فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال دهم شماره 2 (پیاپی 31، پاییز 1391)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال دهم شماره 2 (پیاپی 31، پاییز 1391)

  • الف-مهندسی برق
  • تاریخ انتشار: 1392/05/23
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سرمقاله
    صفحه 61
  • مجتبی حیدری، علی یزدیان ورجانی، مصطفی محمدیان صفحه 63
    در این مقاله یک سیستم یک سوساز- اینورتری شامل یک یک سوساز دیودی سه فاز و یک اینورتر دوپایانه ای جدید برای کنترل مستقل دو بار سه فاز پیشنهاد می شود. این سیستم در مقایسه با سیستم های دیگر با کاربرد مشابه که پیش از این ارائه شده، دارای کمترین تعداد عناصر نیمه هادی بوده و برای کنترل دو بار سه فاز تنها از شش کلید نیمه هادی استفاده می کند. کاهش تعداد کلید ها در سیستم پیشنهادی و در نتیجه کاهش تعداد مدارهای درایو و همچنین سیستم خنک کنندگی آنها می تواند باعث کاهش قیمت تمام شده، کاهش وزن و حجم سیستم، کاهش تلفات نیمه هادی ها و در نتیجه افزایش بازده و قابلیت اطمینان به خصوص در کاربردهای با ولتاژ و توان متوسط و پایین شود. ابتدا ساختار جدید معرفی و پس از آن طرح PWM مبتنی بر موج حامل آن توسعه داده می شود. در ادامه، تحلیل تعیین مقدار ظرفیت بهینه خازن های لینک dc به منظور حداقل کردن ریپل ولتاژ لینک dc و همچنین کاهش THD و بهبود تعادل جریان شبکه انجام می گیرد. علاوه بر این تلفات سیستم پیشنهادی نیز مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج با ساختارهای قبلی مقایسه می شود. در انتها برای تایید صحت عملکرد ساختار پیشنهادی و همچنین تایید تحلیل های صورت گرفته، نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: اینورتر سه فاز کلید کاهش یافته، اینورتر دو پایه ای، سیستم یک سوساز، اینورتر سه فاز، کاهش ریپل ولتاژ لینک dc، یک سوساز دیودی
  • حسین گودرزی، محمود رضا حقی فام صفحه 77
    در این مقاله هدف تعیین مکان بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع می باشد. عدم قطعیت بار و محدوده مطلوب ولتاژ با استفاده از تئوری اطلاعات فازی مدل شده است. همچنین تابع هدف شامل کاهش تلفات، بهبود شاخص پروفایل و پایداری ولتاژ بوده و قیود مرتبط با آن، قیود ولتاژ و توان عبوری از خط می باشد. تغییرات بار در سه بازه زمانی (حداکثر، حداقل و متوسط) نشان داده شده و برای بهینه سازی تابع هدف از روش PSO و برای انتخاب جواب از روش max-min استفاده شده است. نتایج اجرای مدل و روش پیشنهادی در 5 سناریو بر روی سیستم 33باسه IEEE ارائه گردیده است.
    کلیدواژگان: جایابی منابع تولید پراکنده، عدم قطعیت بار، تلفات، پروفایل ولتاژ، پایداری ولتاژ
  • فرشید حبیبی، حسن بیورانی، جمال مشتاق صفحه 88
    افزایش نیاز به انرژی الکتریکی، کمبود سوخت های فسیلی و نگرانی ها در رابطه با مسایل زیست محیطی، سبب ورود هرچه بیشتر منابع جدید از جمله منابع تولید پراکنده و تجدیدپذیر انرژی در سیستم های قدرت مدرن شده است. ریزشبکه ها به عنوان یکی از جدیدترین مفاهیم در سیستم های قدرت از چندین منبع تولید کوچک و بارهای الکتریکی محلی تشکیل شده اند. با افزایش تعداد ریزشبکه ها بر میزان پیچیدگی و غیر خطی بودن سیستم های قدرت افزوده شده و سبب می شود که کنترل کننده های مرسوم و غیر منعطف، کارایی مناسبی را در بازه وسیعی از نقاط کار نشان ندهند. از این رو احتیاج به روش های کنترلی هوشمندتر و مناسب تر بیش از پیش احساس می شود. در این مقاله، شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان یکی از قوی ترین ابزارها در فرایندهای بهینه سازی و هوشمندسازی سیستم ها به کار گرفته شده است تا ضرایب یک کنترل کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی (PI) را به صورت خودکار تنظیم و بهینه نماید. کنترل کننده PI، در حلقه ثانویه کنترل فرکانس یک ریزشبکه جزیره ایی گمارده شده است. عملکرد مناسب و بهینه روش پیشنهادی در مقایسه با روش های کلاسیک در طی شبیه سازی های مختلف نشان داده می شود.
    کلیدواژگان: تنظیم آنلاین، شبکه های عصبی مصنوعی، ریز شبکه، کنترل ثانویه فرکانس
  • یعثوب اقبالی، محمود احمدیان عطاری، حمید حسنی صفحه 96
    در شبکه های رادیوشناختی، سنجش طیف با هدف پیداکردن حفره های طیفی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله، سنجش طیف باندپهن با استفاده از آشکارساز انرژی بهبودیافته بررسی می شود. به منظور آشکارسازی دقیق و پیداکردن حفره های خالی، طیف باندپهن به زیرباندهای مساوی و بدون هم پوشانی تقسیم می شود. هدف اصلی، انتخاب سطح آستانه های زیرباندها به صورت هم زمان می باشد. در این مقاله با فرموله کردن مساله سنجش طیف به صورت یک دسته از مسایل بهینه سازی، به دنبال بیشینه کردن مجموع گذردهی فرصت طلبانه کاربران رادیوشناختی می باشیم. با اعمال برخی شرایط عملی، مساله بهینه سازی به یک مساله محدب تبدیل شده و جواب بهینه آن محاسبه شده است. در بخش شبیه سازی نشان داده می شود که استفاده از آشکارساز انرژی بهبودیافته، مجموع گذردهی را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد.
    کلیدواژگان: آشکارساز انرژی بهبودیافته، آشکارسازی هم زمان، سنجش طیف باندپهن، رادیو شناختی
  • برزو رسولی، علی الفت صفحه 101
    در این مقاله مساله سنجش پهن باند طیف را در حالتی که کاربران اولیه از مدولاسیون OFDM استفاده می کنند، بررسی می کنیم. در این راستا شکل پالس هر زیرکانال غیر ایده آل فرض شده و در نتیجه بخشی از توان آن به زیرکانال های مجاور نشت می کند. این پدیده باعث می شود که انرژی اندازه گیری شده از هر زیرکانال (آمارگان تصمیم گیری در آشکارساز انرژی) با اندازه گیری زیرکانال های دیگر همبستگی پیدا کند. از این رو برای آشکارسازی هم زمان وضعیت تمام زیرکانال های شبکه اولیه یک روش تکراری ساده ارائه می دهیم و بهبود عملکرد این روش را در مقایسه با آشکارسازی مجزا که در آن آشکارسازی هر زیرکانال مستقل از بقیه است، در حالات همیار و غیر همیار مشاهده می کنیم.
    کلیدواژگان: آشکارساز انرژی، رادیو شناختگر، سنجش پهن باند طیف، نشت توان
  • مجید ضرغامی، یاسر مافی نژاد، مهدی ضرغامی، خلیل مافی نژاد صفحه 107
    در این مقاله سیگنال تحریک modified novel dual pulse به منظور کاهش شارژ دی الکتریک در سوئیچ های خازنی میکروالکترومکانیکی معرفی شده است. شکل موج پیشنهادی تاثیر به سزایی در کاهش شارژ دی الکتریک داشته، به گونه ای که چگالی بار انباشته شده در دی الکتریک را به میزان %2/7 نسبت به شکل موج dual pulse کاهش داده است. این در صورتی است که جدیدترین شکل موج معرفی شده (novel dual pulse) کاهشی به میزان %5 را نشان داده است. بنابراین سوئیچی که توسط شکل موج پیشنهادی تحریک شود طول عمر بیشتری خواهد داشت. برای محاسبه چگالی بار انباشته شده در دی الکتریک از دو مدل ریاضی و مداری زمان گذرا استفاده شده که نتایج به دست آمده از هر دو روش، برتری شکل موج پیشنهادی نسبت به شکل موج هایی که تاکنون برای تحریک این سوئیچ ها معرفی شده اند را تایید می کنند.
    کلیدواژگان: سوئیچ، شارژ دی الکتریک، سیستم میکروالکترو مکانیکی فرکانس رادیویی (RF MENS)، ولتاژ تحریک
  • سیدعلی ظهیری پور، علی اکبر جلالی صفحه 113
    در این مقاله، طراحی کنترل کننده برای سیستم تعلیق فعال 4/1 خودرو با محوریت مد لغزشی انجام گرفته است. ادوات سیستم تعلیق شامل فنر و ضربه گیر دارای مشخصه های غیر خطی بوده و ثابت های این مشخصه ها نامعین ولی دارای کران مشخصی هستند. جهت ساده سازی طراحی کنترل کننده برای این سیستم، خطی سازی فیدبک پیشنهاد شده است و در ادامه با استفاده از یک استراتژی بهینه، یک سطح لغزش تناسبی- انتگرالی به دست آورده و کنترل کننده ای برای برآورده سازی شرط لغزش پیشنهاد شده است. فرایند طراحی به گونه ای است که نه تنها پایداری مجانبی سیستم تعلیق را در حضور نامعینی های پارامتری موجود تضمین می کند، بلکه طراح می تواند با تنظیم پارامترهایی، مصالحه مورد نظر خود بین راحتی سرنشینان خودرو و فرمان پذیری و کنترل پذیری خودرو را به عنوان اهداف مهم یک سیستم تعلیق ایجاد کند.
    کلیدواژگان: سیستم تعلیق فعال، مد لغزشی، خطی سازی فیدبک، سطح لغزش تناسبی، انتگرالی، نامعینی های پارامتری
  • تقدیر و تشکر
    صفحه 119
|
  • M. Heydari, A. Yazdian Varjani, M. Mohamadi Page 63
    In this paper a rectifier-inverter system including a three phase diode rectifier and a dual output inverter is proposed for independently supplying two three-phase loads. This system employs less number of semiconductor devices compared to former dual output inverters proposed in the literature and uses only six active switches for controlling two three-phase loads. Reducing the number of switches and hence drive and control circuits and also cooling system may result in a reduction in overall cost of the system, may reduce its semiconductor power loss and as a result increases efficiency and reliability especially in applications with low and medium voltage and power ratings. The new configuration is introduced and its carrier-based PWM schemes are developed. Analysis of sizing of the DC link capacitors is also performed so as to minimize the DC link voltage ripple, to reduce the value of DC link capacitors and to improve the grid current THD and the grid current balance. Furthermore, loss profile of the system is studied and the results are compared with counterpart topologies. Simulation and experimental results are presented to verify the authenticity of the theoretical model.
  • H. Goodarzim., R. Haghifam Page 77
    The purpose of this paper is optimal location of distributed generation in electric distribution networks. Load uncertainty and desired voltage range has been modeled using fuzzy data theory. The objective function includes loss reduction, improvement of profile index and voltage stability index with their relevant constraints, voltage constraints and transmittable power from the line. Load variation has been shown for three different time durations (peak, off peak and average).PSO technique has been used to optimize the objective function while Max-Min method has been applied to select the answer. Results produced from the proposed model have been provided in 5 different scenarios on a 33 bus system of IEEE.
  • F. Habibi, H. Bevrani, J. Moshtag Page 88
    Increasing electrical energy demand, as well as fossil fuel shortages and environmental concerns have caused to use uncommon sources such as distributed generations (DGs) and renewable energy sources (RESs) into modern power systems. A microgrid (MG) system consists of several DGs and RESs which is responsible to provide both electrical and heat powers for local loads. Due to the MGs nonlinearity/complexity which is imposed to the conventional power systems, classical and nonflexible control structures may not represent desirable performance over a wide range of operating conditions. Therefore, more flexible/intelligent control methods are needed most of the past. Hence, in this paper addresses to design an online/self-tuning PI-controller based on artificial neural networks (ANNs) for optimal regulating the MG systems frequency.
  • Y. Eghbali, M. Ahmadian Attari, H. Hassani Page 96
    In cognitive radio networks, spectrum sensing is of a great importance in determining spectrum holes. In this paper, the impact of improved energy detector on the wideband spectrum sensing is considered for accurate detection of spectrum holes. For this end, wideband spectrum is sub channelized into equal non-overlapping sub-bands. Our main concern is to find the thresholds of the individual sub-bands simultaneously. By formulating the spectrum sensing problem, in terms of convex optimization one, we seek for maximizing the opportunistic aggregate throughput of cognitive users. In numerical simulation section, it is illustrated that using improved energy detector, the opportunistic aggregate throughput is improved significantly.
  • B. Rassouli, A. Olfat Page 101
    In this paper, we consider the wideband spectrum sensing in which primary users use OFDM modulation. Pulse shape of each subchannel is non-ideal which results in the leakage of power among adjacent subchannels. This phenomenon makes the received energy of each subchannel (test statistic of energy detector) correlated with those of other subchannels. Therefore, in order to jointly detect the state of primary network subchannels, we propose a simple iterative method and we observe its performance improvements in comparison to the disjointed method (in which the detection of each subchannel state is independent of the detection of others.
  • M. Zarghami, Y. Mafinejad, M. Zarghami, Kh. Mafinezhad Page 107
    In this paper a modified novel dual pulse actuation signal has been proposed to reduce dielectric charging in microelectromechanical system switches. The waveform has a significant impact in reducing the dielectric charging; therefore the amount of charge density in the proposed waveform has decreased 7.2% than the dual pulse waveform, although the newest waveform (novel dual pulse) has shown a 5% reduction in dielectric charging. So, the proposed actuation signal waveform will increase the lifetime of switch. We utilized mathematical and transient circuit models to calculate the amount of charge density in the dielectric and finally, the new actuation signal waveform has shown better performance than the other prevalent actuation signal waveforms.
  • S. A. Zahiripour, A. A. Jalali Page 113
    In this paper, design of a controller for a quarter car active suspension system have been done with the focus on sliding mode strategy. Suspension components, including spring and shock-absorber have nonlinear characteristics with uncertain constants, but they have defined bound. To simplify the controller designing, feedback-linearization is proposed, then with using the optimal strategy, we obtain a proportional - integral sliding surface and a controller for meeting the sliding condition has been proposed. The design process is in a such way that not only, guarantees asymptotic stability of the suspension system in the presence of parametric uncertainties, but also the designer can supply his slightly trade-off between convenience of passengers and controllability of car, with setting some parameters.