فهرست مطالب

روشهای هوشمند در صنعت برق - پیاپی 5 (بهار 1390)

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 5 (بهار 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/02/02
  • تعداد عناوین: 8
|
  • خلیل شریفی، محمدرضا احمدزاده صفحه 3
    درخت مدل خطی محلی یا LOLIMOT که در آن از نوعی مدل فازی عصبی خطی محلی استفاده شده است، الگوریتمی بر اساس استراتژی تقسیم و حل می باشد که در آن حل مسئله پیچیده از طریق تقسیم مسئله به تعدادی زیر مسئله کوچک تر (و از این رو ساده تر) صورت می پذیرد. بنابراین مشخصات این مدل فازی- عصبی (زیرمسئله های کوچک تر شده) به مقدار زیادی به ساختار الگوریتم به کار برده شده جهت تقسیم بندی وابسته می باشد. الگوریتم LOLIMOT برای رسیدن به خروجی با خطای کمتر فضای مسئله را به تعدادی مدل خطی محلی یا LLM تقسیم می نماید و پس از پیدا کردن بدترین LLM (LLM با خطای بیشتر) با تقسیم آن به دو LLM الگوریتم را ادامه می دهد. در این الگوریتم در هر تکرار از آن بدترین LLM با نرخ تقسیم 1/2 در جهت های متعامد بر فضای ورودی تقسیم می شود. در این مقاله به کمک الگوریتم بهینه سازی حدی به بهینه سازی نرخ تقسیم می پردازیم، نتایج پیاده سازی حاکی از آن است که کارایی نسخه جدید الگوریتم LOLIMOT از نظر شاخص میانگین مربعات خطا بهتر از الگوریتم اولیه است
    کلیدواژگان: مدل عصبی، فازی، شناسایی سیستم غیرخطی، درخت مدل خطی، الگوریتم بهینه سازی حدی (EO)
  • زهره یعقوبی، مرتضی الیاسی، اردلان الیاسی صفحه 11
    شناسایی اشخاص مبتنی بر بیومتریکها به عنوان یک روش موثر برای شناسایی اتوماتیک با ضریب اطمینان بالا مد نظر قرار گرفته است. سیستمهای بیومتریک چندگانه تصاویر دریافتی از سنسورهای مختلف را ترکیب می نمایند و در مقابل سیستمهای بیومتریک تکی از میزان دقت و امنیت بیشتری برخوردار هستند. به همین منظور در این مقاله، ترکیبی از مشخصه های چهره، کف دست و گوش افراد را برای تصدیق هویت به کار بردیم. ویژگی های استخراج شده توسط مسیر بطنی بینایی، نسبت به تغییرات چرخش، مقیاس و جابجایی مقاوم هستند. همچنین دو طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان و نزدیکترین همسایگی برای متمایز کردن کلاسها، به کار گرفته شده است. در مرحله همجوشی از تطبیق امتیازات استفاده شده است. نتایج آزمایشی برای مجموعه داده چهره ORL درصد شناسایی %96، برای مجموعه داده کف دستPOLYU درصد شناسایی %96.6 و برای مجموعه داده گوش USTB درصد شناسایی %94 را نشان داده است. همچنین نرخ دقت %100 روی مجموعه داده ترکیبی چهره، کف دست و گوش به دست آمده است.
    کلیدواژگان: شناسایی چهره، شناسایی کف دست، شناسایی گوش، بیومتریک چندگانه، سیستم بینایی، مدل HMAX، مسیر بطنی بینایی
  • محمد رضاسلطانی_ابراهیم برزآبادی - محمدرضا زادهوش_رسول امیرفتاحی صفحه 19
    در این مقاله روش خطی سازی تقویت کننده های RF با استفاده از پیش اعوجاج ساز دیجیتال را مورد مطالعه قرار می دهیم و روشی برای تطبیقی کردن این مدار دیجیتالی پیشنهاد می کنیم و مزایا و معایب آن را نسبت به مدارهای مرسوم پیش اعوجاج ساز دیجیتالی بررسی می کنیم. مدارهای پیش اعوجاج ساز یک مشکل اصلی برای رسیدن به حالت مطلوب دارند و آن مشکل اثر حافظه است. در ادامه کار یک مدار جدید مبتنی بر یک سیستمDSP ساده برای از بین بردن اعوجاج و اثر حافظه پیشنهاد می کنیم و سپس این مدار جدید را شبیه سازی می کنیم. با بررسی نتایج شبیه سازی آشکار می گردد که در نسبت توان کانال مجاور کاهش قابل ملاحظه ای دیده می شود.
    کلیدواژگان: پیش اعوجاج ساز، تقویت کننده های RF، خطی سازی، فیلتر FIR
  • غلامرضا عرب مارکده، فروغ تاکی، سعید اباذری صفحه 25
    از آنجائی که گشتاور یک ماشین القائی توسط جریان ماشین و شار فاصله هوایی تعیین می گردد، کنترل مستقیم جریان به جای ولتاژ بسیار مناسب به نظر می رسد. همچنین مدولاسیون بردار فضائی (SVM) روش برتری برای اینورترهای منبع جریان از نظر کاهش هارمونیک های مرتبه پایین، فرکانس کلیدزنی پایین تر و پیاده سازی آسان تر می باشد. این مقاله به معرفی مدولاسیون بردار فضائی برای اینورتر منبع جریان می پردازد. سپس با کنترل برداری ماشین القائی تغذیه شده با اینورتر منبع جریان، نتایجی ارائه می کند که برتری مدولاسیون SVM را از جهت پاسخ دینامیکی سریع و کنترل ساده تر گشتاور به اثبات می رساند.
    کلیدواژگان: اینورتر منبع جریان، کنترل برداری، مدولاسیون بردار فضائی
  • حسین پورقاسم، حسن قاسمیان صفحه 31
    جهت بهبود عملکرد سیستم های بازیابی تصویر براساس محتوا از روش های بازخورد ربط1 استفاده می شود. در این مقاله، یک روش جدید بازخورد ربط با رویکرد اصلاح معیار شباهت در یک سیستم بازیابی تصویر مبتنی بر جایگزینی فازی تصاویر اشعه x پزشکی با گراف نسبی ویژگی دار فازی2 ارائه شده است. روش بازخورد ربط پیشنهادی با استفاده از میزان شباهت تصاویر مرتبط و غیرمرتبط با تصویر پرس وجو، وزن بهینه ای برای هر ویژگی در بردار ویژگی محاسبه می گردد تا در الگوریتم تطبیق فازی گراف به عنوان یک پارامتر تصحیح کننده معیار شباهت استفاده گردد. وزن بهینه برای هر ویژگی در بردار ویژگی از روی انحراف معیار ویژگی های تصاویر بازیابی شده در راستای بعد ویژگی در فضای ویژگی محاسبه می گردد. در سیستم پیشنهادی، از گراف های نسبی ویژگی دار فازی جهت جایگزینی فازی تصویر، از یک الگوریتم تطبیق فازی گراف جهت تعریف معیار شباهت و از یک الگوریتم طبقه بندی معنایی مبتنی بر نقشه ادغام جهت تعیین فضای جستجو در پایگاه داده استفاده شده است. جهت ارزیابی روش بازخورد ربط در سیستم پیشنهادی از یک پایگاه داده استاندارد تصاویر اشعه x پزشکی شامل 10000 تصویر در 57 کلاس مختلف استفاده شده است. بهبود پارامترهای ارزیابی سیستم بازیابی، کارایی و کارآمدی سیستم پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بازخورد ربط، سیستم بازیابی تصویر براساس محتوا، گراف نسبی ویژگی دار فازی، معیار شباهت
  • سارا معین، زهرا بهشتی صفحه 43
    خلاصه: امروزه فیلتر کالمن کاربردهای زیادی در حل مسایل دنیای واقعی پیدا کرده است. این فیلتر یک فیلتر بازگشتی کارآمد است که حالت یک سیستم پویا را از یک سری اندازه گیری های پیچیده برآورد می کند و از کاربردهای آن می توان به پردازش سیگنال ها اشاره کرد. ما در این مقاله، از فیلتر کالمن در جهت حذف نویز از سیگنال الکتروکاردیوگرام یا نوار قلب استفاده می کنیم و مقایسه ای بین فیلتر FIR1 و فیلتر کالمن در جهت حذف نویز از این سیگنال ها انجام می دهیم. برای شبیه سازی از نرم افزار MATLAB استفاده شده است و کارایی هر دو فیلتر توسط میانگین مربعات خطا2 با یکدیگر مقایسه گردیده است
    کلیدواژگان: حذف نویز، فیلتر کالمن، فیلتر FIR، میانگین مربعات خطا
  • مهدی ترابیان اصفهانی، رحمت الله هوشمند صفحه 49
    به منظور استفاده موثر از توان الکتریکی در کوره های قوس صنایع فولادسازی لازم است تا مشکل جبران توان راکتیو در کوره های قوس الکتریکی حل گردد. بدین منظور در این مقاله، ابتدا یک مدل بهینه برای قوس الکتریکی در نظر گرفته می شود. بر روی این مدل بار، فلیکر ولتاژی با فرکانس 3 تا 14 هرتز به صورت سینوسی منظور می شود تا تاثیرات جبران کننده بر روی فلیکر ولتاژ نیز بررسی شود. سپس با توجه به اهمیت جبران سازی در کوره های قوس الکتریکی، به طراحی و شبیه سازی یک جبران کننده بهینه راکتور تایریستور کنترل (TCR) پرداخته می شود. همچنین در این راستا علت ایجاد حداقل نیم سیکل تاخیر در تصمیم گیری TCR و لزوم وجود فیلترهای هارمونیکی با این جبران کننده بیان می شود و در نهایت مزایا و معایب این جبران کننده با سایر جبران کننده های توان راکتیو مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: کوره های قوس الکتریکی، هارمونیک، فلیکر، جبران کننده TCR
  • صادق واعظ زاده، مهران زمانی فر صفحه 65
    در این مقاله، یک روش کنترل بهینه بازده با رفتار برتر برای درایوهای موتور سنکرون آهنربای دائم درونی به همراه تخمین همزمان پارامترهای موتور ارائه شده است. سیستم کنترل بر اساس روش خطی سازی فیدبک ورودی- خروجی می باشد. این روش، کنترل با رفتار برتر ماشین را به همراه تضمین حداقل تلفات موتور فراهم می کند. با کنترل بهینه بردار جریان آرمیچر می توان تلفات الکتریکی قابل کنترل را حداقل نمود. نشان داده شده است که تغییرات پارامتر به جزء نزدیک شرایط کار نامی، تاثیر نامطلوبی بر روی رفتار کنترل کننده می گذارد. بنابراین، روشی برای تخمین پارامتر بر اساس روش دوم لیاپانف ارائه شده است؛ به طوری که پایداری و همگرایی پارامتر را تضمین می کند. نتایج شبیه سازی فراوان، کارایی کنترل کننده و مشاهده گر ارائه شده و رفتار مطلوب آنها را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: موتورهای سنکرون، موتورهای آهنربای دائم، کنترل بهینه بازده، تخمین پارامتر، خطی سازی فیدبک ورودی، خروجی
|
  • Khalil Sharifi, Mohammad Reza Ahmadzadeh Page 3
    Locally Linear Model Tree (LOLIMOT) algorithm proposed by Nelles deals with local linear nearo-fuzzy models that is based on divides-and-conquer strategy that a complex modeling problem is divided to a number of smaller and thus simpler sub problems. So the characteristic of such a neuro-fuzzy model depends on division strategy for the original complex problem. For finding the best output the algorithm divides the problem to a number of local linear models (LLMs), then continues with finding the worst LLM and dividing it. LOLIMOT splits the local linear models into two equal halves with an axis-orthogonal decomposition strategy. In this paper a new approach based on extremeal optimization (EO) is used to optimize the structure of LOLIMOT. Simulation results show the effectiveness of the enhanced LOLIMOT to have a higher precision with optimal number of neurons.
    Keywords: Local linear neuro, fuzzy models, nonlinear system identification, locally linear model tree (LOLIMOT), extremal optimizatopn (EO)
  • Zohreh Yaghoubi, Morteza Eliasi, Ardalan Eliasi Page 11
    Biometrics based personal identification is regarded as an effective method for automatic identification، with a high confidence coefficient. A multi modal biometric system consolidates the evidence presented by multiple biometric sources and typically provides better recognition performance compared to systems based on a single biometric modality. So in this paper we use combination of Face، Palm print and Ear characteristic to individual’s authentication. In our approach، features extracted using HMAX model are translation and scale-invariant. Then we applied Support vector machine and K-nearest neighbor classifiers to distinguish the classes. In fusion stage we use matching-score level. Experimental results showed 96% accuracy rate on ORL Face database and 96/6% accuracy rate on POLYU Palm print database and 97% accuracy rate on USTB Ear database; however we achieve 100% accuracy rate on Face، Palm print and Ear multi modal biometric.
    Keywords: Face recognition, palm print recognition, ear recognition, multimodal biometric, visual cortex, HMAX model, visual ventral stream
  • Mohammad Reza Soltani(), Ebrahim Borzabadi(), Mohammad Reza Zadhoosh, Rasul Amirfattahi Page 19
    In this paper we study a technique of power RF amplifier linearization predistortion digital circuits and propose a method for adapting this circuit and compare the advantages and disadvantages of this circuit with conventional predistortion circuit. The main problem with predisrortion circuit is the memory effect. We purpose a new circuit to overcome disrortion and memory effect problems based on DSP. Finally we compare results of our simulation with previous results. Our simulation shows a significant reduction in power ratio of adjacent channels.
    Keywords: Predistorer, RF amplifier, linearization, FIR filter
  • Golam Reza Arab Markadeh, Forugh Taki(), Saeed Abazari Page 25
    Direct torque control with Current Source Inverter (CSI) instead of voltage source inverter is so appropriate because of determining the torque of induction motor with machine current and air gap flux. In addition، Space-Vector Modulation (SVM) is a more proper method for CSI because of low order harmonics reduction، lower switching frequency and easier implementation. This paper introduces the SVM method for CSI and uses the proposed inverter for vector control of an induction motor. The simulation results illustrate fast dynamic response and desirable torque and speed output. Fast and accurate response to changes of speed and load torque reference completely proves the prominence of this method.
    Keywords: Current source inverter, space, vector modulation, vector control
  • Hossein Pourghassem, Hassan Ghasemian Page 31
    Relevance feedback approaches is used to improve the performance of content-based image retrieval systems. In this paper، a novel relevance feedback approach based on similarity measure modification in an X-ray image retrieval system based on fuzzy representation using fuzzy attributed relational graph (FARG) is presented. In this approach، optimum weight of each feature in feature vector is calculated using similarity rate between query image and relevant and irrelevant images in user feedback. The calculated weight is used to tune fuzzy graph matching algorithm as a modifier parameter in similarity measure. The standard deviation of the retrieved image features is applied to calculate the optimum weight. The proposed image retrieval system uses a FARG for representation of images، a fuzzy matching graph algorithm as similarity measure and a semantic classifier based on merging scheme for determination of the search space in image database. To evaluate relevance feedback approach in the proposed system، a standard X-ray image database consisting of 10000 images in 57 classes is used. The improvement of the evaluation parameters shows proficiency and efficiency of the proposed system.
    Keywords: Relevance feedback, content, based image retrieval, fuzzy attributed relational graph, similarity measure
  • Sara Moein(), Zahra Beheshti() Page 43
    Nowadays، Kalman filter has been wildly used for solving the problem of real world. Kalman filter is a recursive filter that estimates the state of a linear dynamic system from a series of noisy measurements. One of the applications of Kalman filter is signal processing. In this paper، we use Kalman filter for electrocardiogram (ECG) signal noise removal. First accidental ECG signals are collected from Physiobank database and then Kalman filter is tuned for noise removing from ECG signals. In addition، we apply Finite Impulse Response (FIR) filter for ECG signal noise removing and finally we compare the performance of two filters using Mean Square Error (MSE) measurement. Results show the superior performance of Kalman filter for ECG signal noise removal.
    Keywords: Noise removal, kalman filter, finite impulse response filter, mean square error
  • Mehdi Torabian Esfahani, Rahmatolah Hooshmand Page 49
    One of the important issues in electric arc furnace (EAF) of the steel industries is the effective compensation of the EAF. In this paper، firstly an optimal design model for the EAF is presented. Then، a thyristor controlled reactor (TCR) is installed in parallel with the TCR. The parameters of the TCR are designed optimally to compensate the reactive power of the EAF. In the proposed method، a hyperbolic-exponential model is considered for the EAF and also a sinusoidal voltage flicker with the frequency in the range human vision (between 4-14 Hz) is included. In addition، the presence of the harmonic filters with the TCR is discussed. The results of the simulation show that the TCR can compensate the effects sinusoidal voltage flicker. Moreover، the results indicate that compared to the other methods، the average time response is about the half period of a cycle.
    Keywords: Electric arc furnace (EAF), harmonic, flicker, TCR compensator
  • Sadegh Vaez, Zadeh(), Mehran Zamanifar Page 65
    This paper describes an efficiency optimization control method for high performance interior permanent magnet synchronous motor drives with online estimation of motor parameters. The control system is based on an input-output feedback linearization method which provides high performance control and simultaneously ensures the minimization of the motor losses. The controllable electrical loss can be minimized by the optimal control of the armature current vector. It is shown that parameter variations except at near the nominal conditions have undesirable effect on the controller performance. Therefore، a parameter estimation method based on the second method of Lyapunov is presented which guarantees the stability and convergence of the estimation. The extensive simulation results show the feasibility of the proposed controller and observer and their desirable performances.
    Keywords: Synchronous motors, permanent magnet motors, efficiency optimization control, parameter estimation, input, output feedback linearization