فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و دوم شماره 1 (پیاپی 63، بهار و تابستان 1391)

نشریه مهندسی برق
سال چهل و دوم شماره 1 (پیاپی 63، بهار و تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/03/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • استفاده از بینایی استریو به منظور ارائه یک سامانه واقعیت افزوده مبتنی بر بینایی
    رسول قربانی *، حمید ابریشمی مقدم صفحه 1
    در طراحی سامانه های واقعیت افزوده دو چالش اساسی وجود دارد. یکی پایداری ردیابی بلادرنگ و دیگری دقت اندازه گیری بالا در این سامانه است. پایداری در شناسایی نشانک ها به الگوریتم آشکارسازی و الگوی نشانک ها بستگی دارد و دقت بالای اندازه گیری به وسیله الگوریتم های آشکارسازی دقیق برای اجرای کالیبراسیون دوربین، بدست می آید.
    در این مقاله یک سامانه واقعیت افزوده ارائه شده است که مبتنی بر بینایی است و از بینایی استریو برای بدست آوردن اطلاعات عمق استفاده می کند. در این سامانه از نشانک های غیرفعال دایره ای با شعاع 5/1 سانتی متر استفاده شده است که به منبع انرژی اضافی خارجی برای راه اندازی آن ها نیازی نیست. rms خطای مکان یابی نشانک ها در فضای فیزیکی را در امتداد قطر میدان دید تا فاصله 94 سانتی متری از دوربین، 685/0 میلی متر بدست آوردیم که حتی برای کاربردهای پزشکی مناسب است. لازم به ذکر است که، در مقایسه با نشانک های نوری فعال، ناپدید شدن بخشی از نشانک به سبب انسداد جزئی، تاثیر قابل توجهی روی دقت ردیابی ندارد.
    کلیدواژگان: واقعیت افزوده، انطباق، ماتریس مدل، دید، دوربین استریو، نشانک های نوری فعال و غیر فعال
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تاثیر اندازه های طراحی نسبت به اندازه های کد در بهبود کارایی سامانه های آزمون خودکار
    زهرا اسلامی مشکنانی*، اشکان سامی صفحه 13
    : پیشگویی خودکار خطا بر اساس اندازه های در دسترس، یک موضوع مورد توجه محققان برای افزایش کیفیت نرم افزار است. علی رغم استفاده زیاد از اندازه های کد در مطالعات گذشته، تنها سه مطالعه است که تاثیر اندازه های کد و اندازه های طراحی را در پیشگویی خطای نرم-افزار مقایسه می کند و نتایج متناقضی هم دارند. بنابراین برای فهم واقع بینانه تر و قابل اطمینان تر از تاثیر اندازه های طراحی نسبت به اندازه های کد، آزمایشات متنوع تری روی طیف وسیع تری از مجموعه های داده با به کارگیری تعداد بیشتری از دسته بندی کننده ها انجام شده است. مدل های پیشگویی خطا، مبتنی بر اندازه کد و اندازه طراحی و ترکیب آن دو ساخته شده است. معیارهای ارزیابی کارایی مدل، AUC و معیار F هستند. بر اساس آزمون های آماری مختلف، در کارایی مدل هایی که از ترکیب اندازه های کد و طراحی استفاده می کنند نسبت به آن هایی که از اندازه های کد استفاده می کنند. پیشرفت قابل توجهی وجود ندارد. همچنین اندازه های طراحی به تنهایی، نسبت به اندازه های کد به تنهایی و یا ترکیب اندازه های کد و طراحی، تاثیر کمتری روی شناسایی پیمانه های مستعد خطا دارد.
    کلیدواژگان: اندازه طراحی، اندازه کد، پیشگویی خطا، داده کاوی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تامین پاسخ تقاضا از طریق پیاده سازی کنترل مستقیم بارهای تهویه مطبوع خانگی توسط خرده فروشان توان
    میلاد ضیایی*، احد کاظمی، محمود فتوحی فیروزآباد، مسعود پروانیا صفحه 27
    کنترل مستقیم بار، جنبه ای از پاسخ تقاضا به منزله ی ارائه ی الگویی برای قطع و وصل یا تغییر در مقادیر تنظیمی ادوات خاصی از مصرف-کنندگان از سوی بهره برداران سیستم قدرت است آن چنان که هدف یا اهداف خاصی بهینه شوند. در این مقاله کنترل مستقیم بار های تهویه مطبوع مصرف کنندگان خانگی به خرده فروشانی واگذار شده است که به عنوان شرکتی ثالث بین شرکت توزیع و مصرف کنندگان فعالیت کرده و با خرید برق از شرکت توزیع و فروش آن به مصرف کنندگان کسب سود می-نمایند. ضمن آن که به آن ها این امکان اعطا شده است که برای افزایش سود خود بار مصرف کنندگان را کنترل نمایند. با فرض وجود زیر ساخت شبکه ی هوشمند این امکان فراهم شده است که مصرف کنندگان به صورت روزانه سطح مشارکت و مبالغ تشویقی دلخواه خود را به خرده فروشان از طریق واسطی که در خانه ی آن ها نصب شده است، اعلام نمایند. از آن جایی که مسئولیت تامین تشویقی مصرف کنندگان بر عهده ی خرده فروشان است، تعیین تعداد بهینه ی مصرف کنندگان پذیرفته شده و مقطوع به یک برنامه ریزی خطی آمیخته به اعداد صحیحواگذار شده است. نتایج نشان می دهد که روش مزبور توانسته است ضمن حداکثر-سازی سود خرده فروشان، پیک منحنی بار مجتمع آن ها را جابه جا نموده در حالی که تامین آسایش آن ها را با رعایت قیودی تضمین نماید.
    کلیدواژگان: کنترل مستقیم بار، پاسخ تقاضا، شبکه های هوشمند، خرده فروش
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • استفاده از روش معکوس اجزای اصلی (IPCA) برای تخمین دامنه ولتاژ هارمونیکی در شبکه توزیع با داده های محدود
    مهرداد طرفدارحق*، افشین روشن میلانی، بهزاد مظفری تازه کند صفحه 39
    کاهش کیفیت توان به چالش فی مابین مشترکین و تامین کنندگان انرژی تبدیل شده است. این امر در سازمان های تجدید ساختار یافته و مبتنی بر قوانین بازار برق ظهور بیشتری دارد. بنابراین بسیاری از شرکت های تامین کننده انرژی الکتریکی لزوما به سمت استفاده از سیستم های پایش پرهزینه برای ارزیابی کیفیت خدمات رسانی خود کشیده می شوند. محدودیت های مالی توجیه اقتصادی نصب، بهره برداری و نگهداری از تجهیزات مانیتورینگ مورد نیاز برای شبکه های توزیع را به چالش می کشد. لذا حرکت به سمت روش های هوشمند که با تخمین مناسب شرایط سیستم اهداف فنی و مالی را به یک نقطه بهینه برسانند مورد توجه قرار می گیرند. در این مقاله روش موثری برای تخمین دامنه ولتاژ (هارمونیک اصلی و سایر هارمونیک ها) شبکه های توزیع بر پایه روش تحلیل اجزای اصلی (PCA) ارائه شده است. در این روش با در اختیار داشتن اطلاعات زمان گذشته خصیصه های پنهان میان متغیرهای ولتاژ شبکه در قالب روابط خطی میان آن ها کشف می شود. در قدم بعدی با استفاده از الگوهای فوق و داده های زمان واقعی از ولتاژ شبکه با معرفی ایده جدید معکوس تحلیل اجزای اصلی (IPCA) نسبت به تخمین دامنه ولتاژ نقاط مورد نیاز شبکه با دقت مناسب اقدام شده است. الگوریتم پیشنهادی در یک شبکه توزیع صنعتی به عنوان شبکه نمونه تست و پیاده شده است. نتایج نشان از دقت بالا بین مقادیر تخمین و مقادیر اندازه گیری شده دارد.
    کلیدواژگان: تحلیل اجزای اصلی، هارمونیک ولتاژ، معکوس تحلیل اجزای اصلی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • کاهش ریپل گشتاور در روش کنترل مستقیم گشتاور موتور پنج فاز مغناطیس دائم سنکرون تغذیه شده با مبدل ماتریسی
    ارژنگ یوسفی تلوکی*، سید اصغر غلامیان، احمد رادان صفحه 47
    اخیرا ماشین های چند فاز به دلیل دارا بودن مزایای عمده نسبت به ماشین های سه فاز، مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. در مقاله های اخیر، تنها کنترل موتورهای پنج فاز که از طریق مبدل های پشت به پشت (ac-dc-ac) تغذیه شده بودند، مورد بررسی قرار گرفته است. مبدل های ماتریسی دارای مزایای عمده ای نسبت به مبدل های پشت به پشت می باشند که از جمله آن ها می توان به نداشتن خازن ذخیره کننده انرژی در قسمت dc، حجم کوچک و همچنین بردارهای ولتاژ خروجی بیشتر اشاره کرد. این مقاله یک روش کنترل مستقیم گشتاور جدید برای موتور پنج فاز مغناطیس دائم سنکرون (PMSM) با استفاده از مبدل ماتریسی سه فاز به پنج فاز ارائه می دهد. یکی از بارزترین معایب روش کنترل مستقیم گشتاور، ریپل زیاد آن می باشد. لذا در این روش ارائه داده شده، از بردارهای بیشتر مبدل ماتریسی نسبت به مبدل ac-dc-ac و در نتیجه درجه آزادی بیشتر آن، برای کاهش ریپل گشتاور و همچنین تثبیت ضریب توان ورودی در مقدار واحد استفاده می شود. در حقیقت در این روش ارائه شده، مزایای مبدل ماتریسی و روش کنترل مستقیم گشتاور با یکدیگر ترکیب می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که علاوه بر کنترل دقیق شار و گشتاور و کاهش ریپل آن، ضریب توان ورودی نیز در حدود یک تنظیم می گردد.
    کلیدواژگان: موتور پنج فاز مغناطیس دائم، کنترل مستقیم گشتاور، مبدل ماتریسی، کاهش ریپل، ضریب توان
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • رویکردی جدید بر توسعه پست های فوق توزیع مبتنی بر وزن دهی فازی ویژگی های الکتریکی و جغرافیایی شبکه توزیع مورد مطالعه
    سید مهدی مظفری*، حسن منصف، حمید فلقی صفحه 61
    در این مقاله مساله توسعه دینامیک پست های فوق توزیع با استفاده از یک ماتریس احتمال فازی مورد بررسی قرار گرفته است. این ماتریس احتمال که دربردارنده شرایط توام جغرافیایی و الکتریکی شبکه مورد مطالعه است، احتمال اتصال هر یک از بارهای شبکه را به پست های نامزد تعیین می نماید. به منظور تشکیل این ماتریس، شرایط فیزیکی مساله مکان یابی پست های فوق توزیع بررسی و فرمول بندی شده اند. با ترکیب این ماتریس با الگوریتم های بهینه سازی تکاملی راهکار جدیدی برای توسعه پست های فوق توزیع ارائه شده است. بدین وسیله مساله بهینه سازی از حالت انتزاعی خارج شده و الگوریتم بهینه سازی تکاملی، ویژگی های جغرافیایی و الکتریکی شبکه مورد مطالعه را در ساختار خود پیاده می کند. در پایان، با حل مساله توسعه پست های فوق توزیع برای یک منطقه واقعی از شهرستان اردبیل در قالب چندین سناریو، کارایی روش پیشنهادی بررسی و نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی سیستم های قدرت، توسعه پست های فوق توزیع، خوشه یابی فازی، طراحی دینامیک سیستم توزیع
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Using Stereo Vision to Provide a Vision-Based Augmented Reality System
    R. Ghorbani *, H. Abrishami Moghaddam Page 1
    There are two main challenges in designing an AR system for being used in medical application, firstly the robustness of the recognition (real time), and, secondly, the precision of the measurement. The robustness of the recognition depends on the detection algorithm and the design of the pattern placed on the surgical positions. The precision of the measurement was addressed by a very accurate detection algorithm and high precision custom calibration of the camera. We are developing a vision-based AR system which uses a stereo camera in order to obtain depth information. In this system, we use circular passive markers with radius r=1.5 cm which need no external energy source. The precision of the measurement has been estimated about 0.685 mm rms across a field of view up to 94 cm in depth. Moreover, portions of the marker region hidden by smudges or occlusions are disregarded, with no significant impact on accuracy.
    Keywords: Augmented Reality, Registration, Model, View Matrix, Stereo Camera, Active, Passive
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Effect of design metrics on improving accuracy of automatic test systems based on software code
    Z. Eslami Moshknani*, A. Sami Page 13
    Automatic defect prediction based on available metrics is an interesting research topic to increase software quality. In spite of high usage of code metrics in previous researches, there are only three researches that have been conducted on comparing the effect of code metrics and design metrics in software defect prediction which have contradictory results. Thus, to have a better and more reliable understanding of the effect of design metrics over code metrics the investigation has been extended to an extensively larger dataset with many more classifiers. Defect prediction models have been built based on code metrics, design metrics and both. Due to imbalance datasets accuracy was not used. In contrast, AUC and F-measure are the performance evaluation measures of classifiers. Based on different statistical tests, no significant improvement in performance of the models based on combination of design and code metrics compared to the models which have been implemented with code metrics exist. Generally, design metrics alone have less discriminating effect on detecting fault-prone modules in comparison with code metrics alone or combination of code and design metrics.
    Keywords: Design metric, Code metric, Defect prediction, Data mining
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Demand Response Provision via Domestic Air Conditioner Direct Load Control by the Retailers
    M. Ziaii *, A. Kazemi, M. Fotuhi Firuzabad, M. Parvania Page 27
    Direct load control (DLC), which is an aspect of demand response, is an on-off pattern or a change in set points involved with special devices of customers offered by the system operators in a manner to optimize a number of objectives. In this paper, DLC is in hands of retailers acting as third party firms between the Disco and the customers attaining profit by purchasing power from the Disco and selling it to the customers. The retailers are also able to increase their profit controlling the customers’ load. Assuming the smart grid infrastructure it is possible for the customers to announce their contribution levels and incentive bids daily to the retailers by means of interfaces installed in each customer home. Considering the fact that the retailers are responsible to give incentives to the customers, optimizing the number of customers accepted and curtailed in each contribution level and bid is done by a mixed integer linear programming (MILP). The results show that the method is able to maximize the retailer’s profit and fairly transfer the aggregated load level peak while warranting customers’ conveniences considering some constraints.
    Keywords: Direct load control (DLC), Demand response (DR), Smart grids, Retailer
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Harmonic Voltage Estimation of Distribution Networks Using Inverse PCA
    Mehrdad Tarafdar Hagh*, Afshin Roshan Milani, Behzad Mozaffari Tazehkand Page 39
    This paper presents a new methodology to estimate harmonic distortion in a distribution system, based on measurements of a limited number of given buses. The algorithm utilizes Principal Component Analysis (PCA). First the PCA of buses is detected off-line from their historical data. Next, the interrelations between the voltages are developed using Inverse PCA method. Finally, through incorporation of a certain finite set of real-time data measurements, the voltages of all network buses in real-time are estimated with a desired degree of accuracy via the Inverse PCA method (IPCA). The algorithm is applied to an existing industrial distribution network as a test case. This case study shows good agreement between proposed methods with on site measurements.
    Keywords: Principle component analysis, Harmonic voltage distortion, Inverse principal component analysis
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Reduction of Torque Ripple in Direct Torque Control Method of Matrix Converter Fed Five-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor
    Arjang Yousefi*, S. Asghar Gholamian, Ahmad Radan Page 47
    Recently, multiphase motors have gained an increased attention in order to their advantages in comparison with their three-phase counterparts. In recent literatures, only the control of voltage source inverters (VSI)-fed five-phase motors has been investigated. Matrix converters have several advantages over VSIs such as the absence of dc-link capacitors, lower volume and also higher number of output voltage vectors. In this paper a new direct torque control (DTC) of matrix converter-fed five-phase PMSM is presented. One of the major disadvantages of DTC method is the high torque ripple. In this presented method, using the higher number of output voltage vectors of matrix converter, torque ripple is reduced and also unity input power factor is achieved. Simulation results show the effectiveness of presented method.
    Keywords: Five, Phase PMSM, Direct Torque Control, Matrix Converter, ripple reduction, power factor
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A New Method for Sub-Transmission Substation Expansion Planning via a Fuzzy Weighted Approach Applied to the Electrical and Geographical Properties of the Under Study Network
    S. M. Mazhari*, H. Monsefh., Falagi Page 61
    This paper presents a new solution approach to solve the sub-transmission substation expansion planning (SSEP) within large distribution networks. To do so, the SSEP is investigated based on a probability matrix which contains geographical and electrical features of the studied distribution network. The developed algorithm includes different electrical constraints and considers all prevalent cost indices. Possibility of supplying any of loads from each substation is calculated through the proposed method using membership matrix, modifying center of gravity theory and providing other heuristic approaches. Complexity of the problem is substantially reduced by means of the calculated probability matrix, and optimization process is carried out based on the introduced probability matrix.Detailed numerical results and comparisons presented in the paper show that the proposed approach could noticeably improve the quality of problem solutions and can be used as an effective tool for SSEP within actual distribution networks.
    Keywords: Power system optimization, sub, transmission substation expansion planning, fuzzy clustering, dynamic distribution system planning
    Abstract View Paper Original: Persian