فهرست مطالب
مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران
سال هشتم شماره 1 (بهار و تابستان 1390)
- تاریخ انتشار: 1390/07/26
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحه 1در این مقاله یک ساختار جدید بر پایه شبکه بیزین برای بهبود رفتارروبات سیار دارای خطا در سنسورهای آن ارائه میشود. اگر یک روبات بخواهد رفتار مشخصی را در محیط دنبال کند، باید توانایی ساخت محیط و استنباط از آن بر پایه دانش اولیه و چگونگی تاثیر عکس العمل خود بر محیط در طول زمان، برای رسیدن به مقصد را داشته باشد. مدلهای قدیمی برای یادگیری این دانش، مخصوصا در زمانی که محیط دینامیک و سنسورها با عدم قطعیت همراه هستند، اغلب کاملا پیچیده میباشند. در این مقاله یک ساختار جدید بر مبنای شبکه بیزین برای یادگیری دانش در رفتار روبات در هنگام خرابی سنسورهای آن ارائه شده است. در این مقاله به عنوان یک مساله، رفتار عبور از درب یک روبات سیار بدون برخورد با دیوارهای اطراف آن شرح داده میشود. در این مساله از کمربندی از سنسورهای آلتراسونیک به عنوان گیرنده اطلاعات از محیط استفاده شده است. نتایج شبیه سازی استفاده از شبکه بیزین را دریادگیری رفتار روبات دارای خطا، بسیار موثر نشان میدهد.
کلیدواژگان: روبات، شبکه بیزین، شبکه بیزین پویا، یادگیری، رفتار، خطا -
صفحه 11مبدلهای مستقیم ac-ac با استفاده از کلیدهای کنترل شده دو طرفه که با نام مبدلهای ماتریسی نیز شناخته می شوند بخاطر حجم کم و قابلیتهای بسیار خوب امروزه مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. با این وجود استفاده از کلیدهای دوطرفه و عدم قابلیت اطمینان این کلیدها باعث شده که این مبدلها کماکان در مراحل تحقیقاتی قرار داشته باشند. این مقاله به بررسی یک مبدل سه فاز ac-ac می پردازد که در آن از دو مبدل سه فاز ساخته شده از مدولهای استاندارد و کلیدهای نیمه هادی موجود در بازار استفاده شده است. شکل موجهای این مبدل هم در ورودی و هم در خروجی بصورت سینوسی پردازش می شوند. در مبدل مورد بررسی کلیدزنی و پردازش سیگنالهای PWM باید بصورت هماهنگ بین مبدل ورودی و خروجی انجام گردد. این مطلب بر پیچیدگی پردازش این سیگنالها در مقایسه با روش های متعارف PWM می افزاید. در این مقاله ضمن توصیف عملکرد و شبیه سازی مبدل پیشنهادی، نتایج عملی حاصل از پیاده سازی یک نمونه آزمایشگاهی ارائه شده و با نتایج تئوریک مقایسه می گردد.
کلیدواژگان: مبدل ac، ac، مبدل ماتریسی، مدولاسیون بردار فضایی -
صفحه 21در این مقاله مدل سازی و عملکرد مبدل شپارد- تیلور ارتقاء یافته مرور شده و سپس روش کنترل پیش بین برای یکسو کننده دارای اصلاح ضریب توان بر پایه این مبدل ارائه می شود. این مبدل در مقایسه با مبدل های مرسوم بوست یا باک بوست دارای عملکرد بهتر از نظر دنبال کردن جریان در طرف AC و همزمان امکان بکارگیری ولتاژهای پائین در طرف DC دارد. بنابر این از فیلترهای فرکانس بالای مورد نیاز طرف AC در مبدل های باک در اینجا اجتناب می شود و همچنین تنش های ولتاژی که در مبدل رایج بوست وجود دارد بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. از این گذشته در روش کنترل پیش بین دوره کاری کلید مورد نیاز برای دستیابی به ضریب توان واحد در نصف زمان تناوب فرکانس خط پیشاپیش تولید می شود و امکان دستیابی به دینامیکی سریع متناسب با سرعت پردازش ریزپردازنده را فراهم می آورد. نتایج شبیه سازی گویای این مطلب است که مبدل شپارد- تیلور ارتقاء یافته کنترل شده با روش کنترل پیش بین جریان دارای پاسخ دینامیکی مطلوب و شکل موج سینوسی جریان ورودی می باشد. حلقه جبران سازی پیش خور ولتاژ ورودی نیز موجب آن شده که ولتاژ خروجی نسبت به تغییرات ولتاژ ورودی حساس نبوده و جریان ورودی همواره شکل موج سینوسی خود را حتی با وجود اغتشاش در ولتاژ ورودی حفظ کند.
کلیدواژگان: مبدل ارتقاء یافتهءشپارد، تیلور، یکسوساز دارای اصلاح ضریب توان، کنترل پیش بین -
صفحه 31روش کنترل مستقیم گشتاور دستیابی به عملکرد مناسب کنترل گشتاور موتور بدون نیاز به حسگر سرعت را فراهم می کند. استفاده از مبدل AC-DC-AC برای تغذیه موتور، با تزریق هارمونیک زیاد به شبکه همراه می باشد. استفاده از مبدل ماتریسی می تواند توان مورد نیاز موتور را با ضریب توان واحد از شبکه AC تامین نماید. دراین مقاله کنترل مستقیم گشتاور، شار استاتور وضریب توان ورودی موتور القایی با فرکانس کلیدزنی ثابت با استفاده از کنترل کننده مبتنی بر خطی سازی ورودی- خروجی به کمک مبدل ماتریسی با 9 سوئیچ یک جهته ارائه شده است و نتایج آن با روشDTC کلاسیک مبتنی بر مبدل ماتریسی 18 سوئیچ یک جهته مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از عملکرد مناسب این کنترل کننده می باشد.
کلیدواژگان: کنترل مستقیم گشتاور، مبدل ماتریسی، خطی سازی ورودی، خروجی، ضریب توان، موتور القائی -
صفحه 41ترانسفورماتورهای قدرت یکی از تجهیزات مهم و پرهزینه در سیستم های قدرت هستند. تشخیص به موقع خطا در این تجهیزات یکی از زمینه های مهم و قابل بحث در علم مهندسی برق است. آنالیز گازهای حل شده در روغن یکی از تکنیک های مدرن در زمینه تشخیص خطا در این ترانسفورماتورها است. در همین رابطه، مهمترین روش های استفاده شده بر اساس آنالیز گازهای حل شده، شامل IEC، راجر (Roger)، Dornenburg و گازهای کلیدی است. در هر یک از این روش ها، نوع عیب موجود در ترانسفورماتور بر اساس نسبت گازها و یا مقادیر آن ها تشخیص داده می شود. محدود بودن رنج تشخیص و عدم تشخیص صحیح عیب موقع عبور از مقادیر آستانه در نسبت های تعریف شده، مهمترین عیب این روش ها به شمار می روند. با اعمال تکنیک های هوشمند، از جمله منطق فازی و شبکه های عصبی، می توان کارایی هر یک از روش های گفته شده را بهبود بخشید.
در این مقاله یک سیستم ترکیبی برای تشخیص عیب در ترانسفورماتورهای قدرت معرفی شده است. در این سیستم از ترکیب روش های راجر فازی، IEC فازی، و مقادیرآستانه گازها(فازی شده) در تشخیص نوع خطا استفاده می شود. همچنین، از الگوریتم سنجش فازی برای ترکیب نتایج حاصل شده از هر یک از روش های فوق استفاده می شود. در اعمال 100 نمونه از مقادیر گازهای مربوط به ترانسفورماتورهای مختلف به سیستم مورد نظر، دقت این سیستم بالای 98 درصد است و می تواند به عنوان روشی موثر در زمینه خطایابی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژگان: ترانسفورماتور قدرت، خطا، گازهای حل شده در روغن -
صفحه 49شبکه انتقال جزء مهمترین بخشهای یک سیستم قدرت تجدید ساختار یافته است. اگر شبکه انتقال به موقع و به اندازه کافی توسعه پیدا نکند، رقابت در بازار خدشه دار می شود. با توجه به تغییر اهداف توسعه انتقال در محیط رقابتی، ارائه روش های جدید مناسب برای توسعه انتقال در محیط های مقررات زدایی شده ضروری بنظر می رسد.
تاثیر دادن وزن دهی واحدهای تولیدی مطابق نظر طراح در برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال و حل مسئله در محیط رقابتی و برای افقی چند ساله موضوعی است که تا به حال به آن پرداخته نشده است. روش پیشنهادی تلاش دارد برای مسئله دینامیک توسعه شبکه انتقال با در نظر گرفتن رفاه اجتماعی کل و همچنین جهت دهی توسعه شبکه به سمت مورد نظر سیاستگذاران، مثلا واحدهای تولیدی دارای راندمان بالاتر، مدل مناسبی ارائه دهد. انتظار می رود با استفاده از روش پیشنهادی، توسعه جهت داری از شبکه انتقال داشته باشیم که در آن، علاوه بر حداکثر شدن رفاه اجتماعی کل، رفاه نسبی(رفاه تقسیم بر رفاه کل واحدها) واحدهایی که به دلایل سیاستگذاری به آنها اهمیت داده می شود، افزایش یابد. روش پیشنهادی روی سیستم 14 باسه IEEE تست شده و کارایی آن نشان داده شده است.
کلیدواژگان: توسعه شبکه انتقال، بازار برق، رفاه اجتماعی -
صفحه 57برنامه ریزی توسعه ی تولید (GEP) در محیط رقابتی صنعت برق یک مسئله مهم و پیچیده ی برنامه ریزی است که معمولا برای بازه زمانی حدود 10 تا 30 سال انجام می شود. این مسئله از سوی بخش مدیریتی بازار با چالش تامین مطمئن بار در طول دوره برنامه ریزی و از سوی بخش خصوصی با چالش تضمین حداقل سود شرکت های تولیدی مواجه است. در این مقاله با تنظیم و طراحی بهینه برنامه توسعه ی تولید بر روی افق زمانی مورد مطالعه، هدف ایجاد تعادل دینامیکی بین عرضه و تقاضای انرژی و همچنین تضمین دستیابی به سود مورد انتظار توسط واحدهای تولیدی است. در این راستا عدم قطعیت های بار و ظرفیت سیستم در قالب دو فرایند تصادفی، مدلسازی شده است. همچنین دینامیک قیمت بازار و تاثیر متقابل آن روی برنامه ریزی توسعه ی تولید مورد توجه قرار گرفته است. به کمک این مدل اهداف بخش خصوصی و تاثیرات آنها روی نتایج بدست آمده، قابل بررسی است. پاسخ این مسئله ی دینامیک غیرخطی به کمک یک روش بهینه سازی مبتنی بر آلگوریتم ژنتیک محاسبه می گردد. با اعمال روش پیشنهادی بر روی یک شبکه ی نمونه، کارایی و قابلیت های آن مورد ارزیابی قرار گرفته است.
کلیدواژگان: برنامه ریزی توسعه ی تولید، تجدید ساختار در شبکه های برق، قیمت بازار، آلگوریتم ژنتیک، عدم قطعیت در برنامه ریزی
-
Page 1In this paper a new structure based on Bayesian networks is presented to improve mobile robot behavior, in which there exist faulty robot sensors. If a robot likes to follow certain behavior in the environment to reach its goal, it must be capable of making inference and mapping based on prior knowledge and also should be capable of understanding its reactions on the environment over time. Old learning models for knowledge learning, especially on dynamic environment, are quite complex and have uncertainty in sensors. In this paper a new structure based on Bayesian network is presented for knowledge learning on robot behavior when the malfunction sensors exist. In this paper successful door crossing behavior is explained. In this issue the belt of ultrasonic sensors is used to receive environment information. Simulation results show that using the Bayesian network is very effective in robot behavior with faulty sensors.
-
Page 11In this paper a direct ac-ac converter with low distortion input/output waveforms is investigated. Direct ac-ac converters using self-commutated semiconductor switches, also known as matrix converters, have recently attracted the attention of researchers. However, these converters are still under development due to the problems associated with the commutation of bidirectional switches employed in these converters. In this paper, an ac ac converter is proposed based on the realization of matrix converters. Absence of bulky and unreliable electrolytic capacitors, low distortion input/output waveforms with independent fundamental frequency and employing two conventional power electronic building blocks are among important advantages of the proposed converter. The PWM patterns of two converters must be synchronized in order to achieve harmonic-free waveforms. This calls for an advanced PWM generation method as compared to conventional PWM strategies. Detailed derivation of the PWM signals based on double space-vector strategy is presented. Simulation results show various aspects of the system operation. The theoretical results are verified using a laboratory prototype. Experimental and simulation results show good agreement.
-
Page 21In this paper CCM/CVM operation and modeling of the improved Sheppard-Taylor based power factor correction (PFC) rectifier is presented and a predictive control strategy is introduced for this rectifier. Compared with conventional boost or buck–boost PFC’s, this topology allows a better current tracking at the AC side, with a relatively reduced voltage at the DC side. Consequently, the high frequency AC filters required by the buck PFCs are avoided, and the voltage stresses on the boost switches are significantly reduced. Furthermore In predictive control strategy the duty cycle required to achieve unity power factor in a half line period can be calculated in advance. The main advantage of this digital control PFC method is achieving on high dynamics directly depending on the processing speed of micro processor. Simulation results show that an improved Sheppard-Taylor converter controlled by this strategy can achieve sinusoidal current waveform with good dynamic response. Input voltage feed-forward compensation makes the output voltage insensitive to the input voltage variation and guarantees sinusoidal input current even if the input voltage is distorted.
-
Page 31Direct torque control (DTC) is a fast and simple torque control method for induction motor without speed sensor. Conventional AC-DC-AC converter has a large DC link capacitor and low power factor in the input power line. In the matrix converters the DC link capacitor can be reduced and the unity input power factor can be obtained. In this paper a new method for direct torque and stator flux control with unity power factor using matrix converter is suggested. The proposed matrix converter consists of 9 uni-direction switches with a clamp circuit. Reference voltage vector for matrix converter is calculated based on input-output feedback linearization with a constant switching frequency. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed method and compared with the classic DTC method of matrix converter fed induction motor.
-
Page 41Transformers are one of the important and at the same time expensive components of power systems. On timely diagnosis of fault in such systems is still among the researchers interest. Fault diagnosis of transformers based on the dissolved gas analysis is a new technique in the field of fault diagnosis of power transformers. IEC, Roger’s and Dornenburg techniques are the mostly used techniques. However, each have a limited range for diagnosis and may fail a correct diagnosis when the amount of dissolve gases are close to the predefined margins. This problem can be solved by using intelligent techniques such as Fuzzy logics or neural networks. In this paper, a combined technique is proposed for the fault diagnosis of power transformers. It employs a combination of fuzzy Roger’s, fuzzy IEC, and fuzzified dissolved gas thresholds for the fault diagnosis. The proposed technique is applied on some transformers with a sum of over 100 available data on their conditions and showed an accuracy of over 98%.
-
Page 49Transmission system is one of the most important parts of the restructured power system. Insufficient or inappropriate expansion of transmission system is considered to be a major barrier to competition in electricity market. Therefore many researches have been focused on developing suitable approaches for transmission expansion planning in deregulated power systems. This paper presents a new approach for transmission expansion planning in long term based on dynamic modeling while the method is based on the maximization of the social welfare; it also considers the view point of system policy maker through weighting generating units. The suggested method can be efficiently used for systems which are in the way of experiencing restructuring. The suggested method is tested on IEEE 14-bus system and the results are discussed.
-
Page 57Generation expansion planning (GEP) in the competitive environment of electric industry is an important and complex problem, which is normally performed for about the next 10-30 years horizon. This problem has presented a challenge for both market managers and suppliers regarding the safe provision of loads and acquiring minimum profit for suppliers over the planning interval. In this paper, the aim is to establish dynamic balance between energy supply and demand by adjustment and optimal design of GEP over the horizon of study such that the expected profit to be provided for generating plants. To do so, in this paper the uncertainties of demand and system capacity have been modelled through two stochastic processes. In addition, the market price dynamics and their mutual effects on the GEP are considered. Based on this model, the intention of private sectors and their influences on the obtained results are observable. This nonlinear dynamic problem is solved using an optimization method based on genetic algorithm. The efficiency and ability of the proposed method is examined on a test power system.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.