روی سیاهه های یک سرور مورد ارزیابی قرار گرفته است. اثربخشی پیشنهاددهی با معیارهای قابلیت پیشنهاددهی، پیشنهادهای درست، دقت و پوشش ارزیابی شده است. نتایج ارزیابی نشان دهنده توانایی سامانه پینو در بهبود کیفیت پیشنهادها است به گونه ای که میانگین همساز بین این معیارها در سامانه پینو به 57% رسیده که نسبت به سامانه های پیشین 12% بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: سامانه توصیه گر، کاوش در سیاهه های وب، استخراج الگوهای دسترسی، کوتاه ترین مسیرها در گراف
  • بابک عبدالملکی، علیرضا سیفی، محمدمهدی عارفی * صفحات 777-784
    در این مقاله، مخابرات میان عوامل پیرو در کنترل ردیابی رهبر-پیرو سیستم های چندعاملی با دینامیک تک انتگرال گیر چندمتغیره کاهش یافته است. یک طرح کنترلی کاملا توزیعی پیشنهاد شده است که در آن یک متغیر تصمیم گیری محلی و غیرترکیبی به صورت پیوسته رصد می شود. اگر نرم خطای اندازه گیری متغیر تصمیم گیری از یک حد آستانه ای وابسته به زمان تجاوز کند، یک رخداد اتفاق افتاده و متغیر تصمیم گیری، نمونه گیری شده، در یک واحد ذخیره داده، ذخیره شده و به یک شبکه مخابراتی همسایه به همسایه با پهنای باند کم فرستاده می شود. همچنین، آخرین داده های نمونه گیری شده همسایه ها، دریافت شده از شبکه مخابراتی، در واحد ذخیره داده، ذخیره شده اند. یک قانون کنترلی که از آخرین داده های ذخیره شده محاسبه می شود، به دینامیک عوامل پیرو اعمال می شود. نشان خواهیم داد که تحت این قانون کنترلی و با استفاده از مکانیزم رخداد-تحریک پیشنهادی، خطای ردیابی عوامل پیرو، کران دار باقی می ماند و سیستم حلقه بسته حاصل، از خود رفتار زنو نشان نمی دهد. برای تایید کارآیی طرح کنترلی پیشنهادی، شبیه سازی عددی اضافه شده است.
    کلیدواژگان: کنترل رهبر-پیرو، سیستم چندعاملی، کنترل توزیعی، شبکه مخابراتی، کنترل رخداد-تحریک، رفتار زنو
  • عباس عسگری، غلامرضا عرب مارکده * صفحات 785-796
    فرآیند تقطیر از فرآیندهای مهم در صنایع شیمیایی به شمار می رود و کاربرد وسیعی در این صنایع دارد. برج تقطیر به عنوان یک ابزار محبوب نزد مهندسان شیمی به منظور جداسازی مواد مورد استفاده قرار می گیرد و متداول ترین روش در جداسازی مواد می باشد. ثابت نگه داشتن غلظت محصولات در برج تقطیر از دیدگاه کنترلی بسیار مهم است. کنترل این فرآیندهای پیچیده نیاز به روش های هوشمند دارد تا بتواند بر اساس رفتار سیستم، تصمیم مناسبی را برای کنترل آن اتخاذ کند. از میان روش های هوشمند، سیستم فازی به دلیل کارآیی این روش در کنترل سیستم های پیچیده در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، یک کنترل کننده فازی نوع-1 برای یک مدل غیرخطی برج تقطیر طراحی شده است. در طراحی این کنترل کننده فازی، الگوریتم ژنتیک (GA) مورد استفاده قرار گرفته است. نشان داده شده است که کنترل کننده فازی عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده های PI متداول دارد. سپس کنترل کننده فازی نوع-2 جایگزین فازی نوع-1 شده و برای بهینه سازی عملکرد کنترل فازی-2، گین های خروجی آن با روش GA تعیین گردیده است. نشان داده شده است که عملکرد فازی-2 از لحاظ مختلف بهتر از فازی-1 می باشد و همچنین در برابر تغییرات تغذیه، مقاوم تر است. در این تحقیق از نرم افزار MATLAB/ SIMULINK برای مدل سازی و پیاده سازی روش های پیشنهادی استفاده شده است.
    کلیدواژگان: برج تقطیر، مدل غیرخطی، کنترل غلظت، سیستم فازی، کنترل کننده فازی نوع-2، الگوریتم ژنتیک
  • مهدیه عطاییان، نگین دانشپور * صفحات 797-814
    صحت داده ها یکی از مهم ترین ابعاد کیفیت داده ها به شمارمی رود. با توجه به حجم بالای منابع داده ای نیاز به روش هایی خودکار وجود دارد. در این مقاله راهکاری خودکار برای تصحیح داده هایی با انواع داده ای متفاوت ارائه شده است. در این راهکار در ابتدا رکوردهایی که احتمالا حاوی ویژگی خطا است با استفاده از وابستگی تابعی شناسایی می گردد، بدین صورت که رکوردی که به ازای یک وابستگی تابعی با بیش از از رکوردها در تناقض باشد، مشکوک به خطا است. سپس به ازای هر ویژگی از منبع داده مورد بررسی، سیستم یادگیری مرکب ساخته می شود. سیستم یادگیری مرکب از سه طبقه بند بیز، درخت تصمیم و شبکه عصبی MLP تشکیل شده است و دارای استراتژی ترکیب رای اکثریت است. سیستم یادگیری مرکب به وسیله رکوردهای صحیح شناسایی شده مورد آموزش قرارداده می شود. پس از آموزش طبقه بندها، هر ویژگی غلط به عنوان کلاس هدف سیستم یادگیری مرکب قرارمی گیرد و مقداری برای آن پیش بینی می گردد. روش پیشنهادی قادراست چندین خطا در یک رکورد را شناسایی نماید. آزمایش ها نشان می دهد که true negative rate الگوریتم پیشنهادی در بخش تشخیص خطا به طور متوسط 93. 7% و در بخش تصحیح خطا به طور متوسط 90. 6% است. هم چنین آزمایش ها نشان می دهد که میزان پارامترهای ارزیابی در الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با دو الگوریتم مشابه مبتنی بر وابستگی تابعی بهبود داشته است.
    کلیدواژگان: تصحیح داده، تشخیص خطا، وابستگی تابعی، سیستم یادگیری مرکب
  • آرزو عطایی فرد، خلیل منفردی ، شهرام حسین زاده * صفحات 815-823
    در این مقاله آرایشی جدید برای نوسان ساز کنترل شده با ولتاژ LC کلاس-C ارائه شده است که دارای مزیت شروع نوسان مناسب، کاهش نویز فاز و افزایش دامنه می باشد. استفاده هم زمان از دو روش خازن ورکتور با قابلیت تنظیم دیجیتالی و مدار تانک مرتبه چهار باعث شده که نوسان ساز کلاس-C پیشنهادی از نظر نویز فاز، عملکرد بسیار بهتری نسبت به سایر ساختارهای نوسان ساز LC داشته باشد. فیدبک دامنه به کاررفته در ساختار پیشنهادی سبب بهبود نویز فاز و توان مصرفی می شود ساختار پیشنهادی قادر به کار در بازه فرکانسی GHz 3. 2 تا 4. 2 GHz با بایاس گیت 0. 5 V تا 1 V است. برای اینکه مشخص شود مدار پیشنهادی تا چه اندازه درمقابل تغییرات پروسه (PVT) مقاوم است، مقایسه نویز فاز مدار علاوه بر گوشه تکنولوژی TT@ 25°C در گوشه های تکنولوژی FF@ -40°C و SS@ 85°C نیز به ازای آفست فرکانسی 1 MHz شبیه سازی گردید. ازطرف دیگر برای این که تخمینی از اثر غیرایده آلی های مدار بر روی محدوده تغییرات به دست آید از شبیه سازی مونت کارلو با تعداد 50 نمونه استفاده گردید. در این شبیه سازی فرض شد که خازن ها و سلف ها به ترتیب دارای توزیع گوسی با میزان انحراف ازمعیار 5± و 10± درصد هستند. نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ در تکنولوژی 180nm, TSMC CMOS طراحی و توسط نرم افزار ADS شبیه سازی و ارزیابی شده است.
    کلیدواژگان: نوسان سازکنترل شونده با ولتاژ، نویز فاز، نوسان ساز کلاس-C، گستره فرکانسی
  • علی غزنوی سرحوزکی، محمد ابراهیم حاجی آبادی *، منصور خلیلیان صفحات 825-836
    هدف از این مقاله بررسی تحلیلی تلفات شبکه در سطوح مختلف بار می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا در گام اول برنامه بازار اجرا شده و در لم 1 و با کمک ضرایب لاگرانژ مولفه های ساختاری موثر بر تولید واحدها به دست آمده است. با کمک تجزیه ساختاری انجام شده، به صورت تحلیلی حساسیت تولید هر واحد بر تغییر بار هر باس به دست آمده است. در گام دوم، در لم 2 رابطه ای تحلیلی بین تغییر توان انتقالی خطوط و تغییر بار به دست آورده شده است. در نهایت به کمک نتایج لم های یک و دو، شاخص تلفات برای هر باس LIn و شبکه LIsys به صورت تحلیلی ارائه شده است. LIn بیان گر تغییر تلفات شبکه به ازاء تغییر بار باس n می باشد. انتظار می رود که LIn همواره مثبت باشد، اما با توجه به برنامه بازار، مکان نقاط بار و تولید و نیز تراکم، مقدار LIn می تواند بر خلاف انتظار منفی گردد. این موضوع برای شاخص LIsys نیز صادق است. در این مقاله نقطه بحرانی بار برای هر باس و نیز کل شبکه از دیدگاه تلفات شبکه به عنوان میزانی از بار باس و یا شبکه که شاخص LInبرای هر باس و یا LIsys برای شبکه تغییر علامت می دهد، تعریف شده است. به علاوه ناحیه ای از بار که شبکه دارای بیش ترین تلفات می باشد نیز به عنوان ناحیه بحرانی بار از دیدگاه تلفات تعریف می گردد. ناحیه های بحرانی بار از دیدگاه تلفات می تواند در تصمیم گیری جهت مکان های اعمال سیاست های مدیریت مصرف مفید باشد. در انتها مطالعات بر روی سه شبکه استاندارد IEEE انجام شده است.
    کلیدواژگان: بازار برق، روش لاگرانژ، تجزیه ساختاری تولید، تغییرسطح بار، ناحیه بحرانی، شاخص تلفات
  • خلیل غفوری پور، زهرا میرزامومن * صفحات 837-849
    در این مقاله، با فرض وجود ارتباطات معنادار بین برچسب ها در مسائل چندبرچسبی، دو روش جدید برای بهبود روش پایه زنجیره رده بندها (CC) در رده بندی چندبرچسبی پیشنهاد شده است. در این مقاله، برای اولین بار از قوانین انجمنی برای تعیین ترتیب رده بندها در روش CC استفاده شده است. در روش های پیشنهادی این مقاله، ابتدا از قوانین انجمنی برای مدل سازی ارتباطات بین برچسب ها استفاده می شود و سپس با استفاده از قوانین انجمنی استخراج شده، یک گراف ارتباط ساخته می شود و درنهایت، این گراف مبنای تعیین ترتیب زنجیره رده بندها قرار می گیرد. از آن جا که در مسائل واقعی چندبرچسبی مانند رده بندی متون، تصاویر و کاربردهای پزشکی ارتباطات معناداری بین برچسب ها وجود دارد، روش های پیشنهادی به بهبود رده بندی در این حوزه ها منجر خواهد شد. آزمایش های تجربی گسترده انجام شده روی مجموعه داده های استاندارد و رایج در حوزه رده بندی چندبرچسبی نشان می دهند، استفاده از ارتباطات بین برچسب ها در ساخت زنجیره رده بندها باعث بهبود معیارهای مهم ارزیابی در رده بندی مبتنی بر زنجیره رده بندها می شود.
    کلیدواژگان: رده بندی چندبرچسبی، ارتباط بین برچسب ها، قوانین انجمنی، زنجیره رده بندها
  • کبری قاسمی، بهزاد زمانی دهکردی *، فرساد زمانی بروجنی صفحات 851-865
    قواعد انجمنی، برای یافتن ارتباط پنهان و وابستگی های میان مجموعه عناصر مختلف در پایگاه داده به کار می روند که در قالب قانون استخراج می شوند؛ اما مشکل این روش، افشاء اطلاعات حساس و تهدید محرمانگی اطلاعات می باشد. فرایند ایمن سازی داده ها باوجود تحقیقات گسترده در این حوزه به عنوان یک مسئله NPHard در نظر گرفته می شود. این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه و نیز رویکرد مبتنی بر پشتیبان، سعی در کاهش پشتیبانی مجموعه عناصر حساس موجود در پایگاه داده تراکنشی دارد. روش پیشنهادی با حذف تراکنش هایی که شامل عناصر حساس هستند، باعث کاهش پشتیبانی عناصر حساس به کمتر از حداقل آستانه پشتیبانی شده که ایمن سازی پایگاه داده را به همراه دارد. روش پیشنهادی در هر تکرار، تنها با یک بار پویش تراکنش های حساس به جای پویش کل تراکنش های پایگاه داده، باعث افزایش سرعت و کاهش هزینه های اجرا می گردد. همچنین برای کاهش عوارض ناشی از پنهان سازی، تراکنش ها بر اساس کمترین طول یا بیشترین عنصر حساس و کمترین عنصر غیر حساس مرتب سازی می شوند.
    کلیدواژگان: قواعد انجمنی، پنهان سازی مجموعه عناصر حساس، الگوریتم های ژنتیک چندهدفه
  • حامد قنواتی، علیرضا جلیلیان * صفحات 867-878
    کاربرد مبدل های الکترونیک قدرت در توربین های بادی، منجر به تولید هارمونیک و میان هارمونیک می شود. همچنین کلیدزنی مبدل ها، منجر به اغتشاش توان اکتیو خروجی توربین ها می شود. برهم کنش هارمونیکی مزارع بادی با شبکه بالادستی، انتشار هارمونیک ها در آن و تقویت این انتشارها به واسطه تشدیدهای موجود در کابل های انتقال زیرزمینی، می تواند به افزایش مشکلات کیفیت توان منجر شود. این مقاله روشی را برای مطالعه و دسته بندی انتشارهای جریان هارمونیکی متداول در یک مزرعه بادی ارائه می دهد. این روش از مفهوم تابع انتقال برای ارزیابی سهم جریان هارمونیکی هر توربین بادی در محل اتصال مشترک به شبکه و نیز سهم ولتاژ هارمونیکی پس زمینه شبکه بر اعوجاج جریان هارمونیکی هر یک از توربین ها استفاده می کند. در این راستا، استخراج توابع انتقال ولتاژ و جریان، و امپدانس و ادمیتانس انتقال بر اساس نظریه مدار و مدل سازی هارمونیکی اجزای مزرعه بادی از سمت ولتاژ متوسط ترانسفورماتور توربین در حوزه فرکانس انجام می شود. دو دسته انتشار هارمونیکی تحت عنوان "انتشار اولیه" و "انتشار ثانویه" بر اساس این توابع بررسی می شود. به کمک این روش می توان سهم هر توربین و نیز سهم شبکه را در انتشار برآیند مزرعه بادی تفکیک کرد. همچنین تاثیر تابع انتقال فیلتر LCL رایج در توربین های بادی بر هر یک از آن توابع انتقال بررسی می شود. نتیجه مهم حاصل شده این است که حضور این فیلتر باعث می شود دامنه تابع انتقال هارمونیکی اولیه از توربین به توربین در محدوده فرکانسی معینی از دامنه تابع انتقال اولیه از توربین به شبکه بیش تر باشد.
    کلیدواژگان: هارمونیک، مزرعه بادی، تشدید، تابع انتقال، انتشار اولیه و ثانویه، مدل سازی حوزه فرکانس، تحلیل امپدانسی، فیلتر LCL
  • فرید کربلایی *، حمیدرضا شهبازی صفحات 879-890
    در این مقاله به بررسی مسئله کنترل بهینه و هماهنگ ولتاژ در سیستم های قدرت، پرداخته می شود. روش کنترلی رایج در این مسئله، کنترل مبتنی بر پیش بینی مدل است. یک گام اصلی در کنترل مبتنی بر پیش بینی مدل در مسئله کنترل هماهنگ ولتاژ، پیش بینی مسیر پاسخ ولتاژها می باشد. در این مقاله، یک روش جدید جهت پیش بینی مسیر پاسخ ولتاژها مبتنی بر دو نقطه ارائه می شود. این دو نقطه عبارت اند از 1- لحظه بلافاصله بعد از اعمال اقدامات کنترلی و 2- حالت ماندگار سیستم بعد از اعمال اقدامات کنترلی. روش جدید بر این اصل استوار است که در مسئله کنترل هماهنگ ولتاژ، مسیر تغییرات پاسخ ولتاژها به اقدامات کنترلی یک مسیر یکنواخت است. همچنین روش کنترلی مورد استفاده در این مقاله یک روش تطبیقی و انعطاف پذیر است. ویژگی تطبیقی، به کنترل پذیری سیستم با تغییر در نقطه کار اشاره دارد. منظور از ویژگی انعطاف پذیری، حل مسئله بهینه سازی به صورت چندهدفه با الگوریتم بهینه سازی چندهدفه SPEA2 و تهیه یک مجموعه از پاسخ های نامغلوب است که این امکان را به بهره بردار سیستم می دهد تا با توجه به شرایط اقتصادی و عملیاتی، به کمک تکنیک تصمیم گیری چندمعیاره مبتنی بر ماتریس اولویت، بهترین اقدامات کنترلی را تعیین و به سیستم قدرت اعمال کند.
    کلیدواژگان: کنترل هماهنگ ولتاژ، پیش بینی مسیر مبتنی بر دو نقطه، بهینه سازی چندهدفه، SPEA2، تکنیک تصمیم گیری چند معیاره
  • علی کریمی، حسین فلاح زاده ابرقویی، مجید نیری پور * صفحات 891-906
    منابع تولید پراکنده که استفاده از آن ها روزبه روز در حال افزایش است بدون سیستم کنترل دقیق عملکرد مناسب و موثری نخواهند داشت. منابع تولید پراکنده در مقایسه با ژنراتور سنکرون به علت عدم داشتن اینرسی کافی، تاثیر کمتری در کنترل فرکانس شبکه دارند. منابع تولید پراکنده با استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت به شبکه های فشار ضعیف متصل می گردند، به طوری که این مبدل ها در دو مد کنترل ولتاژ و توان کار می کنند. در این مقاله روش کنترل جدیدی به منظور بررسی نقش مشارکتی مبدل های منبع ولتاژ با ماشین سنکرون در کنترل فرکانس ریزشبکه ارائه می گردد. در این راستا ابتدا روش کنترل ترکیبی دروپ فرکانس-زاویه بهبودیافته همراه با کنترل کننده تطبیقی غیرخطی در مبدل ها به منظور کنترل توان و فرکانس ارائه می گردد. درنهایت، صحت عملکرد روش ارائه شده، با استفاده از شبیه سازی سیستم نمونه در نرم افزار سیمولینک متلب مورد ارزیابی و تایید قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: نقش مشارکتی مبدل منبع ولتاژ، دروپ ترکیبی فرکانس-زاویه، کنترل فرکانس
  • سهیل کعبه پهنه کلایی، مرتضی رحیمیان * صفحات 907-918
    در این مقاله، یک مدل برنامه ریزی تصادفی برای مدیریت انرژی نیروگاه مجازی شامل ایستگاه های خورشیدی، سیستم های ذخیره ساز و متقاضیان انرژی واقع در ریزشبکه برق ارائه می شود. در مدل برنامه ریزی تصادفی، عدم قطعیت در دسترس پذیری مولفه های ریزشبکه به صورت مجموعه ای از سناریوها مدل سازی می شوند. به علاوه، عدم قطعیت در قیمت انرژی و تولید توان خورشیدی مبتنی بر پیش بینی نقطه ای مدل سازی می شوند. مدیریت انرژی نیروگاه مجازی در دو مرحله تصمیم گیری و توزیع توان در هر دوره زمانی پیاده سازی می شود. سیستم مدیریت انرژی در مرحله تصمیم گیری، میزان توان تبادلی با شبکه اصلی را با درنظرگرفتن پیشامدهای محتمل تعیین می کند. سیستم مدیریت انرژی در مرحله توزیع توان، با پایش وضعیت اجزای ریزشبکه و به روزرسانی اطلاعات مرتبط به طور زمان-حقیقی، تصمیمات مناسب برای انرژی مصرفی و تولیدی را اتخاذ می کند. قیمت انرژی الکتریکی و تولید توان خورشیدی براساس اطلاعات واقعی جمع آوری شده از بازار برق نیوانگلند آمریکا پیش بینی می شوند. نتایج به دست آمده از یک مطالعه موردی، عملکرد روش برنامه ریزی تصادفی را در مقایسه با مدل های بهینه سازی مقاوم و قطعی آشکار می سازد.
    کلیدواژگان: مدیریت انرژی، نیروگاه مجازی، برنامه ریزی تصادفی، شبکه هوشمند، پیشامد
  • سید مهرداد موسویان، هدی قریشی *، محمدرضا ذهابی صفحات 919-930
    در این مقاله، یک استراتژی کنترلی تعمیم یافته از مدولاسیون پهنای پالس بر مبنای حامل (GCB-PWM) که برای مبدل های چندسطحی پشت به پشت مناسب می باشد، پیشنهاد گردیده است. هدف از روش پیشنهادی، ایجاد یک الگوی کلیدزنی به نحوی است که بدون افزایش فرکانس کلیدزنی، دامنه اولین هارمونیک حذف نشده ولتاژ خروجی، حذف شود یا به زیر حد مجاز استاندارد خود کاهش یابد. این امر با ثابت نگه داشتن اندیس مدولاسیون دامنه در مقدار یا مقادیر مشخص و در عوض تغییر ولتاژ لینک dc میانی، محقق و منجر به مزایای قابل توجهی از جمله بهبود اعوجاج هارمونیکی کل (THD) و کاهش اندازه فیلتر خروجی می گردد. روش پیشنهادی بر روی مبدل هفت سطحی پشت به پشت (BTB) از نوع پل H متوالی (CHB) اعمال شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از برتری روش کنترلی پیشنهادی نسبت به روش متعارف CB-PWM از نقطه نظر اعوجاج هارمونیکی کل و اندازه فیلتر خروجی می باشد.
    کلیدواژگان: پل H متوالی، GCB-PWM، منابع dc متغیر، سایز فیلتر خروجی، اعوجاج هارمونیکی کل
  • احسان هوشمند، رضا نوروزیان *، عباس ربیعی صفحات 931-942
    در این مقاله یک رهیافت تصادفی کارآمد به منظور درنظر گرفتن اثرات عدم قطعیت بر نحوه اشتراک گذاری بهینه انرژی و جایابی مکان نصب منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر در شبکه ی توزیع ارائه شده است. تابع هدف اصلی مدل پیشنهادی، کاهش تلفات انرژی در شبکه ی توزیع است. به دلیل بزرگی تلفات سالیانه شبکه توزیع، کاهش تلفات مزایای چشم گیری دارد. حذف بخشی از تلفات، صرفه جویی قابل توجهی را در مصرف انرژی به دنبال دارد و سرمایه گذاری برای افزایش کارایی شبکه را توجیه می کند. از جمله این سرمایه گذاری ها قراردادن منابع توزیع شده (DG) مانند منابع تولید پاک و تجدیدپذیر (RES) در شبکه است. عدم قطعیت موجود در تولید RES و تقاضای انرژی، بهره بردار شبکه توزیع را در به کارگیری بهینه از منابع مختلف را با چالش مواجه کرده است. در نتیجه، مشارکت انرژی منابع تجدیدپذیر عموما بر این اساس مشخص می شود که فقط بخش کوچکی از تولید نامی این منابع در تامین انرژی شبکه نقش دارد. روش پیشنهادی اشتراک گذاری بهینه انرژی و جایابی منابع تجدیدپذیر را در برابر تمام وضعیت های غیر قطعی بهره برداری را تضمین می کند. مدیریت عدم قطعیت در این مقاله براساس روش سناریو بنیان مدل سازی شده است. همچنین با انجام تحلیل حساسیت، حداکثر درصد نفوذ و تعداد بهینه منابع تجدیدپذیر قابل نصب در شبکه تعیین می شود. مدل پیشنهادی برروی شبکه توزیع شعاعی 33 شینه IEEE و در محیط نرم افزار بهینه سازی GAMS پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی توزیع مناسب انرژی بر روی منابع موجود و کاهش تلفات انرژی شبکه را براساس جایابی و اشتراک گذاری انرژی منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر نشان می دهد. ارزیابی نتایج برنامه ریزی تصادفی نسبت به برنامه ریزی در حالت قطعی، دستیابی به یک مقدار واقعی برای کاهش تلفات در حدود 35% را تضمین می کند.
    کلیدواژگان: منابع تولید تجدیدپذیر (RES)، تولید توان بادی، عدم قطعیت، سلول خورشیدی، سناریو بنیان، اشتراک گذاری بهینه انرژی
  • حسین یوسفی *، محمدحسن قدوسی نژاد، یونس نوراللهی صفحات 943-950
    تولید پراکنده برق در واحدهای مسکونی توسط سیستم های برق خورشیدی، راه حلی مناسب برای کاهش بار شبکه و گسترش استفاده از منابع تجدیدپذیر می باشد. چالش بزرگ برای ترغیب مصرف کنندگان برق برای استفاده از این سیستم ها، ایجاد جذابیت مالی و توجیه پذیری اقتصادی آن، می باشد. در این مقاله تحلیل فنی و اقتصادی سیستم برق خورشیدی خانگی همراه با دو روش تعرفه بندی برق شبکه، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار SAM برای مدل سازی و آنالیز فنی و اقتصادی بهره برده شده است. نتایج نشان گر این واقعیت می باشند که در مجموع، در قیمت گذاری پلکانی نسبت به ثابت، بازدهی اقتصادی پروژه بهتر بوده و ارزش خالص فعلی و دوره بازگشت سرمایه مقادیر مطلوب تری دارند. به طوری که ارزش خالص فعلی در حالت پلکانی 3709 دلار بوده در حالی که در حالت ثابت 2468 دلار به دست آمده است. همچنین دوره بازگشت سرمایه در حالت پلکانی و ثابت به ترتیب 5. 2 و 6. 5 سال محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: تعرفه بندی ثابت و پلکانی، سیستم سلول خورشیدی، تحلیل اقتصادی، نرم افزار SAM
|
  • M. B. Abolhasani Jabali, M. H. Kazemi * Pages 455-466
    This paper presents a new methodology for uncertain polytopic linear parameter-varying (LPV) modeling of power systems based on parameter set mapping (PSM) with principle component analysis (PCA). At first, an LPV representation of the system dynamics is generated by linearization of its usual differential-algebraic equations about the transient operating points. Then, the PCA-based PSM algorithm is used to reduce the number of models and generate a reduced polytopic LPV model. Because of the system nonlinearity and approximations of model reduction, some uncertainties are considered for each model. A robust pole placement controller is designed to assign the poles of polytopic model in a linear matrix inequality (LMI) region such that the response of the system has a proper damping ratio. A sufficient condition is also proposed to guarantee the asymptotic stability of the closed loop model against the uncertainties. Finally, the proposed controller is synthesized as a power system stabilizer (PSS). It is considered for a single-machine power system and then it is simulated in multi-machine case and compared its performance with a tuned standard conventional PSS and other cases of the controller. The results show the robust performance of the proposed controller especially in different operation conditions and faults.
    Keywords: PSS, LPV modeling, PCA algorithm, LMI regions
  • H. Ismkhan * Pages 467-479
    In order to increase performance of genetic algorithms, many approaches with aim of preserving diversity have been published. However, most of these approaches can be only applied to continuous optimization problems. This does not mean that genetic algorithms do not need population diversity, when they are applied to combinatorial optimization problems. In fact, defining the concept of similarity between solutions of combinatorial optimization problems, due to their apparent differences, is not straightforward. For example, for travelling salesman problem, how to measure similarity between solutions? This paper presents diversity preservative strategies which are based on similarity between solutions. These strategies not only can be applied to continuous optimization problems, but also by proposing novel semantic-oriented approaches to compute similarity between solutions of combinatorial optimization problems, it is possible to apply to combinatorial optimization problems, successfully.
    Keywords: Genetic algorithm, diversity, selection, replacement
  • A. Avokh *, H. R. Abutalebi Pages 481-495
    Diversity of the noise fields in real environments makes difficult to design an efficient de-noising system. This paper addresses the problem of speech enhancement in real environments. Towards this goal, we present a hybrid scheme based on the adaptive beam-forming and post filtering. In order to capture the adaptive conditions of the environment, we adopt two algorithms: steepest descent and least mean square. We also consider the application of the post-filters on the output of the beam-former. As an advantage, the proposed structure not only produces some controlled nulls to reduce the directional noises, but also adaptively minimizes the power of diffuse and uncorrelated noises. The study of the convergence of the proposed algorithms and also the behavior of the diffuse noise in real conditions are other issues considered in this paper. Numerical results of our comprehensive implementation confirm the efficiency of the proposed scheme in suppression of the real environmental noises.
    Keywords: Microphone array, speech enhancement, beam-forming, post filter, diffuse noise
  • M. Babaie, Z. Rahmani *, B. Rezaie Pages 497-508
    In this paper, a novel switching control method based on two switching logic contained Harris index and fuzzy supervisor in presence of disturbance is proposed for controlling a cart position and angle of an inverted pendulum. The Harris index is calculated using Markov parameters and output variance of the closed loop system. In order to show the performance of the switching logic, simultaneous usage of advantages of several different controllers in a control loop of a nonlinear systems subject to disturbance with variable power is proposed for the first time. The designing stages of proposed method include three steps. First, proper controllers including proportional–integral–derivative, linear quadratic regulator and sliding mode control have been designed. Then, Harris index and finally the fuzzy supervisor are also designed. The Harris index is determined in order to choose the proper controller as first switch logic. The fuzzy supervisor is designed to improve and supervision on performance of Harris index as second switching logic. Numerical Simulation results show that the proposed method at any moment due to changes disturbance, choose the best controller and it can reduce chattering, domain of control signal and sensitivity to disturbance.
    Keywords: Harris index, Switching control, Switching logic, Fuzzy supervisor, Inverted pendulum
  • M. M. Bakhshi, H. Hassanpour, M. Fateh * Pages 509-517
    In this paper, a new method is presented to feature extraction from facial images. The main purpose of this paper is probe image retrieval from a big database. By increasing the size of the database, the similarities between people increases and the separation capability decreases. The proposed method increases the distance between peoples in feature space by extracting appropriate features. This method is based on properties of the human vision system and sequentially extracts features in top-down manner. For this purpose, spatial- frequency features are used. In this method, by applying concentric windows in different size on the facial image, the content of each window are mapped to frequency space. The change of frequency components in different windows forms the feature space of image. Then frequency component with high separation capability between face images is remained by appropriate filter. In the end, the final image is retrieved from database by Euclidean distance criterion. In this paper the FERET database is used. Recognition rate compared with the best current method in similar size of database, with 2% improvement reached to 99%. By increasing database size to 990 classes, 90.4% of recognition rate is achieved.
    Keywords: Face recognition, feature extraction, spatial-frequency domain, big database, feature selection
  • M. Bayat *, A. Kadivar, H. Radmanesh Pages 519-529
    In This study a new method for spectral estimation of signals in the presence of observation noise is proposed. Back ground noise has a non-Gaussian symmetric alpha stable distribution. Signal parameters are modeled by an AR process, using spectral methods. After the calculation of the produced bias in signal parameters, the bias is removed using the generalized Yule–Walker equations. In alpha stable distribution, there is no closed form formula for probability distribution function and cumulative distribution function. Also, the infiniteness of variance in this distribution, limits the performance of correlation coefficient based methods and other standard parameter estimation methods. In this paper, a new closed form formula based on covariation coefficient is proposed which removes the bias using an iterative algorithm. The simulation results show that, by using the proposed method, there is a 20 percent improvement in estimation accuracy of signal parameters in 10dB SNRs and higher ones. Moreover, the results show the estimations of the proposed method is more robust to displacement of poles compared to the classic Yule-Walker method and displays a significant improvement in comparison with the high-order Yule Walker method for AR models, whose poles are close to the boundaries of the unit circle.
    Keywords: Alpha-stable distribution, autoregressive model, Yule-Walker equations
  • M. Padash, M. Yargholi * Pages 531-539
    Linearity and power dissipation of ramp signals are the main key aspects for many applications such as single-slope ADCs. This paper presents a low power ramp generator with linearity improvement and a negative feedback for compensation of the variations in process, voltage, and temperature (PVT). In addition an approach for offset cancelation of ramp generator is presented. Derived equations of the proposed ramp generator circuit show the linearity improvement and PVT compensation of the output ramp, with proper choosing of device sizes. In addition, for proving of linearity enhancement, the circuit design and simulations were done in TSMC 0.18-μm technology with Cadence software. Corners analysis and Monte Carlo Simulation results show that linearity of the circuit improved more than 1-bit and 2-bit, respectively. While power dissipation of the circuit and total layout core area are not increased so much in comparison with conventional circuit.
    Keywords: Ramp generator circuit, single-slope ADCs, CMOS technology, negative feedback
  • M. A. Jarrahi, H. Samet *, T. Ghanbari Pages 541-556
    When a fault occurs in transmission line, first it should be detected, then the type of the fault should be recognized and in final step, location of the fault should be estimated. Fault detection as fast as possible helps to do the whole procedure faster. In this paper, a novel method for transmission line fault detection based on three-phase instantaneous active power and moving average technique is proposed. Three-phase instantaneous active power signal is the total of instantaneous active power for each phase. This signal is constant during normal operation of the network but in fault situation, some changes will happen and by utilization of moving average concept, the fault can be detected. The proposed fault detection method is evaluated in five different systems and the results denote the high accuracy and quickness of the proposed approach. For validation of the suggested method, a comparison is carried out with seven similar previous methods.
    Keywords: Fault Detection, distance relay, three phase instantaneous active power, transmission line
  • M. Javadi, S. S. Ghazimirsaeid, M. Marzband * Pages 557-571
    With the intense exploitation and expansion of distributed uncontrollable energy resources along with increasing demand side participation in modern distribution power systems and networks, the Transactive energy (TE) management framework has emerged as a topic of keen interest, in particular, addressing the concept of maintaining equilibrium state of system between the local power supply and load demand. In this paper, an innovative model is devised within an optimal framework of Transactive energy management based on load responsiveness in multi-functional home Microgrids in an electricity retail market, along with the smart static bidding strategy for the production and consumption resources by using the ability of relaxation algorithm based Nikaido-Isoda functional theory. In the proposed implementation, home Microgrids which consists of variable nature distributed energy resources, energy storage systems and responsive load devices, the transfer of energy with adjacent neighbouring Microgrids and electricity retail companies, with the aim of maximizing profits and sustaining internal load demand, is studied. Furthermore, the consumers would be able to cooperate with each other using the proposed algorithm in order to minimize market clearing price while maximizing their profit by reaching to the Nash equilibrium. Based on this multi-functional method that takes into account the functional objectives of uncertainty parameters related to uncontrollable energy resources, the load demand and electricity price, the amount of delivered power and optimum price of participating players in the market, the overall profit is determined. The simulation results highlights the effectiveness of the proposed algorithm as a global system of practice which can be used to progressively engage players for active participation and simultaneously improving the profits for home-type Microgrids.
    Keywords: Home microgrid, optimal transactive energy management, retail electricity market, non-cooperative game theory, demand side management, nikaido-isoda function, relaxation algorithm, nash equilibrium, uncertainty, static bidding strategy
  • A. R. Hassani Ahangar, G. B. Gharhepetian *, A. A. Khodadust Arani, H. Askarian Abyaneh Pages 573-584
    Due to the rising interest of using smart grids and its unreliable nature, the reliability analysis is highly regarded. The application of communication infrastructures and information technology in smart grids has created a system consisting power and cyber networks (control, monitoring, and protection networks). Due to the fact that cyber networks are prone to failure, using methods that cover the proper operation of both cyber and power networks together are essential for assessing reliability indices of smart grids. The importance of considering direct cyber network failures on reliability assessment is also studied. Cyber network topology transition is the main solution for the improvement of reliability assessment that is discussed in this paper. The method is simulated on an actual distribution network of Hormozgan Regional Electrical Company (HREC) of Iran. By calculating the reliability indices, the results clarify that smart grid reliability assessment will not be improved without considering an optimal cyber network topology. So, optimization techniques are used for improving reliability assessment, with the consideration of the constraints.
    Keywords: Reliability, smart grid, Optimization, network topology, cyber-power interdependency, distributed generation (DG)
  • M. Khaksar, V. Derhami *, M. Rezaeian Pages 585-594
    Due to the impossibility of predicting all possible states for agents in a wide dynamic multi-agent system, machine learning methods are useful tools to control agent behavior. Simulated Robot Soccer is a well known multi agent benchmark to evaluate machine learning algorithms. In this paper, QV-Learning algorithm (a well known reinforcement learning algorithm) is used to improve the performance of the attack in 2D robots soccer team. The reinforcement signal is defined based on the players involved in the attack can reach the ball in front of goal or lose the ball; They receive positive and negative reward according to the mentioned status, respectively. We use the idea of division the reinforcement signal proportional to the amount of expertness (knowledge) of agents to improve the performance. Here, the expertise is defined as the difference between highest action value and lowest action value in the each state. The simulation results show using the idea of expertise improves the train speed and the performance.
    Keywords: Simulated robot soccer, reinforcement learning, QV-learning, multi-agent system, attack
  • A. Khodadadi, M. Shahriari, kahkeshi *, A. Chatraei Pages 595-608
    In this paper, a novel scheme for the design of the actuator fault-tolerant controller based on the fault identification in the linear systems has been presented. Fault identification has been proposed for the fault detection, determination of the faulty actuator (fault isolation) and estimation of the fault uncertain dynamics. For fault detection, a diagnostic observer has been designed for monitoring the condition of the system at every instance and generating the residual signal. After detecting the fault, the fault isolation module composed of a bank of observers has been activated to determine the faulty actuator. After determining the faulty actuator, estimation of the fault uncertain dynamics has been achieved by solving a linear matrix inequality. Then, a fault-tolerant controller has been proposed using the output of the fault identification module. The proposed scheme ensures the boundedness of the signals of the closed-loop system in the presence of the fault and satisfies the tracking objective. Simulation and comparison results were presented for verifying the effectiveness and performance of the proposed approach.
    Keywords: Fault identification, actuator fault, fault detection, isolation, fault tolerant controller
  • E. Dashtian, M. Okhovat *, H. Arezomand Pages 609-616
    Channel estimation is one of the most decisive factors in evaluating performance of the MIMO systems. There are different methods for estimation of MIMO systems, that, adaptive algorithm is which. Among adaptive algorithms, Least Mean Square (LMS) algorithm is the most popular because it has the features of a proper filter including simplicity in applying and no complexity in using. In the other hand, some of important detectors in MIMO systems use QR decomposition for signal extraction, which is of a higher level of complexity. In this paper, a new method for MIMO channel QR estimation is proposed and instead of estimating the channel matrix H and them decomposing QR in detector, from the beginning, Q and R estimated directly actually, channel matrix is detained through the estimation of Q and R. according to MATLAB simulation applying LMS algorithm and QR decomposition in channel estimation with iteratively and/or SNR increment will result in the error reduction.
    Keywords: MIMO, channel estimation, adaptive filter, LMS, QR decomposition
  • M. Rajabimendi, M. E. Hajiabadi, M. Baghaei Nejad * Pages 617-629
    This paper has proposed an energy management system for domestic house applications considering electric vehicle. The first step is linked to optimal and adaptive scheduling of appliances and is defined as a multi objective function model with some fuzzy coefficient and owner comfort factors. The important aspect of this tool is to help customers respond to real time electricity price. In the second step, emergency demand response program (EDRP) modeling and the possibility of energy exchange has been investigated. In the third step, the electric vehicle charging planning has been investigated as adaptive and uncertainty. In energy management part, specific scenarios is simulated which reflect 60.96% of energy consumption reduction and the optimal scheduling of electric vehicle charging too. In the emergency demand response part two specific scenarios are simulated which reflect 66.77% of energy consumption reduction and peak shaving of 1 kW per house.
    Keywords: Energy management system (EMS), electric vehicle, emergency demand response program, energy exchange, computational intelligence methods
  • E. Rahimi, A. Dastfan * Pages 631-640
    In this paper, an energy storage system is proposed for saving regenerative braking energy based on supercapacitor. This storage system includes a supercapacitor and two bidirectional half-bridge DC-DC converters. Since the metro network includes a forward path and a backward path, by using this proposed storage system it is possible to exchange energy between forward and backward lines. Also, it is affordable in terms of operating costs and reduction of losses because of using one storage devices for both paths. Therefore, the main purpose of this paper is designing storage system and also determination of its control parameters using Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm with the objective of energy saving in metro network. Simulations has been done in MATLAB / Simulink software and based on actual data of Mashhad urban railway. The simulation has been done in two modes, with and without energy storage system. Some operational parameters including bus voltage and currents of substations have been obtained in these two modes. Comparison of simulation results shows the effectiveness of the proposed method.
    Keywords: Supercapacitor, energy storage system, railway transport network, energy saving, optimization methods
  • M. Rostami Najafabadi, R. Hooshmand * Pages 641-652
    In today's wide power systems, there is no possibility to test all lines for compensator devices placement. Therefore, formation of a list of priority system lines is essential. The most important methods for this purpose are locational marginal price difference method, congestion cost contribution method and line outage sensitivity factor method. In this paper, these three methods have been compared and with the introduction of congestion-causing lines and de-congestion lines as new concepts, the locational marginal price method has been modified and improved. Then in the proposed method, series compensators placement process is also examined with investigation cost consideration. To comparison the methods, all of the methods are simulated on New England 39-bus standard system and results confirm the efficiency of the proposed method.
    Keywords: Congestion management, optimal placement, compensator devices, series compensator
  • M. Ramezanzade, M. Jafari, Nokandi *, T. Barforoshi Pages 653-665
    In this paper, a stochastic model is introduced to study the influence of demand response programs on economic and system security indices in uncertain conditions. The power system under study includes thermal and wind power sources and superconductive magnitude energy storage in which, the uncertainties of load and wind power and stochastic outages of generation units and transmission lines are considered. The problem is formulated through a two stage stochastic optimization model and is solved by utilizing Mixed Integer Linear Programming (MILP) technique. The results of the studies of the 6-bus system illustrates that the employment of energy storage resources and demand response along with the generation reserve not only reduce the costs of operation in power system, but also maintain its security level through managing the uncertainties. Sensitivity analyses show that using the appropriate capacity of demand-side reserve not only reduces the cost of the power system but also improve system reliability and avoids additional investment. Moreover, The result s show that increasing load forecasting error has more effects on the operation cost of the power system.
    Keywords: stochastic programming, generation reserve, demand response, shiftable load, storage system, uncertainty
  • M. Zarie, H. Hajghassem *, A. Eslami Majd Pages 667-677
    In this paper, a powerful contrast enhancement algorithm based on the histogram equalization, called triple dynamic clipped histogram equalization (TDCHE) is introduced. The proposed method consists of four main processes including partitioning, clipping, mapping and equalization. At first, the input image histogram is partitioned into three portions with a same number of pixels. Next, the histogram clipping process is performed by comparing the clipped threshold level with the average intensities occurred on each sub-histogram. Then, each sub-histogram is mapped to a new dynamic range using simple calculations and finally, equalization process of each histogram is independently accomplished. The proposed TDCHE technique is presented to achieve multiple objectives of maximum average information content (entropy), enhancement ratio control and maintaining the reasonable brightness. In addition, this method leads to a natural enhancement in the output image by providing sharp images, while preserving maximum details far from unnatural phenomena such as intensity saturation and noise enhancement. Evaluation of the proposed TDCHE method performance in terms of information content as well as visual quality shows perceived superiority of the proposed algorithm in comparison to the previously presented methods based on histogram equalization.
    Keywords: Contrast enhancement, histogram equalization, histogram clipping, enhancement ratio control, Entropy
  • A. R. Zarkhoshk, P. Rezaei * Pages 679-686
    In this article, a compact planar monopole antenna for Bluetooth and ultra-wideband applications with frequency band notch is presented. The proposed antenna is comprised of a radiating patch with two internal and external sections and defected ground. Due to the low profile structure, this antenna is designed for use in handheld and wearable devices in UWB and Bluetooth bands. Since this antenna is marked with Semnan University’s logo, it can be used as a sign on staff’s clothes. Dimension of this antenna is 12×16 mm2 which is fed by a meandered micro-strip line. The return loss and radiation pattern measured results corroborate well with the simulated results.
    Keywords: Monopole antenna, dual band, frequency band notch, ultra-wideband, Bluetooth, wearable antenna
  • V. Sattari Naeini *, Y. Salem, E. Rashedi Pages 687-698
    Today, green cloud computing has been concerned due to the reduction of environmental impacts. One of the criteria that has been emphasized in green cloud computing is energy consumption of data centers. One way to reduce energy consumption, which we is emphasized in this paper, is tasks scheduling management and consolidation of virtual machines. In this paper, an algorithm is presented to manage both tasks scheduling and load balancing. This algorithm, called the Shuffled Frog-Leaping provides a significant improvement against other existing models in terms of energy consumption and migration of virtual machines using memory, collaboration and sharing information among frogs, high convergence speed and better flexibility against local optimum problem. In this paper, the dynamic resource management is based on the consolidation of virtual machines and is implemented according to service level agreement by the proposed method. The difference between this method and other existing methods is that it shows improvement of time, speed and accuracy of convergence parameters. Experimental results show that the proposed method outperforms existing ones in terms of energy consumption, number of virtual machine migrations and service level agreement violation.
    Keywords: Green cloud computing, energy consumption, scheduling Management, consolidation of virtual machines, service level agreement violation, number of virtual machine migrations
  • A. Siadatan *, S. Shams Shamsabad Farahani, S. E. Afjei Pages 699-710
    This paper presents a new scheme for the start up and control of a sensorless switched reluctance motor- generator using an auxillary field in motor mode. The proposed motor-generator is 4 to 2 with rotors of different geometric shapes and has two separate layers with a stator and rotor used in each layer. The main idea is that a high-frequency low amplitude sinusoidal pulse is injected to phase and a phase current feedback is achieved. Using AM demodulation, phase current waveform is obtained and thus rotor position is discovered. A sinusoidal digital signal is generated by digital signal processor (DSP) which is then given to digital to analog converter (D / A). Then it is applied to the auxiliary motor and its effect on motor phases is sampled by the analog to digital converter (A / D) where after processing by the DSP, commands necessary to fire are sent to phase transistor gate. In addition, delays are compensated and lagging is also investigated.
    Keywords: Hybrid motor-generator switched reluctance motor, digital signal processor (DSP), amplitute modulation (AM), sensorless scheme
  • F. Seifi Atashgah, A. Ghasemi * Pages 711-723
    This paper considers shared backup path protection in comparison with shared segment protection for elastic optical networks. The problem is formulated in an integer linear programming framework. The objective is to minimize the weighted function of the total used spare capacity and the maximal index of frequency slots used in the network. For the proposed shared segment protection scheme we assume that the network nodes are empowered with the frequency spectrum switching capability. Using this capability, we are able to decompose the working path into smaller segments and protect that segments against possible failures. Each segment of a connection behave as a self-healing and independent unit. If one link of working path is subject to any unexpected interruption, the restoration is performed only within the corresponding protection for that segment. In the case that the nodes are not empowered with the frequency spectrum switching capability, we use shared path protection. Since the physical distance of each segment and the possibility of simultaneous failure of segments for a given path is rare, the required spare capacity in the segment based scheme is decreased compared to the path protection. Simulation results show that the total spare capacity used in the shared path protection is 14/5% greater than the proposed shared segment protection scheme. Also, shared segment protection is more resilient against the simultaneous links failure events compared to the path protection.
    Keywords: Elastic optical network, shared segment protection, integer linear programming, survivability in elastic optical networks
  • S. Sheivandi, S. Emadi * Pages 725-736
    Web services as independent software components are published on the Internet by service providers and services are then called by users’ request. However, in many cases, no service alone can be found in the service repository that could satisfy the applicant satisfaction. Service composition provides new components by using an interactive model to accelerate the programs. Prior to service composition, the most important issue in finding suitable candidate services samples is their compliance with non-functional requirements. Thus, designing an efficient way to combine a chain of connected services is important. Recently, numerous studies have been done to reduce the search time in finding a service composition. However, many of these methods to examine and investigate all Web services in a Web repository require a long time, which occupy the user's time significantly. This paper provides an approach for automatic quality-aware service composition as well as the users’ preferences in achieving the optimum composition results. For this purpose, modified graph coloring method to filter the data before compositions in large-scale data is used which decreases selected services set. The application of KPL algorithm in this study provided some proper solutions to the user so that these solutions can be used instead of the best composition if necessary. Therefore, the results derived from the analysis of the proposed method, indicates a good optimization in runtime and memory consumption.
    Keywords: Service composition, graph coloring, Top-K algorithm, quality-aware service, KPL algorithm
  • M. Seifouri, P. Amiri *, I. Dadras Pages 737-744
    In this paper , a topology is proposed to realize a new transimpedance amplifier (TIA). The proposed topology reduces the input and output impedances by using a common source transistor as a voltage-current feedback. In this topology instead of using a resistor to convert voltage to current, we convert transistor transconductance into transimpedance, and then by applying an electrical current to drain the required voltage appears at the gate terminal. Furthermore, a TIA circuit is designed on the proposed topology. Simulation of the designed TIA for 1.8V 0.18µm CMOS technology shows that gain of 59dBΩ with 1dBΩ gain ripple of the bandwidth of 10.6GHz can be achieved. While the whole TIA circuit consumes 18mW from 1.8V power supply the simulated average input current noise spectral density is about 21 within the TIA frequency band. Above result is calculated with 300fF parasitic capacitance of photodiode. In this topology new tradeoffs are possible which make a further degree of freedom which are not available in the previous topologies.
    Keywords: Transimpedance amplifier, optical communication networks, gain ripple, gain-bandwidth product, feedback amplifier
  • F. Taiebi, G. Akbarizadeh *, E. Farshidi Pages 745-761
    Due to the significant impact of fractures on the better and more effective production and harvesting, the identification of this phenomenon is a very important. Imaging logs are very powerful tools to study the fractures in the boreholes. In an imaging log, a fracture is seen in the form of a sine curve. In this paper, first, the useful features are extracted by using feature extraction methods such as the Gabor filter bank, Zernike moments, Hu's seven invariant moments and directional Walsh-Hadamard transform, and then, a SOM neural network is used to classify the imaging log. The experimental results showed that the proposed algorithm is able to detect the existing fractures successfully with high accuracy in the imaging logs. In the proposed algorithm, the feature extraction methods are used, which are suitable for extracting the feature of texture objects. The results show that the accuracy of the proposed method is very high to extract fracture pixels, and it has also low sensitivity to noise in the imaging logs. The proposed algorithm in this paper was applied to two types of FMI and RMI image datasets, and the result of the classification has better accuracy in comparison with other algorithms.
    Keywords: Fracture, imaging log, sine curve, feature extraction, Gabor filter bank, Zernike moments, Hu's seven invariant moments, directional Walsh-Hadamard transform, SOM neural network
  • M. R. Abbasnezhad, A. Jahangard Rafsanjani *, M. R. Pajoohan Pages 763-776
    Recommender systems for websites do web personalization online and intelligently using recommendations to the users. These systems can be developed by web usage mining techniques which model user navigation patterns. In other words, data mining methods can be used to discover user access patterns from web logs. Then, recommendations to the users are provided based on these patterns. A variety of recommender systems based on web usage mining have been proposed, although improving the efficiency and complexity of them is still a challenging issue. In this paper, a recommender system called Pino has been proposed. A new approach for mining access patterns is proposed in Pino. In this approach, users' navigation patterns are modeled with a directed and weighted graph. Its vertices are webpages and the edges indicate their correlation based on co-occurrence frequencies between webpages. The weight of edges is calculated on the basis of the inverse conditional probability of viewing the webpages by considering their order. Then, webpages are clustered by partitioning this graph based on shortest paths. Recommendations will be generated based on discovered patterns with constant time complexity and with consistency to the statelessness property of HTTP protocol. Pino has been evaluated on web server logs. The effectiveness of recommendations has been evaluated by criteria applicability recommendation, correct recommendations, accuracy and coverage. Evaluation results indicate the ability of the system to improve quality of recommendations so that the harmony mean of these criteria in Pino system has reached 57% improved by 12% compared to previous systems.
    Keywords: Recommender system, web usage mining, access pattern mining, graph shortest path
  • B. Abdolmaleki, A. R. Seifi, M. M. Arefi * Pages 777-784
    In this paper, the communications between follower agents in the leader-following tracking control of Multi-agent systems with multivariable single integrator dynamics, are reduced. A fully distributed control scheme is proposed in which a local non-combinational decision variable (DV) is continuously observed. If the norm of the DV’s measurement error violates a time-dependent threshold, an event is occurred and the DV is sampled, stored in a data store unit (DSU) and sent to a neighbor-to-neighbor low bandwidth communication network (CN). Also, the last sampled neighbors’ data received from the CN, are stored in the DSU. A control law computed from the last stored data, is fed to the agents’ dynamics. It is shown that under this control law and by using the proposed event-triggering mechanism, the follower agents’ tracking error remains bounded and the resultant closed-loop system does not exhibit Zeno behavior. The numerical simulation is included to verify the effectiveness of the proposed control scheme.
    Keywords: Leader-follower control, multi-agent system, distributed control, communication network, event-triggered control, Zeno behavior
  • A. Asgari, G. R. Arab Markadeh * Pages 785-796
    The distillation process is important process in the chemical industry and has wide application in industry. Distillation tower is used by chemical engineers as a popular tool to separate materials and is the most common method for separating materials. Keeping constant the product composition in the distillation column is very important from control perspective. Control of these complicated processes need intelligent methods to adopt the appropriate decision for control based on the behavior of the system. Between intelligent methods, fuzzy technique has superior response in complex systems control and so is used in this study. At first, a type-1fuzzy controller is designed for non-linear model of distillation tower. In design of this Fuzzy controller, genetic algorithm (GA) is used for optimization of fuzzy. It has been shown that the fuzzy controller is better than conventional PI one. Then the type-1 fuzzy controller has been replaced with type-2 fuzzy controller and to optimize the performance of fuzzy-2 control, its output gains is determined by GA and has been shown that the performance of type-2 is better than type-1 in various points of view. In this study, the MATLAB/SIMULINK software has been used for modeling and implementing the proposed methods.
    Keywords: Distillation column, non-liner model, composition control, fuzzy system, type-2 fuzzy controller, Genetic algorithm
  • M. Ataeyan, N. Daneshpour * Pages 797-814
    Data accuracy is one of the important aspects of data quality. According to high volume of data sources an automatic method is required. In this article an automatic method is proposed for cleaning of data with various data types. Initially, records that may contain incorrect attributes are detected using functional dependency, so that each record that inconsistent more than records for one functional dependency, probably is error. Thereafter ensemble learning is done for each attribute of data source. Ensemble learning contains 3 classifiar naïve bayes, decision tree and MLP, and voting is combination strategy. It is trained using correct records that identified in the initial steps. After training, each incorrect attribute is placed as target and predict values for it. Proposed method is able to clean data in data sources with different data types. Experiments show the true negative rate in detecting error part of the proposed algorithm is averagely 93.7% and in cleaning error part is averagely 90.6%. Also experiments show that evaluation parametrs are improved in proposed method compared with 2 similar methods.
    Keywords: Data cleaning, error detection, functional dependency, ensemble learning
  • A. Ataeifard, K. Monfaredi, S. Hossinzadeh * Pages 815-823
    In this paper a novel class C voltage controlled oscillator (VCO) is presented. The presented structure reveals proper starting time characteristics, lower phase noise, higher oscillation amplitude and lower consumption power. Simultaneous application of digitally tuned Varactor diode and 4th order tank circuit improve phase noise characteristics of the VCO. Amplitude feedback mitigates the phase noise and power consumption of the structure. The presented VCO oscillates in 3.2GHz-4.2GHz frequency range with the bais voltage of 0.5V-1V. For robustness analysis of the circuit against process, voltage, and temperature variations (PVT), phase noise comparison for FF@-40°C and SS@85°C technology corners, in addition to TT@25°C, are simulated for offset frequency of 1MHz. Additionally, for estimation of non-ideality effects of the circuit on frequency range variations, Mont Carlo simulations with 50 samples is performed. It is assumed in this simulation that capacitors and inductor have Gaussian distribution with ±5% and ±10% variation range, respectively. The VCO is implemented with 180nm TSMC CMOS technology and is simulated with the ADC commercial software.
    Keywords: Voltage controlled oscillator, phase noise, C class oscillators, frequency tuning range
  • A. Ghaznavi, M. E. Hajiabadi *, M. Khaliliyan Pages 825-836
    The main goal of this paper is to structural and mathematical analysis of the network losses in different load levels. In order to achieve this aim, at the first step, the market is dispatched and the structural generation decomposition is proposed in lemma 1. This analytical decomposition reveals the sensitivity factor of marginal unit's generation to each bus load variation. At second step, in Lemma 2, the analytical relationship between the change of lines flow and load changes has been obtained. Finally the Loss Index for each bus, LIn and the network LIsys analytically is defined, using lemmas 1&2. LIn analytically indicates the variation of network losses by variation of load at bus n. It is expected that the LIn be the positive value. But, according to the market problem, load and generation disperse and congestion LIn may be the negative value, unexpectedly. In this paper, in view point of the losses, the critical load point of each bus and the network is defined as the bus load or the network load value that change the sign of the LIn and LIsys, respectively. Moreover, the critical area of the load in viewpoint of the losses is defined as the load area that leads the maximum network losses. These results can be useful to decision making on the location options of the DSM programs. Finally the three IEEE standard networks are analyzed.
    Keywords: Electricity market, Lagrange method, generation decomposition, load variation, critical area, loss index
  • K. Ghafouri pour, Z. Mirzamomen * Pages 837-849
    In this paper, we have supposed that there is meaningful relationships between the class labels in the multi-label classification problems and based on it, we have proposed two novel methods to improve the base classifier chains (CC) method for multilabel classification. In this paper, association rules are employed to determine the order of classifiers in the CC method for the first time. In the proposed methods, association rule mining is first employed to model the relationships between the class labels and then, an association graph is built based on the extracted rules and finally, the classifier chains is built based on the obtained graph. As there is meaningful relationships between the class labels in the real multi-label problems such as classifying the images and texts and medical applications, the proposed methods will improve the classification results in such contexts. Extensive experimental evaluations conducted on the benchmark datasets in the multi-label classification context show that to use the associations between the labels in constructing the classifier chains improves the results obtained by the main evaluation measures.
    Keywords: Multi-label classification, relationship between labels, Association rules, classifier chains
  • K. Ghasemi, B. Zamani Dehkordi *, F. Zamani Boroujeni Pages 851-865
    Association rules are used to find hidden relationships and dependencies among different itemsets in the database that is extracted in the form of the rule, but the problem with this approach is the discovery of sensitive information and the treatment of information privacy. The sanitization process data is considered as a NPHard problem. In this article, we try to reduce support the sensitive itemsets in the transactional database using multi-objective genetic algorithms and the support-based approach. The proposed approach with the transaction deletion that includes sensitive itemsets leads to less support sensitive itemsets than the minimum support threshold and leads to the database sanitization. In each iteration of our method leads to increase the speed and reduce the performance criteria by one time of the scanning of the sensitive transaction instead of scanning the entire database of transactions. In addition, to reduce the effects of hiding the sensitive itemsets, the transactions sort based on the shortest length, the most sensitive itemsets and the least non-sensitive itemsets.
    Keywords: Association rules, hiding the sensitive itemsets, multi-objective genetic algorithm
  • H. Ghanavati, A. Jalilian * Pages 867-878
    Application of power electronic converters in wind turbines results in generation of harmonic and interharmonic. Also, the switching of converters results in turbines active output power distortions. Harmonic interaction of wind farms with external grid, harmonic propagations in it and amplification of these propagations due to resonance of underground transmission cables, can leads to increase in power quality problems. This paper presents a method for study and classification of conventional current harmonic emissions in a wind farm. This method uses the concept of transfer function in order to evaluate the harmonic contributions of each wind turbines at point of connection as well as the contribution of external grid background harmonic voltage on each turbine current harmonic distortion. In this regard, extraction of voltage and current transfer functions, transfer admittance and impedance is done based on circuit theory and harmonic modeling of wind farm components from medium voltage (MV) side of turbine transformer in frequency domain. Two classification of harmonic propagation called as “primary emission” and “secondary emission” is evaluated based on these functions. With use of this method, the contribution of each turbine and also the contribution of external grid at overall wind farm emission can be decomposed. Also, the impact of transfer function of conventional LCL filter used in wind turbines, on each those transfer functions, is studied. The important conclusion is that the presence of this filter causes that the amplitude of primary harmonic transfer function from one turbine to another turbine, in special frequency range, be more than the amplitude of primary harmonic transfer function from one turbine to the grid.
    Keywords: Harmonic, Wind farm, resonance, transfer function, primary, secondary emission, frequency domain modeling, impedance analysis, LCL filter
  • F. Karbalaei *, H. R. Shahbazi Pages 879-890
    In this paper we deal with the optimal coordinated voltage control issue. A common control procedure for this problem is the model predictive control. A major step toward model predictive control in coordinated voltage control issue is the prediction of voltage response trajectory. This paper presents a new technique to predict the trajectory of voltage response based on two points. These two points are as follow: 1- The moment immediately after applying control actions 2- The steady state of the system after applying these actions. The new method is based on this principle that in coordinated voltage control the direction of voltage response alterations based on control measures is monotonic. The control method utilized in this paper is adaptive and flexible. The adaptive feature refers to controllability of system with a change at the operating point. By flexibility feature, we mean solving an optimization problem with a multiobjective SPEA2 optimization algorithm and providing a set of nondominated solutions which enable system operator to determine and apply the best control actions based on economic and operational conditions aided by a multiple criteria decision-making technique based on a priority matrix.
    Keywords: Coordinated voltage control, two-point-based trajectory prediction, multi-objective optimization, strength pareto evolutionary algorithm, multiple criteria decision-making technique
  • A. Karimi, H. Fallahzadeh, Abarghouei, M. Nayeripour * Pages 891-906
    Now days using of distributed generations (DG) are growing. Without considering appropriate controller, their operation is not useful and efficiency. DG has less impact on the network frequency than synchronous generator (SG) due to its low inertia compared to SG. DGs using power electronic converters are connected to low-voltage networks, so that converters work in voltage control mode and power control mode.In this paper, a new control method to investigate the role of participatory voltage source converters with synchronous machine to frequency control of the microgrid has been presented. In this regard, the cascaded frequency-angle loop control with adaptive nonlinear controller in order to power sharing and frequency control is used. In the following, new algorithm for evaluating the effects of VSCs with synchronous generator is presented. Finally, the accuracy and authenticity of the proposed method, using simulations used in software Simulink Matlab evaluated and approved.
    Keywords: Participatory voltage source converter, cascaded droop frequency-angle, frequency control
  • S. Kaabe PahneKolaei, M. Rahimiyan * Pages 907-918
    In this paper, a stochastic programming model is proposed for energy management of a Virtual Power Plant (VPP) including solar power stations, energy storage facilities and demands interconnected within a microgrid. In the stochastic programming model, uncertainty in availability of microgrid components is modeled as a scenario set. Additionally, uncertainty in energy prices and solar power productions is modeled as single-point prediction. Energy management of the VPP is implemented in two stages of decision-making and power-dispatch in each time period. An energy management system (EMS) determines the power traded with main grid in decision-making stage considering probable contingency scenarios. In power-dispatch stage, the EMS makes appropriate decisions on energy consumption and production, while monitoring conditions of microgrid components and updating available information in real-time. The energy price and solar energy production are forecasted based on real-world historical data collected from the New England electricity market, US. Results obtained by a case study indicate performance of the stochastic programming model compared to robust optimization and deterministic models.
    Keywords: Energy management, virtual power plant, stochastic programming, smart grid, contingency
  • S. M. Mousavian, H. Ghoreishy *, M. R. Zahabi Pages 919-930
    This paper proposes a generalized carrier-based pulse width modulation (GCB-PWM) technique suitable for multi-level back to back (BTB) converters. The objective of GCB-PWM technique is to produce a pulse pattern in such a way that the first non-eliminated harmonic contentof the output voltage is eliminated or reduced below its permitted value without increasing the switching frequency. This is achieved by fixing the amplitude modulation index in some special values but changing the intermediate dc link voltages instead; leading to salient advantages such as the total harmonic distortion (THD) improvement and output filter size reduction. The proposed GCB-PWM technique has been applied on a seven-level BTB cascaded H-bridge (CHB) system. Simulation results show the superiority of this technique over the conventional CB-PWM from the THD and filter size points of view.
    Keywords: Cascaded H-Bridge, GCB-PWM, variable dc sources, output filter size, total harmonic distortion
  • E. Hooshmand, R. Norouzian *, A. Rabiee Pages 931-942
    This paper proposes a framework to demonstrate the impact of renewable energy sources' (RESs) uncertainties on the optimal sharing of energy and optimal allocation of different types of RESs in the distribution system to minimize energy losses. Because of the huge annual lossesin distribution networks, loss reduction in these networks will be desired from the distribution system operator's perspective. Loss reduction can have significant savings in energy consumption and justify investments to improve network efficiency. One of these investments is optimal location and sizing of distributed generations (DGs) such as clean and renewable generation sources in the network. Uncertainty in RES- based DGs power generatiom and energy demand, makes the planning and operation of distribution networks a challanging problem. As a result, it is assumed that RESs can share a small percentage of their nominal capacity.The proposed method, guarantees the optimal energy sharing and placement of RESs for all possible operating conditions.The inherent uncertainties of RESs are modeled via scenario base method. Penetration limit and number of DGs determined by sensitivity analysis. The proposed model is implemented on the IEEE standard 33-bus radial test systems, and solved by General Algebraic Modeling System (GAMS) optimization software. The simulation results show that appropriate dispatch of energy on the existing resources and minimization of energy loss could be obtained with respect to optimal energy sharing and placement of RES. Analysis results of probabilistic and deterministic cases, substanciate the lossreduction about 35%.
    Keywords: Renewable energy sources, wind power generation, uncertainty, photovoltaic cell, scenario based modeling, optimal power sharing
  • H. Yousefi *, M. H. Ghodusinejad, Y. Noorollahi Pages 943-950
    Distributed generation by PV systems in residential buildings, is a suitable approach to reduce the peak load of the grid and extending the use of renewable energies. A big challenge in persuading the consumers to use such solar systems, is to create economic feasibility. In this paper, techno-economic feasibility study of a residential PV system with two pricing methods is presented. SAM software is used to model the system. The results showed that the tiered pricing method has a better economic efficiency than flat pricing method; where the net present value and payback time have relative better values. The net present value and payback time in tiered pricing are 3709$ and 5.2 years, while in flat pricing method, these values are calculated as 2468$ and 6.5 years.
    Keywords: Flat, tiered pricing, PV system, economic analysis, SAM software