فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال شانزدهم شماره 3 (پیاپی 48، پاییز 1397)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال شانزدهم شماره 3 (پیاپی 48، پاییز 1397)

  • الف- مهندسی برق
  • تاریخ انتشار: 1397/07/18
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مسعود حیدری* ، سعید روشنی صفحات 1-5
    در این مقاله یک ساختار مقسم توان ویلکینسون فشرده با بهره گیری از عناصر پسیو طراحی، شبیه سازی و ساخته شده است. ساختار پیشنهادی از یک مقسم توان با دو دهانه خروجی و دو مقسم توان که هر یک دارای سه خروجی برای تقسیم توان می باشند تشکیل شده است. تقسیم کننده های استفاده شده در این طرح از نوع ویلکینسون و متقارن هستند، از این مدار می توان برای تقسیم توان بین شش خروجی به صورت متقارن با تلفات کم بهره برد. در طرح پیشنهادی به جای استفاده از خطوط الکتریکی 4/λ از خطوط مرکب استفاده شده، همچنین برای ایزولاسیون بین خروجی های مقسمی که دارای دو دهانه برای تقسیم توان است از یک مقاومت و خازن استفاده شده، که این امر باعث کاهش ابعاد و همچنین کاهش مجموع طول الکتریکی خطوط و بهبود ایزولاسیون شده است. مدار طراحی شده در فرکانس کاری 5/1 گیگاهرتز شبیه سازی و اندازه گیری شده که نتایج تحلیل مدار در این مقاله قرار داده شده است.
    کلیدواژگان: ایزولاسیون، خطوط مرکب، مقسم توان، ویلکینسون
  • مریم چینی پرداز *، سید مجید نورحسینی صفحات 145-157
    : به علت رشد درخواست کاربران شبکه های سلولی لزوم افزایش ظرفیت این شبکه ها همواره مطرح بوده است. شبکه های سلولی ناهمگون با به کارگیری ایستگاه های پایه کوچک در کنار ایستگاه های پایه ماکرو راه حلی کم هزینه و موثر برای این منظور می باشند. تفاوت ایستگاه های پایه در شبکه های ناهمگون چالش های جدیدی در زمینه اختصاص سلول و مدیریت تداخل نسبت به شبکه های همگون ایجاد کرده است. لذا طراحی روش های جدید و کارامد اختصاص سلول و منابع در این شبکه ها از مسائل باز و در حال توسعه می باشد. در این مقاله با توجه به کارهای موجود لزوم ارائه راه حلی کارامد که با اختصاص همزمان سلول و زیرباند مناسب به پیشگیری از تداخل برای تمامی کاربران بپردازد، مطرح شده است. مدل تداخل پروتکل و روش های مدل سازی آن در شبکه های سلولی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از مدل سازی سیستم، مساله توامان به صورت یک مساله بهینه سازی عدد صحیح فرموله شده است. سپس با فرموله کردن مجدد مساله و استفاده از تجزیه یک سطحی دوگان، الگوریتمی با پیچیدگی کارامد با پاسخ های نزدیک به بهینه بدست آورده می شود. سپس پروتکل توزیع شده مورد نظر ارائه شده که در آن هر کاربر و هر ایستگاه پایه تنها نیازمند اطلاعات محلی خود بوده و به صورت محلی تصمیم می گیرند. نتایچ شبیه سازی کارامدبودن راه حل پیشنهادی را تایید می کند.
    کلیدواژگان: شبکه های سلولی ناهمگون، اختصاص سلول، مدیریت تداخل بین سلولی، مدل تداخل، بهینه سازی، تجزیه دوگان لاگرانژ
  • محمد شمس اسفند آبادی*، علیرضا دانایی ، محمدسعید شفیعی صفحات 158-166
    این تحقیق به ارائه مسئله تخمین توزیع شده در یک شبکه افزایشی بر اساس الگوریتم های خانواده زیرباند نرمالیزه شده (NSAAs) پرداخته است و الگوریتم های زیرباند نرمالیزه شده توزیع شده (dNSAA) ، زیرباند نرمالیزه شده توزیع شده با انتخاب جزئی ضرایب (dSPU-NSAA) ، زیرباند نرمالیزه شده توزیع شده با انتخاب پویای زیرباندها (dDS-NSAA) و زیرباند نرمالیزه شده توزیع شده با انتخاب جزئی ضرایب و انتخاب پویای زیرباندها (dSPU-DS-NSAA) را در یک قالب واحد معرفی می کند. الگوریتم زیرباند نرمالیزه شده توزیع شده تطبیقی نسبت به الگوریتم حداقل میانگین مربعات نرمالیزه شده توزیع شده تطبیقی (dNLMS) ، دارای عملکرد بهتری از لحاظ سرعت همگرایی در مواجهه با ورودی های رنگی در گره ها است. در مقایسه با (dNSAA) ، الگوریتم های (dSPU-NSAA) و (dDS-NSAA) ، علی رغم عملکردی مشابه دارای پیچیدگی محاسباتی کمتری هستند. همچنین با ترکیب این دو الگوریتم، الگوریتم (dSPU-DS-NSAA) برقرار می شود که از لحاظ پیچیدگی محاسباتی کاهش بیشتری دارد. به علاوه، یک روش واحد برای تحلیل تئوری عملکرد میانگین مربعات برای هر گره ارائه شده و روابط جامعی برای بررسی عملکرد حالت گذرا، ماندگار و باند پایداری برای الگوریتم های نوین توزیع شده به دست می آید. با انجام شبیه سازی های مختلف در شبکه های توزیع شده، عملکرد مناسب این الگوریتم ها و صحت روابط تئوری حاصل شده مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: الگوریتم تطبیقی، خطای میانگین مربع، روش افزایشی، شبکه توزیع شده
  • بهروز محبوبی*، داریوش دیدبان صفحات 167-176
    با پیشرفت فناوری مدارهای مجتمع و ورود ترانزیستورها به مقیاس های نانومتری، تغییرات آماری مشخصات الکتریکی افزاره ها به علت ماهیت گسسته بار و ماده و تغییرات تصادفی ناشی از نوسانات پروسه ساخت به طور چشم گیری افزایش پیدا کرده است. این تغییرات به نوبه خود باعث تغییر در مشخصه های خروجی بلوک های مهم آنالوگ و علی الخصوص تقویت کننده ها می شود. در این مقاله به کمک شبیه سازی مونت کارلو یک مدار تقویت کننده هدایت انتقالی و استفاده از 1000 مدل فشرده متفاوت برای ترانزیستورهای MOSFET در فناوری 35 نانومتر، تغییرات آماری پارامترهای مهم مدار از لحاظ نحوه توزیع آماری، بررسی و آنالیز گردیده و مدل وابستگی آماری بین پارامترهای مهم مدار نیز استخراج شده است. تحلیل تغییرات آماری پارامترهای خروجی مدار و وابستگی آنها، دارای نتایج مستقیم در کاهش هزینه و زمان طراحی مدار بوده و حایز اهمیت فراوانی است.
    کلیدواژگان: تغییرات آماری تصادفی، تقویت کننده هدایت انتقالی، توزیع و وابستگی آماری، فناوری نانو CMOS
  • فاطمه ظهرابی*، براهیم عبیری جهرمی ، امیر حسین رجایی صفحات 177-186
    مبدل Z-source به عنوان یک مبدل توان DC به AC باک- بوست تک مرحله ای در سال 2003 مطرح شد. ساختارهای متفاوتی از مبدل های منبع امپدانس برای بهبود عملکرد مبدل های توان در مقاله های مختلف معرفی شده اند. این مبدل ها با ساختار خاصی که دارند از اتصال کوتاه برای افزایش ولتاژ خروجی استفاده می کنند و بنابراین ضمن بالابردن قابلیت اطمینان سیستم، تبدیل DC به AC تک مرحله ای را با قابلیت افزایش و کاهش ولتاژ ایجاد می کنند. یکی از مبدل های منبع امپدانس جدیدی که اخیرا معرفی شده است، مبدل A-source می باشد. برای بهبود توانایی افزایش بهره و کاهش تلفات کلید زنی، روش جدیدی از مدولاسیون پهنای پالس معرفی می گردد. در این روش با تزریق هارمونیک سوم و تولید ولتاژهای مرجع جدید در مبدل A-source سه فاز، مدت زمان اتصال کوتاه، کنترل می گردد. روش مدولاسیون پیشنهادی، تلفات کلید زنی را کاهش و بهره ولتاژ را افزایش می دهد، بدون این که سخت افزار اضافی به ساختار مبدل اضافه کند. در این روش، همچنان ساختار تک مرحله ای باک- بوست بودن مبدل حفظ شده است. در این مقاله، روش پیشنهادی تحلیل و با روش مدولاسیون پهنای پالس مرسوم مقایسه می شود. همچنین با تزریق هارمونیک سوم، ضریب مدولاسیون به 15/1 افزایش می یابد که باعث کاهش استرس ولتاژ کلیدها می شود. شبیه سازی روش پیشنهادی، روش های مرسوم، نتایج آن و تحلیل های صورت گرفته، توانایی سیستم ارائه شده را اثبات می کند.
    کلیدواژگان: تزریق هارمونیک سوم، ضریب بوست، ضریب مدولاسیون، مبدل منبع امپدانس
  • امیررضا حسنی آهنگر *، حامد نفیسی ، حسین کرمی ، گئورک قره پتیان صفحات 187-195
    کمینه نمودن اختلاف زمان عملکرد میان رله های جریان زیاد اصلی و پشتیبان یکی از موضوعات اساسی و مهم در مسئله هماهنگی رله های موجود در سیستم توزیع قدرت است. در این مقاله، علاوه بر یافتن مقادیر ضرایب تنظیم زمانی و درنظرگیری انواع منحنی مشخصه های مربوط به رله های جریان زیاد، جهت بررسی حالت جامع مسئله، جریان تنظیمی رله ها نیز برای بهبود بیشتر هماهنگی به طور هم زمان با دو مورد دیگر مورد بررسی قرار می گیرد. یافتن میزان بهینه ضریب تنظیم زمانی با استفاده از الگوریتم های تکاملی در مقاله های سالیان اخیر مورد بررسی قرار گرفته است. اخیرا روش بهینه سازی جدیدی به نام الگوریتم جست وجوی ابرکره معرفی شده است. در این مقاله با ارتقای این الگوریتم بهینه سازی، از آن به عنوان کاربرد در یکی از مسایل مهندسی به نام مسئله هماهنگی رله های جریان زیاد استفاده شده است. نتایج شبیه سازی بر روی شبکه نمونه، کارایی الگوریتم جست و جوی ابرکره ارتقایافته را در مقایسه با نسخه اصلی آن نشان خواهد داد. به کارگیری الگوریتم ارتقایافته در کنار درنظرگیری جریان تنظیمی رله ها باعث می شود تا مسئله هماهنگی بهینه رله های جریان زیاد در مقایسه با کارهای گذشته بهبود یابد.
    کلیدواژگان: الگوریتم جست و جوی ابرکره، رله های جریان زیاد، ضریب تنظیم جریانی، ضریب تنظیم زمانی، منحنی مشخصه رله ها، هماهنگی حفاظتی
  • علی مهدی زاده *، نوید تقی زادگان کلانتری، جواد صالحی صفحات 196-204
    در سال های اخیر، نفوذ منابع انرژی های تجدیدپذیر و خودروهای برقی در ریزشبکه AC افزایش یافته است. همچنین مدیریت طرف تقاضا می تواند برای مدیریت بار پیک استفاده شود تا عملکرد بهینه ریزشبکه AC را بهبود دهد. بنابراین، این مقاله بهره برداری بهینه ریزشبکه AC در حضور خودروهای برقی تحت مدیریت طرف تقاضا را به طور هم زمان پیشنهاد داده است. مدل ارائه شده چگونگی عملکرد کوتاه مدت ریزشبکه را شامل نحوه و میزان تبادل با شبکه بالادست، تولید واحدهایDG شامل توربین های بادی، باتری ذخیره ساز، دیزل ژنراتورها، شارژ و دشارژ هوشمند خودروهای برقی و نحوه مشارکت مصرف کنندگان بزرگ صنعتی و تجمیع کننده های مصرف کنندگان کوچک در برنامه های مدیریت طرف تقاضا را به صورتی که هزینه بهره برداری ریزشبکه کمینه شود تعیین می کند. فرمولاسیون ارائه شده مدل ریاضی منابع مختلف انرژی را در ریزشبکه مدل کرده و قیود پخش بار AC و محدودیت ولتاژ شین ها و جریان فیدرها را در ریزشبکه در نظر گرفته است. ریزشبکه 33 شین AC به عنوان تست سیستم استفاده می شود تا اثرات خودروهای برقی و مدیریت طرف تقاضا را روی بهره برداری بهینه ریزشبکه AC بررسی کند. مدل پیشنهادی به شکل برنامه ریزی غیر خطی آمیخته با اعداد صحیح مدل سازی شده و با استفاده از حل کننده SBB تحت نرم افزار بهینه سازی GAMS حل شده است.
    کلیدواژگان: بهره برداری بهینه ریزشبکه AC، خودروهای برقی، مدیریت طرف تقاضا، منابع انرژی های تجدیدپذیر
  • احسان آقاداودی*، غضنفر شاه قلیان صفحات 205-212
    بویلر- توربین یک سیستم چندمتغیره و پیچیده در نیروگاه های بخار است و از سه حلقه کنترل اصلی و مجزای احتراق، دما و سطح آب درام تشکیل شده است. انتخاب حلقه های کنترلی به عنوان یک حلقه واحد به منظور کنترل و شناسایی بویلر به صورت یکپارچه، به علت حضور مشخصه های دینامیکی غیر خطی متغیر با زمان بسیار سخت و پیچیده خواهد بود. بنابراین برای تحقق یک مدل واقعی و دقیق برای طراحی کنترل کننده مناسب، هر حلقه کنترلی باید جداگانه شناسایی شود. همچنین عملکرد موثر و کارامد مدل شناسایی شده در زمان تغییرات بار نیز حایز اهمیت است. در این مقاله شناسایی حلقه بسته سیستم احتراق ارائه شده است. با توجه به حساسیت، پیچیدگی، غیر خطی و حلقه بسته بودن سیستم، شناسایی سیستم با استفاده از روش های هوشمند مانند سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) بازگشتی و شبکه با ورودی های برون زا (NARX) سری- موازی انجام می گیرد. در انتها مقایسه نتایج دو روش با یکدیگر و همچنین مقایسه با داده های واقعی نمونه برداری شده از بویلر واحد 320 مگاوات نیروگاه بخار اصفهان- ایران ارائه شده و دقت روش ها نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: احتراق، سیستم استنباط فازی- عصبی تطبیقی بازگشتی، بکه با ورودی های برون زای سری- موازی، شناسایی سیستم، مجزاسازی سیستم
  • مجید حق پرست *، علی بوالحسنی صفحات 213-220
    یکی از چالش ها و محدودیت های مهم در طراحی مدارهای پرتراکم، اتلاف توان ناشی از ترانزیستورهای این مدارها است. منطق برگشت پذیر یکی از رویکردهای نوین در کاهش اتلاف توان مدارهای دیجیتال در حوزه محاسبات کوانتومی است. در این مقاله طرحی بهبودیافته از یک مدار موازی ضرب کننده علامت دار 5بیتی با ویژگی حفظ توازن ارائه می شود. مدارهای برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن یک ویژگی مهم برای پیاده سازی سیستم های تحمل پذیر اشکال در حوزه فناوری نانو است. برای طراحی ضرب کننده پیشنهادی، یک بلوک 5×5 برگشت پذیر به نام HBF برای طراحی یک جمع کننده کامل برگشت پذیر با هزینه کوانتومی مناسب و یک دروازه 4×4 برگشت پذیر به نام HBL ارائه شده اند. ساختار مدار ضرب کننده از دو بخش تولید حاصل ضرب های جزئی (PPG) و عملوندهای چندگانه افزوده (MOA) تشکیل شده است. این ساختار مبتنی بر الگوریتم های Baugh-Wooley و درخت والاس بوده که منجر به بهبود سرعت عملیات در ضرب کننده 5بیتی باینری برای اعداد علامت دار می شود. مدارهای پیشنهادی بر مبنای معیارهای ارزیابی مهمی همچون هزینه کوانتومی، خروجی های بی اهمیت و ورودی های ثابت، بهینه سازی شده و با مدارهای موجود مقایسه می شوند. هدف اصلی، کاهش هزینه کوانتومی، تعداد ورودی های ثابت و خروجی های بی اهمیت در طراحی مدار ضرب کننده پیشنهادی است. نتایج ارزیابی و مقایسه نهایی نشان می دهد که ضرب کننده 5×5 پیشنهادی در این پژوهش، 26% در هزینه کوانتومی، 9% در خروجی های بی اهمیت و 9% در ورودی های ثابت نسبت به بهترین طرح های موجود، بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: محاسبات کوانتومی، مدار برگشت پذیر، ضرب کننده علامت دار، حفظ توازن، فناوری نانو
|
  • M. Heydari*, S. Roshani Pages 1-5
    In this paper a novel compact 6-way Wilkinson power divider coupler (WPD) using composite lines is proposed, simulated and fabricated. The proposed structure consists of a 2-way divider and two 3-way dividers. The applied dividers have equal division ratios. In the proposed structure long quadrature wavelength lines are replaced with small composite lines, which results in size reduction and harmonics suppression. Moreover for improved output ports isolations a resistor and a capacitor are used together. The designed device correctly works on 5.1 GHz
    Keywords: Wilkinson power divider (WPD) , composite lines , harmonic suppression
  • M. Chinipardaz *, Seyed Majid Noorhossein Pages 145-157
    Due to the growing demand of cellular networks, the need to increase the capacity of these networks has always been a challenge. Heterogeneous cellular networks using small base stations alongside macro base stations are low cost and effective solutions for this problem. However the differences between the various BSs in heterogeneous networks have created new challenges in terms of cell association and interference management compared with the traditional cellular networks. Therefore, the design of new and efficient methods for allocating cells and resources in these networks is an open research topic. This paper addresses the need for an efficient solution to simultaneously allocating cells and subbands in order to prevent interference for all users. The protocol interference model and its modeling methods in cellular networks have been studied. After modeling the system, the problem is formulated as an integer optimization problem. Then, by reformulating the problem and using a one-level dual decomposition, an algorithm with efficient complexity with near-optimal answers is attained. Thereafter, a distributed protocol is presented in which each user and each base station would only require local information for making decisions. The simulation results confirm the effectiveness of the proposed solution.
    Keywords: Heterogeneous cellular networks , cell association , inter-cell interference management , interference mode , optimization , Lagrange dual decomposition
  • Mohammad Shams Esfand Abadi*, M. S. Shafiee , A. R. Danaee Pages 158-166
    This paper presents the problem of distributed estimation in an incremental network based on the family of normalized subband adaptive algorithms (NSAAs). The distributed NSAA (dNSAA), the distributed selective partial update NSAA (dSPU-NSAA), the distributed dynamic selection NSAA (dDS-NSAA), and the dSPU-DS-NSAA are introduced in a unified way. The dNSAAs have better convergence speed than distributed normalized least mean square (dNLMS) algorithm especially for colored Gaussian input of the nodes. In comparison with dNSAA, the dSPU-NSAA, and dDS-NSAA have lower computational complexity and close performance to dNSAA. Also by combination of these algorithms, the dSPU-DS-NSAA is established which is computationally efficient. In addition, a unified approach for mean-square performance analysis of each individual node is presented. This approach can be used to establish a performance analysis of classical distributed adaptive algorithms as well. The theoretical expressions for transient, and steady-state performance analysis of the various dNSAAs are introduced. The validity of the theoretical results, and the good performance of these algorithms are demonstrated by several computer simulations.
    Keywords: Adaptive algorithm , distributed network , incremental strategy , mean-square performance
  • B. Mahboubi*, D. Dideban Pages 167-176
    With advancement of integrated circuit technology and aggressive scaling into nanometer regime, statistical variability in device electrical characteristics caused by discreteness of charge and fabrication process variations has significantly increased. These variations in turn result in fluctuations in output characteristics of important analog building blocks and in particular, amplifiers. In this paper, with the aid of Monte-Carlo simulations for a transconductance amplifier and using 1000 different compact models of MOSFET transistors in 35nm technology node, statistical variations of important circuit parameters are investigated and analyzed based on their statistical distributions. Moreover, statistical correlations between circuit parameters are extracted. Analysis of statistical variations for circuit parameters and their correlations has a direct impact on reduction of cost and time of a design and thus, is of great amount of significance.
    Keywords: Random statistical variability , transconductance amplifier , statistical distribution, correlation , nano-CMOS technology
  • F. Zohrabi *, E. Abiri, A. Rajaei Pages 177-186
    The Z-source converter was first introduced as a buck-boost dc-ac single-stage inverter in 2003. Different structures of impedance source inverters have been introduced for improving the performance of power inverters. Due to their specific structure, these inverters use shoot-through state in order to increase the output voltage. Therefore, in addition to improving the reliability of systems, they create a single-stage dc-ac inverter capable of reducing and increasing voltage at the same time. Recently, a three-winding network called the A-source network has been introduced. A new Pulse Width Modulation method has been proposed to improve the voltage gain and reduce switching losses. In this new method, duty cycle of the switch is controlled using the third harmonic injection and the new reference voltages in the three-phase A-source inverter. The proposed modulation method reduces the switching losses and increases voltage gain without adding any additional hardware to the inverter structure. In this method, the buck-boost single-stage structure of the inverter is maintained. In this paper, the proposed method is partially analyzed and compared to the conventional Pulse Width Modulation methods. In this method, the third harmonic injection is used to increase the modulation index to 1.15 and thereby reduce the switching losses. The simulation of the proposed and conventional methods and analyzes, demonstrated the ability of the proposed system.
    Keywords: Third harmonic injection , boosting factor , modulation index , impedance source inverter
  • A. Hassani Ahangar*, H. Nafisi , G. Gharehpetian Pages 187-195
    Minimization of the discrimination time between the backup and main overcurrent relay is one of the most critical issue in relay coordination of power system. Determination of time setting multipliers (TSMs) using evolutionary algorithms has been studied in previous papers. In this paper, TSM, various characteristics of the overcurrent relays and pickup currents are simultaneously considered to improve coordination of main and backup overcurrent relays. Furthermore, the coordination problem can also be considered as an optimization problem which can be solved using artificial intelligent methods. Recently, a novel optimization algorithm, called hyper-sphere search (HSS) algorithm, has been introduced. In this paper, Improved HSS (IHSS) is introduced. Based on the problems mentioned in this paper, the IHSS algorithm is more appropriate for obtaining the characteristics of the overcurrent relays, pickup currents and their TSMs. The result of IHSS is compared with HSS algorithm which has been used in previous studies. The simulation results on the test network show the efficiency of using IHSS and considering pickup currents in term of better relays coordination.
    Keywords: Power system protection , overcurrent relay , coordination , relay characteristic , IHSS algorithm , Pickup currents , time setting multiplier
  • *, N. Taghizadegan, J. SalehA. Mehdizadeh Pages 196-204
    In the recent years, integrations of renewable energy sources as well as plug-in electric vehicles are increased in the AC microgrid. Also, demand side management can be used to manage peak load in order to improve optimal performance of AC microgrid. Therefore, this paper proposes optimal operation of AC microgrid in the presence of plug-in electric vehicles under demand side management. The proposed model describes optimal operation of microgrid including the exchange power with the upstream grid, the production of DG units including wind turbines, battery storage, diesel generators, charging and discharging of electric vehicles and the manner of participation of large industrial consumers and aggregators of small consumers in demand side management that minimize the operation cost of microgrid. The proposed formulation is considered the mathematical model of various energy sources in a microgrid and the AC load flow constraints and the bus voltage and feeder current limitations has been considered.In the proposed model, charge and discharge management of plug-in electric vehicles and demand side management are simultaneously proposed to reduce operation cost of AC microgrid subject to technical and economic constraints. A 33-bus microgrid is used as test system in order to investigate effects of plug-in electric vehicles and demand side management on optimal operation of AC microgrid. The proposed model is formulated via mixed-integer non-linear programming which is solved using CPLEX solver under GAMS optimization software.
    Keywords: Optimal operation of AC microgrid , plug-in electric vehicles , demand side management , renewable energy sources
  • E. Aghadavoodi*, G. Shahgholian Pages 205-212
    Boiler-turbine is a multi-variable and complicated system in steam power plants including combustion, temperature and drum water level. Selecting control loops as a unique loop in order to identify and control the boiler as a whole unit is a difficult and complicated task, because of nonlinear time variant dynamic characteristics of the boiler. It is necessary to identify each control group in order to accomplish a realistic and effective model, appropriate for designing an efficient controller. Both the effective and efficient performance of the identified model during the load change is of major importance. Here, not all parts of the system should be considered as a unit part, if determining and effective and realistic model is sought. The combustion loop of the 320 MW steam power plant of Islam Abad, Isfahan is the subject. Due to the sensitivity and complexity of the system, with respect to its nonlinear and closed loop characteristics, the identification of the system is conducted through intelligent procedures like recurrent adaptive neuro-fuzzy inference system (RANFIS) and nonlinear autoregressive model with exogenous input (NARX). The comparisons of the findings with actual data collected from the plant are presented and the accuracy of the procedures is determined.
    Keywords: Identification system , combustion loop , plant unitization , recurrent adaptive neuro-fuzzy inference system (RANFIS) , nonlinear autoregressive model with exogenous input (NARX)
  • M. Haghparast*, A. Bolhassani Pages 213-220
    One of the major challenges and constraints in designing very large integrated circuits is the power dissipation of transistors. Reversible logic is one of the new paradigm in reducing the power consumption of digital circuits in the quantum computing field. In this paper, an improved design of a parallel 5-bit parity preserving reversible signed multiplier circuit is presented. Reversible circuit designs with parity preserving property are an important issue for the implementation of fault tolerant systems in nanotechnology area. To design of the proposed multiplier, the reversible full adder circuit using 5×5 reversible HBF block with low quantum cost, and the 4×4 reversible HBL gate, with parity preserving property are proposed. The structure of the multiplier circuit consists of two parts of the partial product generation (PPG) and multi-operand addition (MOA). This structure is based on Baugh-Wooley and Wallace-Tree algorithms, which results in improved speed of operation in a 5-bit multiplier for signed digits. The proposed circuits are optimized based on important evaluation issues such as quantum cost, garbage outputs and constant inputs, and also are compared with the existing circuits. The main goal is to reduce the quantum cost, the number of constant inputs and garbage outputs in the design of the proposed multiplier circuit. The results of the final evaluation and comparison shows that the proposed multiplier in this study is improved by 26% in quantum cost, 9% in garbage outputs and 9% in constant inputs relative to the best existing designs.
    Keywords: Quantum computing , reversible circuit , signed multiplier , parity preserving , nanotechnology