فهرست مطالب

نشریه کارافن
سال هفدهم شماره 47 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • کیومرث سبزواری* صفحات 13-26
    کنترل کننده جامع توان الکتریکی در سیستمهای قدرت سبب کنترل پارامترهای خط و توان جاری شده خطوط می شود. از طرفی کنترل پارامترهای خط و توان جاری شده در خطوط انتقال، سبب بهره برداری حداکثر از ظرفیت خطوط انتقال انرژی، افزایش قابلیت اطمینان شبکه، کاهش تلفات خطوط، افزایش بهره وری سیستم قدرت، کاهش اتلاف انرژی و مدیریت مصرف می شود. بنابراین ارایه مدلی ساده از UPFC در تحلیل سیستم های قدرت مورد توجه متخصصین می باشد. در این مقاله مدل ساده ای از کنترل کننده جامع توان الکتریکی در حالت ماندگار ارایه شده است. در مدل پیشنهادی، مبدل سری کنترل کننده جامع توان با عناصر مداری مدل سازی شده است. مدل پیشنهادی بدون تغییر ابعاد ماتریس ژاکوبین شبکه، در برنامه پخش بار قرار می گیرد. برای نشان دادن کارایی مدل پیشنهادی، در سیستم چهارده شینه استاندارد شبیه سازی شده است
    کلیدواژگان: facts، UPFC، پخش بار، کنترل توان راکتیو، کنترل توان اکتیو
  • سید علی هاشمی طالخونچه*، آرش شهبازی صفحات 27-41

    گاهی در برخی مکان ها، استفاده از تلفن همراه موجب ایجاد اختلال در عملکرد سیستم های الکترونیکی می شود. همچنین مکان هایی هستند که نیاز به سکوت و امنیت اطلاعات دارند. مخدوش کننده امواج تلفن همراه یا جمر، دستگاهی است برای قطع ارتباطات تلفن همراه. سیگنال تولیدشده توسط دستگاه مخدوش کننده مشابه سیگنال تلفن همراه است. شرط لازم برای قطع ارتباطات موبایل آن است که دستگاه مخدوش کننده قدرت بیشتری نسبت به فرستنده BTS در محدوده مورد نظر داشته باشد. در این مقاله، یک مخدوش کننده تلفن همراه در باندهای فرکانسی GSM طراحی، شبیه سازی و ساخته می شود. دستگاه پیشنهادی، فرستنده ای قوی و قادر به تولید و انتشار یک سیگنال تداخلی در سه باند فرکانسی P-GSM-900 DCS, و PCS است. این سیگنال شبیه پارازیت عمل کرده و موجب قطع ارتباط گوشی های تلفن همراه در شعاع ده متری جمر می شود. قابلیت کار در باندهای مختلف GSM و کاهش هزینه های ساخت، از مزایای این طرح است.

    کلیدواژگان: باندهای فرکانسی GSM، تداخل فرکانسی، تلفن همراه، مخدوش کننده امواج، نویز
  • معراج رجائی* صفحات 43-59
    در این مقاله به تجزیه و تحلیل عملکرد الگوریتم های زمان بندی PQ, FIFO و WFQ با استفاده از شبیه سازی سناریوهای مختلف از جمله سقوط ترافیکی، ترافیک دریافتی، تاخیر انتها به انتها وغیره، در یک شبکه سیمی تحت VoIP پرداخته می شود. همچنین روش MSRP فعال به عنوان روش رزرو پهنای باند پیشنهاد شده است. روش های صف بندی مختلف با کمک شبیه ساز OPNET مورد ارزیابی قرار می گیرند تا بسته های موجود در بافرها را پیش از ارسال آن ها مدیریت، تنظیم و اولویت بندی کنند. ازسوی دیگر، پارامترهای مختلف مانند لرزش، تغییرات تاخیر بسته و تاخیر end to end بسته و ترافیک بسته های ارسالی و دریافتی بررسی شده اند. عملکرد طرح های صف بندی مختلف نیز تحت تاثیر تعداد مختلف گره ها قرار می گیرند. در نهایت از این تحلیل و ارزیابی، بهترین طرح صف بندی انتخاب شده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم های زمان بندی، صف بندی PQ، FIFO و WFQ، OPNET
  • محمدرضا مدبرنیا*، علیرضا آکوشیده صفحات 61-88
    در این مقاله برای مبدل های DC-DC ایزوله نشده کاهنده افزاینده توسط روش مکان هندسی ریشه ها، کنترل کننده ای بر اساس مدل متوسط فضای حالت رگولاتور که شامل تمامی پارامترها و نامعینی های مبدل است، طراحی شده است. در این مدل، جریان بار نامشخص و کلید فعال، دیود، خازن و سلف غیرایدیال بوده و دارای مقاومت حالت هدایت هستند. همچنین افت ولتاژ زمان هدایت برای دیود و کلید فعال در نظر گرفته شده است. با حذف جریان بار و فرض آنکه قطعات ایدیال هستند، مدل ساده سیستم با دو ورودی و تک خروجی مشخص شده و ساختار کلی کنترل کننده ای برای رگولاتور کاهنده افزاینده بر پایه این مدل ساده و روش مکان هندسی ریشه ها ارایه می شود. سپس مقادیر پارامترهای کنترل کننده بر اساس مدل متوسط فضای حالت کامل محاسبه خواهد شد.
    کلیدواژگان: تنظیم کننده کاهنده افزاینده، رگلاتور سوئیچینگ، مدل متوسط فضای حالت
  • مهدی علینقی زاده اردستانی*، آرزو وکیلی صفحات 89-99

    در این مقاله، برای سیستم های گرمایش و تهویه مطبوع کنترل گر مقاوم تاخیرداری طراحی شده است که در آن اثر عدم قطعیت ها و اغتشاش ها طی فرایند طراحی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف، کنترل دمای ساختمانی چهار اتاقه با تاخیر زمانی بزرگ است. مهم ترین و مطمین ترین ابزار تحلیل پایداری این نوع سیستم ها، استفاده از روش لیاپانوف است. در این مقاله از روش لیاپانوف کروفسکی استفاده شده است. در این مقاله به طراحی کنترل مقاوم پرداختیم. روش فیدبک خروجی با استفاده از روش حل نامعادله های ماتریسی خطی توسط نرم افزار متلب و جعبه ابزار Yalmip قابل حل است. شبیه سازی نشان می دهد کنترل گر فیدبک خروجی طراحی شده، با وجود تاخیر، عدم قطعیت و اغتشاش، سیستم پایدار بوده و عملکرد مناسبی را از خود به نمایش می گذارد

    کلیدواژگان: سیستم تاخیردار، سیستم های گرمایش و تهویه مطبوع، طراحی فیدبک خروجی، عدم قطعیت
  • نعمت الله عسکری*، محمدحسن طاهری صفحات 101-121

    در این تحقیق، رفتار گرمایی سیال در یک محفظه بسته مربعی که دو هیتر دما ثابت نیمه مدور در دیواره پایینی آن قرار دارند، به صورت عددی بررسی شده است. معادله های حاکم با استفاده از نرم افزار فلکس پی دی ای (FlexPDE) که نوعی شبیه سازی جریان بر پایه روش عددی المان محدود است، شبیه سازی و حل شده است. نتایج نشان داد فاصله بین دو هیتر، پارامتر تاثیر گذاری بر انتقال حرارت خواهد بود؛ به طوری که با کاهش این فاصله، انتقال حرارت جابه جایی آزاد محدود به بخش مرکزی کانال به شکل یک ستون عمودی متقارن خواهد بود. در دیواره ها نیز انتقال حرارت هدایتی غالب خواهد بود. افزایش عدد هارتمن منجر به افزایش نیروی لورنتس، کاهش نیروی شناوری و در نتیجه کاهش دما، توزیع دمای متقارن و غالب شدن انتقال حرارت هدایتی خواهد شد. افزایش عدد رایلی موجب افزایش انتقال حرارت به شکل جابه جایی آزاد می شود و با افزایش عدد رایلی، انتقال حرارت جابه جایی آزاد به طور کامل بر محفظه حاکم خواهد شد.

    کلیدواژگان: انتقال حرارت، جابه جایی طبیعی، محفظه بسته، هیدرومغناطیس
  • مجتبی معصوم نژاد*، ابوالفضل یاستی بلاغی، نادر نریمان زاده صفحات 123-142

    امروزه صنعت جرثقیل سقفی در صنایع خودروسازی، کشتیرانی و حمل بار در انبارها به کار گرفته می شود. اغلب مدل سازی هایی که از سیستم های دینامیکی صنعتی صورت می گیرد، دارای پارامترهای مخدوش با نویز یا اغتشاش است که مدل جرثقیل سقفی نیز جدا از این قاعده نیست. در این مقاله، راهبرد تطبیقی جدیدی از فیلتر UHF بر پایه منطق فازی برای تنظیم ماتریس کوواریانس نویز فرایند Q ارایه شده است. روش ارایه شده برای بهبود برخی از فرضیه های به دست آمده در فیلتر UHF است. همچنین با توجه به اینکه سیستم دینامیکی غیرخطی تحت نویزهای متغیر است، ماتریس Q متاثر از ماتریس K بهره کالمن بوده و بدین ترتیب ماتریس کوواریانس تنظیم شده و به میزان بهره کالمن می رسد و عملکرد فیلتر UHF بهبود می یابد. در این مقاله، عملکرد مهمی از تخمین حالت یک جرثقیل سقفی که دینامیک غیرخطی و متاثر از نویزهای متغیر است، در نظر گرفته شده است.

    کلیدواژگان: فیلتر UHF، فیلتر ∞H، تخمین مسیر جرثقیل، منطق فازی
  • بهروز اسدی بروجنی*، لطفعلی مظفری وانانی صفحات 143-155
    جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روش های نوین جوشکاری حالت جامد است که نسبت به روش های مرسوم جوشکاری ذوبی، به دلیل دمای ورودی کم و نداشتن حالت ذوب و انجماد مجدد مواد، از مزایای زیادی برخوردار است. در این تحقیق، تغییرات استحکام کششی جوش براساس دو پارامتر هندسه شولدر ابزار و تنظیمات زاویه کلگی دستگاه برای جوشکاری ورق های پلی پروپیلن بررسی شده است. برای به دست آوردن مقدار بهینه این پارامترها، مقادیر دیگر متغیرها مانند سرعت دورانی و سرعت خطی ابزار ثابت فرض شده اند. پس از انجام جوشکاری نمونه ها، آزمون کشش طبق استانداردهای مرجع روی نمونه ها انجام شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که هندسه ابزار تاثیر زیادی بر استحکام کششی و شکل ظاهری جوش ایجاد شده دارد و قطعاتی که توسط ابزار با شولدر مارپیچی جوشکاری شده بودند، استحکام بالاتری داشتند. همچنین در شرایط یکسان، بالاترین استحکام کششی مربوط به زمانی است که زاویه کلگی دستگاه دو درجه انتخاب شود.
    کلیدواژگان: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، پلی پروپیلن، شولدر ابزار، زاویه کلگی
  • بهزاد محمدخانی حاجی خواجه لو*، مجتبی ملکی صفحات 157-175

    مقاله حاضر به بررسی تجربی و عددی خواص مکانیکی قطعه تولیدشده با فرایند تراکم دینامیکی پودر تحت بارگذاری ضربه ای با نرخ بالا می پردازد. تست های تجربی روی پودرهای فلزی از جنس آلومینیوم توسط سامانه پرتابگر گازی انجام گرفته است. در بررسی تجربی تاثیرپذیری چگالی، مقاومت نیروی فشار از نظر اندازه دانه بندی، در سطوح انرژی متفاوتی ارایه شده است که در این راستا پودر آلومینیوم خالص در سه اندازه متفاوت به کار رفته است. برای اعتبارسنجی نتایج به دست آمده از توابع ریاضی، به مقایسه بین نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی و داده های تجربی پرداخته ایم. بررسی خطای داده های تجربی و پیش بینی بر اساس مجذور میانگین مربعات خطاها و ضریب تبیین نشان می دهد نتایج به دست آمده از توابع ریاضی برای خواص نهایی قطعه تحت بارگذاری ضربه ای، مطلوب است.

    کلیدواژگان: بارگذاری ضربه ای، تراکم دینامیکی پودر، پرتابگر گازی، پودر آلومینیوم، شبکه عصبی
  • مهدی محمدی* صفحات 177-193
    تعیین پارامترهای ژیومکانیکی توده سنگ در طراحی پروژه های صنعتی مانند احداث سد و تونل اهمیت خاصی دارند. یکی از روش های پرکاربرد برای تعیین این پارامترها، معیار شکست هوک براون است، زیرا در این معیار کیفیت توده سنگ بر اساس طبقه بندی شاخص مقاومت زمین شناسی تعیین می شود. هدف از این پژوهش، بررسی اثر تغییرات شاخص مقاومت زمین شناسی بر پارامترهای ژیومکانیکی است. بدین منظور در گام نخست روش های مختلف تعیین این شاخص معرفی و مورد بحث قرار گرفته اند؛ سپس با داده های جمع آوری شده (مطالعه میدانی)، شاخص پیش بینی شده و اثر نرخ تغییرات شاخص بر پارامترهای معیار هوک براون و پارامترهای مقاومتی و مدول دگرشکلی با رابطه ای پیشنهادی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که تفاوت روش ها، تاثیر قابل توجهی بر پارامترهای ژیومکانیکی دارد؛ به طوری که با اختلاف نه واحدی شاخص مقاومت زمین شناسی، تفاوت مدول دگرشکلی به بیش از هفت گیگاپاسکال می رسد.
    کلیدواژگان: پارامترهای مقاومتی، شاخص مقاومت زمین شناسی، مدول دگرشکلی، معیار شکست هوک براون
|
  • Kiumars Sabzevari * Pages 13-26
    The UPFC in Power Systems controls the line parameters and the power flow of the lines. On the other hand, controlling the power flow and lines parameters in transmission lines, maximizes the capacity of power transmission lines, increases network reliability, reduces line losses, increases power system efficiency, reduces energy loss and consumption management. Therefore, presenting a simple model of UPFC in power systems analysis is of interest to experts. In this paper, a simple model of upfc in steady state is presented. In the proposed model, the converter of upfc series is modeled with circuit elements. The proposed model will be included in the load distribution program without changing the dimensions of the Jacobine network matrix. To demonstrate the efficiency of the proposed model, the standard 14 bus are simulated
    Keywords: FACTS equipment, UPFC, power flow, reactive power control, Active Power Control
  • Sayed Ali Hashemi Talkhouncheh *, Arash Shahbazi Pages 27-41

    In some locations, using cell phone causes interference in performance of some electronic systems. Further, certain locations require silence and information security. Cell phone blocker or jammer is a device to interrupt the connections in the mobile phone. The signal emitted by the jammer resembles the mobile signal. As a pre-requisite condition jammer should have more power than the BTS transmitter in the desired range. Under this condition, mobile signal will be zero. The purpose of this paper is to design, simulate, and fabricate mobile blocker in GSM frequency bands. The proposed device is a strong transmitter capable of producing and emitting an interference signal in the P-GSM-900, DCS-1800, and PCS-1900 bands. This signal looks like noise and interrupts the connection of cell phones within a 10 m radius of the jammer. The capability to function in various GSM bands and reduce the cost of construction are the benefits of this plan.

    Keywords: Cell phone, Jammer, GSM Bands, Frequency Interference, Noise
  • Meraj Rajaee * Pages 43-59
    This article analyzes the performance comparison of scheduling algorithms WFQ, PQ and FIFO using simulation of various scenarios such as (traffic crashes, incoming traffic, end-to-end delays, etc.) is covered in a wire network under VoIP. The active MSRP method has been suggested as a bandwidth reservation method. In this research, different queuing methods are evaluated with the help of OPNET simulator to manage, adjust and prioritize the packages in the buffers before sending them. Various parameters such as vibration, package’s delay changes, package’s end-to-end delay changes, and traffic of sent and received packages have been investigated. Also, the performance of different queuing designs is affected by different numbers of nodes. Finally, the best queuing scheme has been selected from this analysis and evaluation.
    Keywords: FIFO, PQ, WFQ, OPNET, Queuing
  • Mohammadreza Modabbernia *, Alireza Akoushideh Pages 61-88
    In this paper, a controller has been presented by the root locus method based on the state space average model of the Buck-Boost switching regulator with all of the converter’s parameters and uncertainties. In this model, the load current is unknown and the inductor, capacitor, diode and active switch are non ideal and have an on-state resistance. Furthermore, an on-state voltage drop has been considered for diode and active switch. The simple model of the system with two inputs and one output has been specified by neglecting the load current and assuming the ideal elements and a controller has been designed based on this model and roots locus method. The values of controller parameters have been calculated by the complete state space average model.
    Keywords: buck-boost converter, root locus, state space average model
  • Mahdi Alinaghizadeh Ardestani *, Arezoo Vakili Pages 89-99

    In this study, we try to control the temperature of a building consisting of four rooms with large time delays. In design process we use Krasovskii- Lyapunov method to guaranteed the stability of time delayed system. Because of difficulty of state estimation, an output feedback controller design method is used. for this purpose, we use linear Matrix Inequalities (LMI) and to solve LMIs, Matlab yalmip toolbox is utilized. Simulation results show that, by using our designed controller, even in presence of delay, uncertainty and disturbance, our system is stable and has proper performance.

    Keywords: Heating Ventilating, Air-Conditioning System, Time Delayed Systems, Output Feedback design, Disturbance, Uncertainty
  • Nematollah Askari *, MohammadHasan Taheri Pages 101-121

    In the present study, the thermal behavior of fluid in a square enclosure with two semi-circular constantis investigated numerically. The governing equations are solved by FlexPDE software, which is a simulation software base on the finite element method. The results showed that the distance between the two heaters will be a parameter affecting heat transfer; By reducing this distance, the natural convection heat transfer that is limited to the central part of the channel, is in the form of a symmetrical vertical column. Increasing the Hartmann number will lead to an increase in Lorentz force, a decrease in buoyancy force and consequently a decrease in temperature, a symmetrical temperature distribution and a predominance of conductive heat transfer. Increasing the Riley number increases the natural convection heat transfer in the form of free displacement, and by increasing the Riley number, the free-moving heat transfer will completely dominate the chamber.

    Keywords: heat transfer, Natural convection, Enclosure, MHD
  • Mojtaba Masoumnezhad *, Abolfazl Yasti Balaghi, Nader Nariman Zadeh Pages 123-142

    These days overhead crane is widely used in different industries such as automobile, navigation and also transportation of tools in storerooms. In this paper, a new adaptive strategy of Kalman Filter based on Fuzzy logic in which it tunes the process noise covariance matrix Q is presented. The method proposed attempts to offset some of the assumptions made in UHF formulation and is also robust with respect to the nonlinearities in the dynamic system subjected to non-stationary noises. The matrix Q influences the Kalman gain matrix K and thus, tuning the covariance matrix in-turn amounts to tuning K, thereby improving the filter’s performance. Also this paper considers an important application the state estimation of a Crane, which dynamics are highly nonlinear and the noises affecting it are non-stationary.

    Keywords: FACTS equipment, UPFC, power flow, reactive power control, Active Power Control
  • Behrooz Asadi Boroojeni *, Lotfali Mozafari Vanani Pages 143-155
    Friction stir welding is one of the new methods of solid state welding. This welding method has many advantages over traditional methods of fusion welding due to low input temperature and non-melting and freezing of materials. In this study, the tensile strength variations of the welded specimens were investigated based on two parameters of the geometry of the tool and the angle of the device for the welding of polypropylene sheets. In order to obtain the optimal value of these parameters, other variables such as rotational speed and linear velocity of tools are assumed constant. After welding the samples, a standard tensile test was performed on the samples. The results show that the tool geometry has a great influence on the tensile strength and the appearance of the weld and the pieces welded by the tools with a welder's helmet have a higher strength. Also under the same conditions, the highest tensile strength is when the angle of the machine is 2°.
    Keywords: Friction Stir Welding, polypropylene, Tool Sholder, Cylinder Angle
  • Behzad Mohammad Khani Haji Khajelu *, Mojtaba Maleki Pages 157-175

    The present paper deals with experimental and numerical investigation of the mechanical properties of a piece produced by a dynamic powder compaction process under high-rate impact loading. Experimental tests are performed on metal powders made of aluminum by a gas launcher system. To validate the results obtained from the presented mathematical functions, we compare the results of the neural network model and the experimental data. In examining the error of experimental data and prediction based on the squared mean of the errors and the coefficient of determination show that the results obtained from the mathematical functions provide mathematical models for the final properties of the segment under optimal impact loading.

    Keywords: Impact loading, Dynamic Powder Density, Gas Launcher, Aluminum powder, Neural Network
  • Mehdi Mohammadi * Pages 177-193
    Determining the geomechanical parameters of rock mass is of particular importance in the design of industrial projects such as dams and tunnels. One of the most useful methods for determining these parameters is Hoek-Brown failure criterion. Because, rock mass quality is considered in this criterion on the basis of Geological Strength Index (GSI). Various methods were developed for determining GSI, and the results of each method differ from the results of the others. So far, the effect of these differences on the geomechanical parameters was not studied. The purpose of this research is to investigate the effects of GSI on the geomechanical parameters. Hence, different methods are reviewed and investigated at first. Latter, with the collected data (field study), this index is predicted and the effects of index variations on Hook-Brown constant parameters, strength parameters and deformation modulus with the proposed relationships are investigated. Results show that the difference in methods has a significant effect on geomechanical parameters. So that, a difference of 9 units in the geological strength index leads to more than 7GPa difference in the modulus of deformation.
    Keywords: Strength parameters, Geology strength index, Deformation modulus, Hoek-Brown criterion