فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 11 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/08/18
  • تعداد عناوین: 8
|
  • فریناز آکوچکیان، محسن عشوریان صفحات 3-8
    الگوریتم تخمین جداسازی کاهنده(DUET) از الگوریتمهای عملی ای است که جداسازی منابع در یک محیط بدون پژواک را انجام می دهد. این الگوریتم از حوزه فرکانس برای پردازش سیگنالها استفاده می کند و مخلوطهای صحبت را حتی وقتی تعداد منابع بیشتر از سنسورها باشد، جدا می کند. اما اجرای DUET، بخصوص برای فایلهای صحبت با طول نسبتا بزرگ، زمان بر و کند است. در این تحقیق ضمن کاهش نمونه برداری سیگنال صحبت مخلوطی که قرار است جداسازی بر روی آن اجرا شود، یک الگوریتم DUET تغییر یافته جهت کاهش زمان اجرای روش ارائه می گردد. استفاده از روش پیشنهادی زمان اجرای جداسازی را به حدود یک سوم الگوریتم پایه کاهش می دهد. کارایی الگوریتم تغییر یافته برای فایلهای صحبت با طول بزرگتر از ده ثانیه بیشتر مشخص است.
    کلیدواژگان: جداسازی منابع کور، سیگنال صحبت مخلوط، هیستوگرام وزن دهی شده
  • پدرام وکیلی، مهرداد جعفربلند، حمیدرضا مومنی صفحات 9-14
    در سال های اخیر به علت ویژگی های خاص بیرینگ های مغناطیسی فعال از جمله، نگهداری کم، مناسب بودن برای محیط های تمیز و سرعت های بسیار زیاد توجه بیشتری به آن شده است. یکی از انواع متداول بیرینگ مغناطیسی نوع سه قطب با هسته های یکپارچه و مجزا است. بعضی از کاستی های این نوع بیرینگ عبارت است از نوسانات زیاد، پایداری و راندمان کم. در این مقاله دو مدل بیرینگ مغناطیسی سه قطب بررسی شده و کاستی های آنها بیان شده است سپس مدل جدیدی با پنج قطب برای بیرینگ مغناطیسی ارائه و تحلیل شده است. مدل پیشنهادی دارای نوسانات کمتر، پایداری و راندمان بیشتر است. مدل بیرینگ مغناطیسی پنج قطب همراه با کنترل کننده و در حضور اغتشاش شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد لرزش و نوسانات روتور مدل پنج قطب نسبت به مدل سه قطب کمتر است.
    کلیدواژگان: بیرینگ مغناطیسی، نیروی تعلیق مغناطیسی، ارتعاش، هسته نرم، هسته جدا، راندمان
  • مهرشاد سلماسی، همایون مهدوی نسب صفحات 15-20
    کنترل فعال نویز صوتی براساس تولید یک سیگنال نویز دیگر و تداخل آن با نویز اصلی انجام می شود. سیگنال تولید شده دارای دامنه ای برابر با نویز اصلی و 180 درجه اختلاف فاز نسبت به آن می باشد. در این مقاله، کنترل فعال نویز صوتی با استفاده از شبکه های عصبی پیشرو و بازگشتی انجام شده و عملکرد شبکه ها در کاهش نویز مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. شبکه های عصبی پیشرو و بازگشتی با نویزهای صوتی موجود در پایگاه داده SPIB مورد آموزش و تست قرار می گیرند. برای مقایسه ی دقیق تر عملکرد شبکه ها، از نمونه های مشابه برای آموزش و تست و همچنین پیچیدگی مشابه در ساختار شبکه ها استفاده می شود. نتایج شبیه سازی ها توانایی مناسب شبکه های عصبی مورد بررسی را در کاهش نویز صوتی نشان می دهد. همچنین مشاهده می شود که شبکه ی عصبی بازگشتی (Elman) عملکرد بهتری را در کاهش نویز صوتی نسبت به شبکه ی پیشرو دارد.
    کلیدواژگان: کنترل فعال نویز، سیستم کنترل فعال نویز فیدبک، شبکه عصبی پیشرو، شبکه عصبی بازگشتی
  • عباسعلی زمانی، سید محمد کارگر دهنوی صفحات 21-26
    سیستم های فیزیکی همواره با قیود و محدودیت هایی همراه هستند. درسیستم های کنترل قیود معمولا به شکل محدودیت های دما یا فشار و یا ظرفیت پمپ ها ظاهر می شود یکی از محدودیت های موجود در سیستم هایی با کنترل کننده PID، محدودیت های مربوط به اشباع محرک می باشد. در اثر به اشباع رفتن محرک خروجی کنترل کننده و ورودی فرآیند تحت کنترل با هم تفاوت پیدا می کنند و در حقیقت سیگنال خروجی کنترل کننده، سیستم را هدایت نمی کند و حالت های آن بدرستی بروز رسانی نمی شوند، که این امر موجب پاسخ نامناسب سیستم خواهد شد. در این مقاله با اضافه کردن یک جبرانساز فازی که پارامترهای آن با الگوریتم رقابت استعماری تعیین شده اند از اشباع محرک جلوگیری شده و پارامترهای مهم پاسخ سیستم مانند زمان نشست و فراجهش بهبود داده شده اند.
    کلیدواژگان: اشباع محرک، کنترل کننده PID، جبرانساز فازی، الگوریتم رقابت استعماری
  • حمیدرضا عزتی، علی یزدیان ورجانی صفحات 27-40
    به منظور میراکردن پدیده انتشار هارمونیک، فیلترهای فعال قدرت روی سیستم های توزیع نصب می شوند. نصب فیلتر فعال قدرت روی باس ها ممکن است باعث ایجاد پدیده نوسان هارمونیکی «Whack-a-mole» شود. در این مقاله فیلتر فعال قدرت موازی که بر اساس آشکارسازی ولتاژ کار می کند و با هدف کاهش موثر و جبرانسازی پدیده های انتشار و نوسان هارمونیکی به کار رفته، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. دو مطالعه موردی اتصال منبع ولتاژ هارمونیکی به شبکه شعاعی و نیز اتصال منبع جریان هارمونیکی بررسی شده است. در این مقاله با استفاده از نتایج شبیه سازی، برای یک فیدر توزیع قدرت شعاعی ده باسه در حالت های مختلف اتصال بار غیرخطی (منبع ولتاژ یا جریان هارمونیکی) با انتخاب بهره ثابت که متناسب با عکس امپدانس مشخصه است دو پدیده فوق به طور موثر کاهش می یابد. به علت ماهیت متغیر بودن امپدانس مشخصه فیدر توزیع قدرت، تنظیم خودکار بهره کنترل فیلتر فعال صرفنظر از شرایط سیستم مورد نیاز خواهد بود. با تنظیم خودکار بهره فیلتر قدرت می توان جریان مخرب هارمونیکی را با روش آشکارسازی ولتاژ، جداسازی کرده و با کنترل این بهره با هدف کاهش و استانداردسازی اعوجاج هارمونیکی کل، جریان جبرانسازی تولید می شود و با تزریق این جریان با فاز مخالف به شبکه شعاعی می توان از بروز انتشار هارمونیکی و Whack-a-mole در طول فیدر جلوگیری نمود. چون این روش استخراج جریان هارمونیکی بر اساس کنترل ولتاژ و اعوجاج هارمونیکی کل می باشد، به نام آشکارسازی ولتاژ شناخته می شود.
    کلیدواژگان: انتشار هارمونیک، نوسان هارمونیک، امپدانس مشخصه، بهره فیلتر فعال قدرت
  • مهدی منوچهری، جواد فیض، غضنفر شاهقلیان صفحات 41-52
    به کارگیری روش کلاسیک کنترل مستقیم نیروی الکترومغناطیسی (DFC) در موتور خطی سنکرون مغناطیس دائم (PMLSM) با اشکالاتی روبروست که از مهمترین این اشکالات وجود ریپل زیاد در نیروی الکترومغناطیسی و شار پیوندی و همچنین متغیر بودن فرکانس کلیدزنی است. در این مقاله به کارگیری روش مدولاسیون بردار فضایی برای رفع اشکالات روش DFC کلاسیک پیشنهاد شده است. روش مدولاسیون بردار فضایی (SVM) با تثبیت فرکانس کلیدزنی و فراهم آوردن فضای انتخاب بردار ولتاژ پیوسته به جای فضای گسسته می تواند به رفع و یا کاهش اشکالات کمک کند. برای تایید روش مزبور از شبیه سازی با نرم افزار MATLAB استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ترکیب روش DFC با SVM ضمن حفظ خصوصیات مفید و مزایای روش DFC باعث رفع اشکالات عمده این روش مانند ریپل زیاد در نیروی موتور و شار پیوندی و متغیر بودن فرکانس کلیدزنی می شود.
    کلیدواژگان: موتور خطی سنکرون مغناطیس دائم (PMLSM)، کنترل مستقیم نیروی الکترومغناطیسی (DFC)، مدولاسیون بردار فضایی (SVM)، کنترل ترکیبی DFC، SVM، مدلسازی، شبیه سازی
  • عباس نجار خدابخش، محمدرضا مرادیان، لیلا نجار خدابخش، نوید رضا ابجدی صفحات 53-61
    سیستم تعلیق الکترومغناطیسی که یکی از روش های مورد استفاده در قطارهای معلق مغناطیسی است دارای رفتاری ناپایدار و غیرخطی است. در این مقاله ابتدا مدل ریاضی سیستم تعلیق الکترومغناطیسی را به دست آورده و سپس آن را خطی کرده ایم. پس از آن جهت پایدار کردن رفتار سیستم از روش فیدبک حالت استفاده شده است که ضرایب کنترلی آن با روش ریکاتی به دست آمده است. همچنین جهت ایجاد رفتاری بهتر در سیستم تعلیق از روش هوشمند الگوریتم ژنتیک برای محاسبه ضرایب بهینه سیستم کمک گرفته ایم. شبیه سازی های انجام شده به کمک نرم افزار MATLAB نشان می دهد که استفاده از روش الگوریتم ژنتیک نسبت به حالتی که ضرایب فیدبک حالت با روش ریکاتی به دست آمده اند کارآمدتر بوده و سیستم به ازای تغییر مرجع فاصله هوایی و اعمال نیروی خارجی رفتار بهتری دارد و نوسانات شدیدی که موجب عدم رضایت مسافرین به خاطر تکان های شدید در قسمت معلق می شود را حذف می کند.
    کلیدواژگان: قطار معلق مغناطیسی، تعلیق الکترومغناطیسی، الگوریتم ژنتیک
  • محسن معدنی، سید احمد معتمدی، مصطفی محمدی صفحات 62-69
    ایجاد ارتباط مخابراتی بین خودروها و همچنین بین خودرو و تجهیزات کنار جاده ای، موسوم به شبکه های خودرویی بدون سازماندهی (VANET)، در سالهای اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه ها به دلیل ویژگی دینامیک بودن و تغییرات سریع ساختار شبکه تا حدی شبیه شبکه های متحرک بدون سازماندهی (MANET) می باشند. تحرک سریع گره ها و همچنین محدودیتهای منابع شبکه، مسیریابی را به یکی از مشکلترین مباحث مطرح در VANET نموده است. بنابراین ارائه یک الگوریتم مسیریابی پایدار و مطمئن برای VANET، یکی از گامهای اساسی تحقق مخابرات خودرویی می باشد. در این مقاله، یک پروتکل مسیریابی دوگامه مبتنی بر الگوریتم AODV برای شبکه های خودرویی ارائه شده است. ابتدا گره ها با توجه به اطلاعات تحرک، مانند سرعت و جهت حرکت، دسته بندی می شوند. در صورت موفق نبودن مسیریابی، در گام دوم دسته بندی بر مبنای اطلاعات «طول عمر تخمینی لینک» (LET) صورت می گیرد. هدف پروتکل ارائه شده افزایش پایداری الگوریتم مسیریابی،به کمک انتخاب مسیرهایی با طول عمر بالا و کاهش قطعی مسیرهاست. نتایج شبیه سازی با NS-2 و مقایسه با الگوریتمهای DSR و AODV نشان می دهد که پروتکل پیشنهادی علاوه بر افزایش ضریب دریافت بسته های داده، سربار کنترلی مسیریابی را نیز کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: مخابرات بین خودرویی، قطع شدن مسیر، اطلاعات حرکت، پایداری، شبکه های خودرویی بی سیم
|
  • Farinaz Ackochekian, Mohsen Ashoreian Pages 3-8
    The Degenerate Unmixing Estimation Technique (DUET) is a practical algorithm for source separation in anechoic environment. DUET performs source separation by frequency domain processing and is independent of the number of mixed sources. However performance of this algorithm for long speech signals is very slow. In this research we first down sampled real mixtures and then implemented the modified DUET algorithm. Using the proposed method reduces the implementation time almost one third of the basic algorithm.
    Keywords: Blind Sources Separation, Mixed Speech Signal, Weighted histogram
  • Pedram Vakili, Mehrdad Jafarboland, Hamid Reza Momeni Pages 9-14
    In recent years، more attention has been given to the active AMBs thanks to their low maintenance cost، suitability for clean environments، and high speed. One of the popular types of AMBs is the three-pole type with integrated and separate cores. Some deficiencies of this type of bearing are its high oscillation، low stability and low efficiency. This paper seeks to analyse the three-pole AMBs and describe their deficiencies and introduce and analyse a new five-pole AMB. The model thus proposed has lower oscillation as well as more stability and efficiency. The five-pole AMB has been simulated by a controller in the presence of disturbance. The results of simulation demonstrate lower vibration and oscillation in the five-pole AMB in comparison with the three-pole model.
    Keywords: Five, pole, Active magnet bearing, Separate Core, Solid Core, Efficiency
  • Mehrshad Salmasi, Homayoun Mahdavi-Nasab Pages 15-20
    Active noise control is based on the destructive interference between the primary noise and generated noise from the secondary source. An antinoise of equal amplitude and opposite phase is generated and combined with the primary noise. In this paper، performance of the neural networks is evaluated in active cancellation of sound noise. For this reason، feedforward and recurrent neural networks are designed and trained. After training، performance of the feedforwrad and recurrent networks in noise attenuation are compared. We use Elman network as a recurrent neural network. For simulations، noise signals from a SPIB database are used. In order to compare the networks appropriately، equal number of layers and neurons are considered for the networks. Moreover، training and test samples are similar. Simulation results show that feedforward and recurrent neural networks present good performance in noise cancellation. As it is seen، the ability of recurrent neural network in noise attenuation is better than feedforward network.
    Keywords: Active Noise Control (ANC), Feedback ANC System, Feedforward Neural Network, Recurrent Neural Network
  • Abbas Ali Zamani, Seyed Mohammad Kargar Dehnavi Pages 21-26
    Physical systems always include constraints and limits. Usually، the limits and constraints، in the control systems، are appeared as temperature and pressure limits or pumps capacity. One of the existing limits in the systems with PID controller is associated with the actuator’s saturation limits. With the saturating of the actuator، the controller’s output and plant’s input will be different and the output signal of controller do not lead the system and their states could not update correctly where this issue makes the system response undesirable. In this paper، by adding a fuzzy compensator that it’s parameters are tuned using imperialist competitive algorithm، the actuator saturation is prevented and the important parameters of the system response، such as setting time and overshoot، are improved.
    Keywords: Actuator's saturation, PID controller, Fuzzy compensator, Imperialist Competitive Algorithm
  • Hamid Reza Ezati, Ali Yazdian Varjani Pages 27-40
    In order to damping of harmonic propagation phenomenon، active power filters are installed on distribution networks. Active power filter installed on buses may cause harmonic oscillation phenomenon and whack-a-mole. In this paper، a parallel active power filter that works based on voltage detection and applies with the goal of effective reducing and compensation of harmonic propagation and oscillation has been studied. In this paper two case studies consisting of harmonic current and voltage source connections to radial network has been studied. In this paper using simulation results for a ten-buses radial power distribution feeder in different states of nonlinear load connection - harmonic voltage or current source - by selecting fixed gain that is proportional to the inverse of Characteristic impedance these two phenomena effectively reduced. Due to the variable nature of the characteristic impedance of the power distribution feeder automatic adjusting of active power filter gain will be required regardless of the system conditions. Harmonic destructive currenthas been isolated with voltage detection method using of automatically adjusting of active power filter gain and compensation current is produced in order to control of this gain with the aim of total harmonic distortion decreasing and standardizing. By injection of this compensation current can prevent harmonic propagation and whack-a-mole. Because this method of extracting harmonic current is based on voltage and total harmonic distortion control is known voltage detection method.
    Keywords: Harmonic propagation, Harmonic oscillation, Characteristic impedance, Active power filter gain
  • Mehdi Manoochehri, Javad Feiz, Ghazanfar Shahgholian Pages 41-52
    Applying the direct thrust force control (DFC) method in permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) leads to some important problems. The most important disadvantages of applying this method are electromagnetic force and linkage flux big ripple and variable switching frequency. In this paper space vector modulation (SVM) technique is applied for removing the disadvantages of classic DFC method. SVM technique makes the switching frequency constant and provides continues Voltage space compared with discrete space in classic method. Simulation results confirmed the theory. They show that combining the DFC method with SVM technique removes lots of the disadvantages of classic DFC method like big ripples and variable switching and remains the benefits of this method.
    Keywords: PMLSM, DFC, SVM, DFC, SVM, modeling, simulation
  • Abbas Najar Khoda Bakhsh, Mohammad Reza Moradian, Laila Najar Khodabakhsh, Navid Reza Abjadi Pages 53-61
    Electromagnetic suspension system with a nonlinear and unstable behavior، is used in maglev trains. In this paper a linear mathematical model of system is achieved and the state feedback method is used to improve the system stability. The control coefficients are tuned by two different methods، Riccati and a new method based on Genetic algorithm. In this new proposed method، we use Genetic algorithm to achieve the optimum values of control coefficients. The results of the system simulation by Matlab indicate the effectiveness of new proposed system. When a new reference of air gap is needed or a new external force is added، the proposed system could omit the vibration and shake of the train coupe and so، passengers feel more comfortable.
    Keywords: MAGLEV, Electromagnetic Levitation, Genetic Algorithm
  • Mohsen Madani, Seyed Ahmad Motamedi, Mostafa Mohammadi Pages 62-69
    Recently، much attention has been paid to Vehicular Ad hoc Network (VANET). VANETs address direct communication between vehicle-to-vehicle and vehicles to roadside units (RSUs). They are similar to the Mobile and Ad hoc Networks (MANET) in their rapid and dynamic network topology changes due to the fast motion of nodes. High mobility of nodes and network resources limitations have made the routing، one of the most important challenges in VANET researches. Therefore، guaranteeing a stable and reliable routing algorithm over VANET is one of the main steps to realize an effective vehicular communications. In this paper، a two-step AODV-based routing protocol is proposed for VANET networks. At first، node-grouping is done using their mobility information such as speed and movement direction. If the first step cannot respond efficiently، the algorithm enters the second step which uses link expiration time (LET) information in the formation of the groups. The goal of the proposed protocol is increasing the stability of routing algorithm by selecting long-lived routes and decreasing link breakages. The comparison of proposed algorithm with AODV and DSR protocols is performed via the Network Simulator NS-2. It is shown that the proposed algorithm increases the delivery ratio and also decreases the routing control overhead.
    Keywords: Inter, Vehicular Communications (IVC), link breakage, mobility information, Stability, Vehicular Ad hoc Networks (VANET)