فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 10 (تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/19
  • تعداد عناوین: 8
|
  • زهره پورغلامحسین، رضا صفیان صفحات 3-10
    موجبر مجتمع درون زیرلایه (SIW) مدل جدیدی از ساختار موجبری است که می تواند در مدارات مجتمع مایکروویو و موج میلیمتری پیاده سازی شود. در این مقاله یک کوپلر جهتی موجبری دو لایه بر اساس ساختار SIW پیشنهاد می شود. فرایند طراحی بر مبنای تئوری کوپلینگ و روش چبی شف می باشد. این ساختار پیشنهادی از ساختار مایکرواستریپ برای پورت های ورودی و خروجی و از ساختار خم برای اعمال بر روی موجبر SIW استفاده می کند. بهینه سازی خم SIW برای حصول حداقل افت عبوری با استفاده از نرم افزار HFSS انجام شده است. فرکانس مرکزی برای طراحی کوپلر dB 20، GHz 10 است و پهنای باند به دست آمده برای این ساختار 60 درصد می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که مقدار کوپلینگ تقریبا در تمام پهنای باند، با حداقل تغییرات dB 2 ثابت می ماند. از طرفی با افزایش تعداد روزنه ها، می توان به پهنای باند بیشتر دست یافت. همچنین با اضافه کردن یک ردیف از روزنه های کوپلینگ، در طرف دیگر دیوار مشترک، دامنه امواج دو برابر می شود و مقدار کوپلینگ dB 6 افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: کوپلر موجبری، موجبر مجتمع زیرلایه (SIW)، خم موجبر، روش چبی شف
  • محمد تقی صادق زاده، غلامرضا عرب، امیرحسین میرزاییان، سید محمد مدنی صفحات 11-18
    جریان های بلبرینگ در موتورهای القایی به عنوان یکی از عوامل مخرب بلبرینگ به شمار می روند. القای ولتاژ شفت از طریق خازن های پارازیتی در موتور در نتیجه ولتاژ فرکانس بالای وجه مشترک موتور، عامل ایجاد این نوع جریان به شمار می رود. بنابراین کاهش هرچه بیشتر ولتاژ وجه مشترک باعث کاهش جریان بلبرینگ می گردد. در این مقاله با توجه به اهمیت روزافزون روش کنترل مستقیم گشتاور در کنترل موتور القایی در صنعت، روش های مختلف سوییچ زنی این نوع از درایوها، بر اساس جداول سوییچ زنی متفاوت بررسی و ارزیابی می گردد و نتایج شبیه سازی به منظور حصول کمترین ولتاژ وجه مشترک در کنار حفظ مشخصات کارایی درایو ارایه می گردد. پس از مقایسه، جدول کلیدزنی مناسب از لحاظ حداقل ولتاژ وجه مشترک، ریپل گشتاور کمتر و کیفیت بهتر در دنبال کردن خروجی مرجع پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: جریان بلبرینگ، ولتاژ وجه مشترک، DTC
  • علی تمیزی، محمد عطایی، محمدرضا یزدچی صفحات 19-26
    سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) معمول ترین روش غیرتهاجمی برای بررسی سلامتی قلب یا تشخیص احتمالی بیماری های قلبی است. مطالعات نشان می دهد سیگنال ECG یک ساختار خطی ساده ندارد بلکه دارای مولفه های غیرخطی است. در این مقاله سیگنال ECG به عنوان یک سری زمانی در نظر گرفته شده است و شاخص های غیرخطی آشوبی مانند بزرگ ترین نمای لیاپانوف () و بعد همبستگی (D2) از سیگنال ECG برای افراد سالم و بیمار استخراج می شود. در این راستا الگوریتم های مناسب جهت استخراج پارامترهای لازم برای بازسازی فضای حالت و نیز محاسبه بزرگ ترین نمای لیاپانوف و بعد همبستگی از روی سیگنال ECG با ملاحظات مربوطه ارائه می گردد. سپس با استفاده از طبقه بندی کننده فازی امکان تفکیک افراد سالم و بیمار، براساس شاخص های آشوبی محاسبه شده بررسی می شود. داده ها از پایگاه داده های MIT-BIH گرفته شده است و مقایسه نتایج برای سه گروه شامل افراد با ریتم قلبی سالم (NSR)، بیماران فیبریلاسیون دهلیزی (AF) و بیماران انسداد دسته شاخه چپ (LBBB) انجام شده است که مبین کارایی طبقه بندی ارائه شده بر اساس شاخص های آشوبی است.
    کلیدواژگان: آشوب، الکتروکاردیوگرام، نمای لیاپانوف، بعد همبستگی، طبقه بندی کننده فازی
  • محمد روح الله یزدانی، ناهید امینی فیل آبادی صفحات 27-32
    در مبدل های سوئیچینگ قدرت به خاطر تغییرات سریع ولتاژ و جریان، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد می شود. از جمله توپولوژی های پرکاربرد سوئیچینگ در منابع تغذیه توان پایین و متوسط، مبدل سوئیچینگ فوروارد است که در آن نیاز به بازنشانی ترانسفورمر است. در این مقاله، برای پیش بینی سطح EMI هدایتی، ابتدا یک مبدل فوروارد با سیم پیچ بازنشاننده مدل سازی می شود. جهت ارزیابی نتایج مدل سازی، نتایج عملی اندازه گیری EMI نیز ارائه می شود. برای انتخاب بهینه روش بازنشانی مناسب از دید EMI، سه روش مختلف بازنشانی هسته به کمک نتایج عملی با هم مقایسه می شود. پس از انتخاب روش بازنشانی مناسب، دو روش کاهش EMI در این مبدل فوروارد پیشنهاد شده و تاثیر عملی کاهش EMI مبدل ارائه می شود.
    کلیدواژگان: تداخل الکترومغناطیسی، سازگاری الکترومغناطیسی، مبدل سوئیچینگ فوروارد، EMI
  • نسیبه علیجانپورشلمانی، حسین ابراهیم نژاد، افشین ابراهیمی صفحات 33-42
    امروزه ارتباط انسان با رایانه از طریق صفحه کلید، ماوس و... امکان پذیر می باشد. این گونه وسایل با محدودیت هایی از جمله سرعت عملکرد مواجه هستند. هدف نهایی دنیای فنآوری این است که تعامل بین انسان با کامپیوتر مانند تعامل بین انسانها با هم، طبیعی و آسان باشد. در این مقاله روشی برای بازشناسی حالات دست مبتنی بر ویژگی شیب انحنای منحنی Bspline دست ارائه می گردد. بدین ترتیب که ابتدا تصویر دست در فریم های مختلف استخراج شده و تعدادی نقطه روی کانتور پیرامونی دست به صورت متساوی الفاصله انتخاب می شود. سپس، منحنی Bspline مرتبه 3 برای دسته های 4 تایی از این نقاط محاسبه می گردد. در ادامه شیب انحنا برای منحنی های Bspline محاسبه و به عنوان بردار ویژگی برای طبقه بندی به مدل مخفی مارکف داده می شود. روش پیشنهادی با توجه به استفاده از ویژگی شیب انحنا، نسبت به چرخش، انتقال و تغییر اندازه حساس نمی باشد. نتایج آزمایش روی 15 مجموعه از دنباله های ویدیویی با تعداد فریم های متوسط 150 فریم، نرخ بازشناسی %92/21 را به دست می دهد.
    کلیدواژگان: منحنی Bspline، مدل مخفی مارکف، استخراج ویژگی، بازشناسی دست
  • محسن قائمی زاده، حسین پورقاسم، همایون مهدوی نسب، احمد کشاورز صفحات 43-54
    به منظور حفظ قانون حق تالیف، یکی از روش هایی که مورد استفاده و استقبال قرارگرفته، نهان نگاری یا واترمارکینگ است. پایداری روش نهان نگاری در مقابل حملات مختلف، مهمترین ملاک برای ارزیابی آن روش می باشد. در این مقاله، یک روش نهان نگاری جدید نیمه کور با استفاده از ترکیب تبدیل موجک و تجزیه مقادیر منفرد برای اثبات حق تالیف ارائه شده است. مهمترین مزیت این روش نسبت به روش های مشابه پایداری خوب آن در مقابل بیشتر حملات رایج خصوصا حملات نویزی و فشرده سازی است حال آنکه در روش های دیگر، تصویر نهان نگاری شده در مقابل بعضی حملات، مقاومت خوبی دارند و در مقابل بعضی دیگر آسیب پذیرند. در روش پیشنهادی، از ترکیب دو تبدیل کارآمد و موثر در زمینه نهان نگاری، به صورت همزمان استفاده شده است. در کارهای انجام شده قبلی، از هر کدام از تبدیلات فوق، جداگانه در نهان نگاری استفاده شده ولی در روش پیشنهادی با ترکیب این دو تبدیل، از ویژگی های هر دو تبدیل، همزمان به عنوان یک روش بهبود یافته در نهان نگاری استفاده شده است. نتایج آزمایش ها به خوبی پایداری این روش را در مقابل طیف وسیع تری از حملات مختلف نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نهان نگاری، حق تالیف، واترمارک، تبدیل موجک، تبدیل تجزیه مقادیر منفرد
  • وحید قدس، احسان الله کبیر صفحات 55-65
    در این مقاله گروه بندی و بازشناسی حروف تنهای فارسی که به صورت برخط نوشته شده باشند، بر اساس ویژگی های ساختاری آن ها ارائه شده است. حروف بر اساس شکل و ساختار نوشتاری بدنه اصلی آن ها به 9 گروه تقسیم می شوند. پس از استخراج ویژگی ها، گروه بندی با استفاده از درخت تصمیم انجام می شود. بازشناسی نهایی حروف با توجه به ساختار اجزای کوچک آن ها در هر گروه صورت می پذیرد. با توجه به این که در این مقاله از روش های زمان بر برای بازشناسی استفاده نشده است، روش پیشنهادی، روشی سریع در بازشناسی حروف برخط فارسی است. نتایج پیاده سازی این روش بر روی مجموعه داده «حروف برخط دانشگاه تربیت مدرس»، گروه بندی و بازشناسی حروف را به ترتیب با دقت بالای %94 و %92 نشان می دهد و این در حالی است که میانگین زمان پردازش و بازشناسی یک حرف حدود 3 میلی ثانیه به دست آمد.
    کلیدواژگان: بازشناسی، گروه بندی، دستنوشته برخط، درخت تصمیم، فارسی، حروف تنها
  • رضا پیرمرادی، سید محمد کارگر، امیر زارع بیدکی صفحات 66-71
    فرآیند تقطیر یک فرآیند صنعتی پیچیده و به شدت غیرخطی می باشد. به طور کلی پیدا کردن مدل دقیق تحلیلی از ستونهای تقطیر با خلوص بالا همواره امکان پذیر نمی باشد. از طرفی توسعه مدلهای تحلیلی معمولا وقت گیر و هزینه بر است. برای غلبه بر این مشکلات می توان از مدلهای تجربی نظیر شبکه های عصبی استفاده کرد. یکی از ایرادات اساسی شبکه های عصبی این است که پیش بینی های آن تنها در محدوده اطلاعات شناسایی معتبر است. مدلسازی ستون تقطیر در مقالات مختلف توسط شبکه های بازگشتی انجام شده است. مدلهای بازگشتی برای منظور مدلسازی مناسب می باشند ولی پیچیدگی و هزینه محاسباتی آنها بالاست. هدف این مقاله پیشنهاد یک مدل ساده و معتبر برای ستون تقطیر است. مدل پیشنهادی از شبکه مستقیم استفاده می کند که در نتیجه پارامترهای کمتری داشته و زمان آموزش آن کمتر است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پیش بینی های شبکه عصبی در تمام نواحی به خروجی های مدل واقعی نزدیکتر بوده و خطا قابل چشم پوشی می باشد. این نتیجه بیانگر این است که مدل در تمام نواحی معتبر است.
    کلیدواژگان: مدل ARX، ستون تقطیر، مدلسازی، شبکه های عصبی
|
  • Zohreh Pourgholamhossein, Reza Safian Pages 3-10
    Substrate Integrated Waveguide (SIW) is a new type of guided wave structure which could be implemented in both microwave and millimeter wave integrated circuits. In this paper a novel waveguide type directional coupler based on substrate integrated waveguide consisting a double layer dielectric substrate is proposed. The design process is carried out using coupling theory and Chebyshev method. The proposed structure is fully based on SIW structure except at the input-output ports which are microstrip lines. The SIW bends are optimized for the lowest insertion loss using HFSS software. The center frequency of designed 20dB coupler is at 10GHz with 6GHz bandwidth. Based on the simulations the coupling remains almost constant over the coupler bandwidth with less than 2 dB variations. Larger bandwidth can be achieved by increasing the number of apertures. Also if we used a second set of apertures opposite side wall، the coupling would be increased by 6 dB.
    Keywords: Directional coupler, Substrate integrated waveguide (SIW), Bend waveguide, Chebyshev method
  • Mohammad Taghi Sadeghzadeh, Gholam Reza Arab, Amir Hossein Mirzaian, Seyed Mohammad Madani Pages 11-18
    Bearing current sininduction motorsare considered a sone of the most damaging factors. Induced shaft voltage through the parasitic capacitors cause this type of current. Inthispaper،given the increasing importance of direct torque control of induction motorin industry، various switching tables are assessed in order to ensure the lowest common voltage while maintaining the performance characteristics of the drive. Finally best switching table based on the minimum CMV، less torque rippleand better quality out put reference tracking is proposed.
    Keywords: Bearing current, Common voltage, DTC
  • Ali Tamizi, Mohammad Ataei, Mohammad Reza Yazdchi Pages 19-26
    Electrocardiogram (ECG) signals are the most popular non-invasive approach for diagnosis of heart irregularities and indications of possible heart diseases. Previous studies have shown that ECG signals do not have a linear distribution and contain a variety of non-linear dimensions. In the present research we have treated the ECG signals as time-series data and applied chaos indices analysis. Utilizing data from MIT_BIH Database، the present study has improved the past research by analysing chaotic indices such as Lyapunov Exponent (λmax)، and Correlation Dimension to ECG signal data from healthy individuals and heart patients. We present appropriate algorithms for reconstruction of Phase Space and estimations of the model parameters using Lyapunov Exponent and CorrelationDimension. We then present the results from reconstruction of Phase Space based on chaotic indices، and fuzzy classifier، to discriminate healthy individuals (NSR) from the heart patients. The heart patients include those with Arterial Fibrillation (AF) and those with Left Bundle Branch Block (LBBB). These results ascertain the effectiveness of application of chaotic distribution to ECG data in improving the heart disease diagnosis.
    Keywords: Chaotic signals, Electrocardiogram, Lyapunov Exponent, Correlation Dimension, Fuzzy classifier
  • Mohammad Rouhollah Yazdani, Nahid Amini Filabadi Pages 27-32
    In switching power converters، electromagnetic interference (EMI) is produced due to the fast changes of the voltage and current. Among switching topologies used in low and medium powers، forward converter is vastly employed which needs resetting transformer core. In this paper، a forward converter with reset winding is modeled to predict conducted EMI. To evaluate the EMI model، EMI measurement results are presented. To select an optimum reset scheme from EMI viewpoint، three reset techniques are compared using experimental results. After selecting the proper reset scheme، two EMI mitigation methods are proposed and the practical EMI reduction is presented.
    Keywords: Electromagnetic interference (EMI), Electromagnetic compatibility (EMC), Forward switching converter
  • Nasibeh Alijanpour Shalmani, Hossein Ebrahimnezhad, Afshin Ebrahimi Pages 33-42
    Today، the connection between human and computer is possible using mouse، keyboard and etc. These devices have some limitations like application speed. Making easy the interaction between human and computer is final objective of technology. In this paper، we propose one method for gesture recognition using curvature of B-Spline curves. First، the image of hand is extracted from different frames and some numbers of points are selected on the contour of hand in equal distances. Then، B-spline curves for groups of 4 points are calculated. Next، the slope of curvature for B-spline curves is calculated and used as feature vector of HMM classifier. The proposed method is inariant to rotation، movement and size of image because of using the slope of curvature. The results on 15 video sequences (with 150 frames in average) give recognition rate of 92. 21%.
    Keywords: B, spline curve, HMM, Feature extraction, Hand recognition
  • Mohsen Ghaemizadeh, Hossein Pourghasem, Homayoun Mahdavi-Nasab, Ahmad Keshavarz Pages 43-54
    Watermarking is used to protect copyright proof. Robustness index is the most important parameter that evaluates watermarking algorithm against different attacks such as noise and compression. In this paper، a novel semi- blind image watermarking algorithm based on joint wavelet transform (WT) and singular value decomposition (SVD) transform is proposed. In this algorithm، a new strategy is used to joint WT and SVD effectively. The most important advantage of this algorithm is robustness against a number of common attacks. Experimental results show that the proposed algorithm improves evaluation parameters more than other methods presented previously in the literature.
    Keywords: Watermarking, SVD, Wavelet, Compression attack
  • Vahid Ghods, Ehsanollah Kabir Pages 55-65
    In this paper، grouping and recognition of online Farsi discrete characters are presented according to their structural features. The letters are divided into 9 groups based on the form and structure of their main bodies. After feature extraction، grouping is performed using a decision tree. Final recognition of letters is carried out in each group by delayed strokes. The proposed method is a rapid method in character recognition because time-consuming methods have not been used. Our proposed method was tested on TMU-OFS dataset، and a recognition rate of 94% and 92% was achieved for character grouping and recognition، respectively. The mean processing time for recognizing a letter was 3ms.
    Keywords: Recognition, Grouping, Online handwriting, Decision tree, Farsi, Discrete letters
  • Reza Pirmoradi, Seyed Mohammad Kargar, Amir Zare Bidaki Pages 66-71
    Distillation is a complex and highly nonlinear industrial process. In general it is not always possible to obtain accurate first principles models for high-purity distillation columns. On the other hand the development of first principles models is usually time consuming and expensive. To overcome these problems، empirical models such as neural networks can be used. One major drawback of empirical models is that the prediction is valid only inside the data domain that is sufficiently covered by measurement data. Modeling distillation columns by means of neural networks is reported in literature by using recursive networks. The recursive networks are proper for modeling purpose، but such models have the problems of high complexity and high computational cost. The objective of this paper is to propose a simple and reliable model for distillation column. The proposed model uses feed forward neural networks which results in a simple model with less parameters and faster training time. Simulation results demonstrate that predictions of the proposed model in all regions are close to outputs of the dynamic model and the error in negligible. This implies that the model is reliable in all regions.
    Keywords: ARX model structure, Distillation column, modeling, Neural networks