فهرست مطالب
نشریه مهندسی برق
سال چهل و پنجم شماره 2 (پیاپی 72، تابستان 1394)
- تاریخ انتشار: 1393/09/27
- تعداد عناوین: 9
-
-
صفحات 1-10پایداری و میرایی نوسانات در سیستم های قدرت به هنگام وقوع خطا، عامل مهمی است که توجه زیادی از طراحان سیستم قدرت را به خود معطوف می-نماید. توسط پایدارساز سیستم قدرت (PSS) می توان در میرایی نوسانات در اثر اغتشاشات کوچک عمل نمود. سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر(FACTS) در سیستم های قدرت نیز می تواند در بهبود پایداری دینامیکی یا میرایی نوسانات با فرکانس کم موثر باشند. یکی از عناصر FACTS، TCSC است که با تغییر راکتانس موثر خط می تواند به سرعت، در میرایی نوسانات کمک نماید. در این مقاله از TCSC در بهبود پایداری دینامیکی با طراحی یک کنترل کننده مناسب که از روش های فازی بهره می گیرد، استفاده شده است. در روش پیشنهادی نیازی به تنظیم پارامترها وجود ندارد و به صورت on-line کنترل کننده می تواند در میرایی نوسانات کمک کند. نتایج شبیه سازی، قدرت کنترل کننده TCSC به روش کنترل فازی را در میرایی مناسب نوسانات در یک سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بی نهایت (SMIB) و سیستم چندماشینه (9 باس IEEE) نشان می دهد.
کلیدواژگان: TCSC، کنترل کننده فازی، پایداری دینامیکی، سیستم های چندماشینه -
صفحات 11-26الگوهای طراحی، راه حل های اثبا ت شده و قابل اطمینانی هستند که برای پاسخ به برخی از مسائل با رخداد مکرر در طراحی نرم افزار شی ءگرا، ارائه شده اند. شناسایی آن ها در کد، به منزله بازیابی طرح و هدف طراح و سهولت در امر نگهداشت -پذیری است. ازآنجاکه سهولت در نگهداشت پذیری سیستم بسیار مهم و اجتناب ناپذیر است، لذا تولید ابزارهای خودکار برای شناسایی الگوها، موردتوجه محققین قرارگرفته است. اکثر ابزارهای شناسایی کنونی درصد بازیابی بالایی دارند. اما در شناسایی الگوها، خصوصا با ساختار و عملکرد مشابه، مثبت کاذب بالایی تولید می کنند. لذا تحقیقاتی در پالایش خروجی ابزارها، برای حذف مثبت های کاذب نیز شروع شده است. در این مقاله برای اولین بار یک روش «تصحیح برچسب» ارائه شده است. روش فوق، ابتدا مثبت های کاذب را شناسایی و سپس هویت صحیح آن ها را به کمک یک مجموعه معیارهای جدید تعیین می کند. خودکارسازی روش با داده کاوی است و نتایج حاصل، با دقت یادگیری 2/ 98% در دسته بندی «چندبرچسبه»، با مد 2/ 98% در دسته بندی «یکی در مقابل همه» و مد100% در دسته بندی «دو به دو» خروجی ابزارها را تصحیح می کند.
کلیدواژگان: الگوهای طراحی، ساختار مشابه، عملکرد مشابه، معیارها، داده، کاوی، تصحیح برچسب -
ارائه دو الگوریتم دیکدینگ هیبرید جدید با عملکرد بسیار خوب و پیچیدگی بسیار کم برای دیکدینگ کدهای LDPCصفحات 27-37در این مقاله، دو الگوریتم دیکدینگ هیبرید جدید برای دیکدینگ کدهای LDPC ارائه شده اند. الگوریتم اول تحت عنوان WBF پیشنهادی، نام گذاری شده و مبتنی بر ایده مکمل نمودن چندین بیت در هر تکرار است. استفاده از سازوکاری جدید برای تعیین تعداد و موقعیت بیت هایی که باید در هر تکرار مکمل شوند، باعث ایجاد سرعت همگرایی بسیار زیاد و همچنین نیاز به تعداد تکرارهای بسیار کم برای این الگوریتم شده است، به گونه ای که این الگوریتم تنها با چند تکرار به بهترین جواب می رسد. همچنین از دیگر مزایای الگوریتم WBF پیشنهادی می توان به اختلاف عملکرد بسیار ناچیز آن با الگوریتم قدرتمند Sum-Product اشاره نمود. نوآوری دیگر این مقاله، ترکیب الگوریتم WBF پیشنهادی با الگوریتم Sum-Product است. نتایج شبیه سازی موید این هستند که الگوریتم هیبرید پیشنهادی دوم مبتنی بر الگوریتم-های WBF پیشنهادی و Sum-Product، دارای عملکرد احتمال خطایی دقیقا مشابه با الگوریتم Sum-Product اما با سرعت همگرایی بسیار سریع تر از آن و همچنین پیچیدگی بسیار کم تر در مقایسه با آن است.
کلیدواژگان: کدهای LDPC، دیکدینگ تکراری هیبرید، عملکرد احتمال خطا، الگوریتم دیکدینگ Parallel WBF -
صفحات 39-49با توجه به ماهیت شبکه های حسگر بی سیم و تصادفی بودن توزیع حسگرها، کارایی صحیح شبکه مستلزم مکان یابی حسگرها است. گروهی از روش های مکان یابی، روش های مبتنی بر پرش هستند. اساس کار در این روش ها، به دست آوردن فاصله حسگرهای مجهول از مرجع برحسب اندازه پرش است. در این مقاله روشی مبتنی بر پرش، بر پایه روش DV-Hop معرفی شده است. در این مدل گره های مرجعی که دارای دو شعاع ارتباطی متفاوت هستند، می توانند حسگرهای واقع در نواحی که خطای زیادی تولید می کنند را شناسایی کرده و با قراردادن مقدار مناسب برای فاصله آن ها، میانگین خطای مکان یابی را به مراتب نسبت به روش DV-Hop کاهش دهند. عملکرد این مدل تحت شرایط مختلفی از قبیل تغییر شعاع ارتباطی، تراکم حسگرهای مرجع و مجهول و مقادیر مختلف پارامتر غیریکنواختی انتشار (DOI) مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که با استفاده از روش پیشنهادی، می توان علاوه بر افزایش اتصال شبکه، با تعداد کم حسگرهای مرجع به دقت بالایی دست یافت.
کلیدواژگان: موقعیت یابی مبتنی بر پرش، شبکه های حسگر بی سیم، موقعیت یابی مشارکتی -
صفحات 51-64در این مقاله، به کاربرد ویژه ی ماشین های مغناطیس دائم شار محوری به-صورت محرکه های مستقیم داخل چرخی در ساختمان خودروهای هیبریدی پرداخته می شود. ضمن بررسی اجمالی مزایا و معایب ساختارهای مختلف این نوع از ماشین ها مناسب ترین ساختار ممکن برای کاربرد مذکور معرفی می گردد. روند کلی طراحی ماشین مذکور ارائه شده و ضمن بررسی روش های رایج در تعیین پارامترهای طرح نهایی، روش جدیدی برای هدف مذکور بر مبنای پروفیل سرعت خودروی هیبریدی ارائه می گردد. در روش پیشنهادی مقادیر موردنیاز جهت طراحی یک ماشین الکتریکی باهدف دستیابی به ساختاری بهبود یافته برای یک کاربرد خاص تعیین می شود. با استفاده از روش های رایج موجود و نیز روش پیشنهادی، ماشین مغناطیس دائم شار محوری، طراحی شده و همچنین ساختار ماشین حاصل از هر روش در محیط نرم افزار اجزاء محدود مدل سازی می شود. مشخصه های هرکدام از ماشین های مدل سازی شده استخراج گردیده و جهت استفاده در مدل خودروی هیبریدی مورد ارزیابی قرار می گیرند. نتایج حاصل، بیانگر بهبود کلی بهره خودروی هیبریدی در شرایطی است که از ماشین الکتریکی طراحی شده با روش پیشنهادی در این مقاله استفاده می گردد. بر اساس نتیجه روش طراحی پیشنهادی، نمونه ای از ماشین الکتریکی موردنظر ساخته شده و نتایج آزمایشگاهی حاصل نیز با نتایج تحلیلی حاصل از مدل سازی مورد مقایسه قرار می گیرند.
کلیدواژگان: خودروی الکتریکی هیبریدی، ماشین مغناطیس دائم شار محوری، روش اجزاء محدود -
صفحات 65-74شناخت حالت های مغزی انسان خصوصا پدیده «توجه» به عنوان یکی از بارزترین فعالیت های شناختی مغز، در بسیاری از بیماری ها مانند نقص توجه - پر تحرکی، درخودماندگی، نقص عصب، نقص عضو و هم چنین در بسیاری از زمینه ها نظیر تصمیم گیری، درمان اعتیاد، یادگیری، دروغ سنجی، ارتباط مغز- رایانه، رانندگی، نگاهبانی اماکن حفاظتی، سوزنبانی قطار و خلبانی کاربرد دارد. هدف اصلی این مقاله، ارائه روشی کارا برای ارتباط مغز-رایانه (BCI) دوبعدی مبتنی بر «توجه انتخابی دیداری» با استفاده از سیگنال های MEG است. توجه انتخابی، یک فرآیند شناختی است که در آن شخص تمرکز خود را به طور انتخابی روی یک وجه قرار داده و وجوه دیگر و نیز برخی عوامل منحرف کننده را نادیده می گیرد. در این مقاله، به علت خواص خوب سیگنال مغزی MEG، از آن به عنوان سیگنال کنترلی در BCI استفاده می شود. پس از پیش پردازش داده، ویژگی هایی نظیر ضرایب موجک دابشیز و آنتروپی تقریبی از سیگنال MEG استخراج می شوند. معمولا تمام ویژگی های استخراجی برای دسته بندی مفید نیستند، بنابراین از الگوریتم تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، برای انتخاب مناسب ترین دسته ویژگی ها استفاده می شود. ویژگی های بهینه استخراج شده، به یک ماشین بردار پشتیبان با هسته های چندجمله ای، تابع پایه شعاعی و هم چنین ماشین بردار پشتیبان موجک (WSVM) با هسته های مورلت و کلاه مکزیکی برای طبقه بندی داده می شوند. درنهایت این مقاله می تواند محل حضور محرک را با درصد صحت متوسط 26/ 92% به کمک دسته بندی کننده با هسته مورلت از روی سیگنال MEG تشخیص دهد. از مطالعه نواحی مختلف مغزی مشاهده می شود، بیش ترین درصد صحت، مربوط به نواحی پیشانی و گیجگاهی است. از نتایج تحقیق می توان برای شناسایی بهتر نواحی مختلف مغز در حالت توجه انتخابی دیداری استفاده کرد. نتایج شبیه-سازی بیانگر موثر بودن این روش در کاربردهای BCI با صحت 26/ 92% است.
کلیدواژگان: ارتباط مغز، رایانه، توجه انتخابی دیداری، سیستم شناخت، سیگنال MEG -
صفحات 75-83در چند سال گذشته شناسایی چهره بر اساس ویدئو مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در روش شناسایی چهره بر اساس ویدئو، مشکلاتی همچون تغییر شدت روشنایی، چرخش سر، پوشش قسمتی از چهره، تفکیک پذیری پایین تصویر، وجود دارد. هدف از این پژوهش ارایه یک روش جهت شناسایی چهره بر اساس ویدئو جهت حل مشکلات چرخش سر، تغییر شدت روشنایی و انسداد قسمتی از چهره است. در این تحقیق ابتدا جهت حذف تصویر زمینه، چهره در فریم های ویدئو تشخیص داده می شود. سپس تصاویر هر مجموعه بر روی منیفولد به صورت غیرخطی توزیع یافته را با استفاده از روش های مناسبی خوشه بندی می کنیم. تعیین تعداد خوشه ها و مدل های خطی کاملا هوشمندانه بوده و با اجرای این روش، با توجه به حرکات سر تعداد خوشه های متفاوت برای هر رشته ویدئویی به دست می آید. دو روش جهت خوشه بندی و به دست آمدن مدل های خطی پیشنهاد می گردد. برای انجام شناسایی از محاسبه فاصله بین منیفولدهای غیرخطی استفاده می شود که از ترکیب دو روش تشکیل یافته است. در روش اول از فاصله بین خوشه های به دست آمده که به عنوان زیر فضای خطی درنظر گرفته می شوند استفاده می گردد و در روش دوم از فاصله بین فریم های کلیدی هر خوشه جهت شناسایی استفاده می شود. در نهایت نتایج به دست آمده با روش های دیگر مقایسه می گردد.
کلیدواژگان: شناسایی چهره، منیفولد، خوشه، زاویه اصلی، همبستگی، فریم کلیدی، بردارحرکت -
صفحات 85-97با توجه به طبیعت غیرخطی و ساختار متغیر ماشین های سنکرون رلوکتانسی، استفاده از کنترل کننده های ساختار متغیر نظیر کنترل کننده لغزشی، راهکار مناسبی برای کنترل این موتورها است. این نوع کنترل، درعین حال که به شدت مقاوم است، پاسخ دینامیکی سریعی دارد و پیادهسازی آن آسان است. در این مقاله از کنترل لغزشی مرتبه اول و مرتبه دوم از نوع فوق پیچشی برای کنترل شار و از روش قانون توصیفی تغییرات (PLV) برای کنترل سرعت موتور سنکرون رلوکتانسی با در نظر گرفتن تلفات آهن استفاده شده است. ویژگی اصلی روش حالت لغزشی مرتبه اول، سادگی ساختار و مقاومت بالا در برابر نامعینی ها است، در روش حالت لغزشی مرتبه دوم علاوه بر مزایای ذکرشده برای حالت لغزشی مرتبه اول، دقت بالاتر و توانایی حذف شوریدگی و نوسانات فرکانس بالا قابل ذکر است. همچنین به منظور حفظ پایداری سیستم در هر شرایط کاری حد بالای نامعینی های پارامتری محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از برتری روش پیشنهادی نسبت به حالت مرتبه اول است.
کلیدواژگان: موتور سنکرون رلوکتانسی، کنترل لغزشی مرتبه اول، کنترل لغزشی فوق پیچشی، کنترل لغزشی قانون توصیفی تغییرات -
صفحات 99-107این مقاله، یک روش بهبودیافته به منظور محاسبه موقعیت روتور و سرعت یک ماشین القایی تغذیه دوگانه (DFIM) ارائه می کند. تخمین موقعیت روتور با استفاده از اندازه گیری ولتاژ و جریان استاتور و ولتاژ روتور و بدون نیاز به هرگونه اطلاعات در مورد شار استاتور انجام می گیرد. این الگوریتم یک روش ساده و موثر است و در آن نیازی به محاسبه مستقیم شار استاتور وجود ندارد. یکی دیگر از مزیت های مهم این روش، آن است که در محاسبات هیچ تقریب و برآوردی استفاده نمی شود. نتایج حاصله از این روش در برابر تخمین نادرست پارامترهای ماشین در استاتور و روتور مقاوم هستند و فقط به تخمین نادرست مقدار اندوکتانس القای متقابل ماشین تا حدودی وابسته است. همچنین این روش نیازی به دانستن اطلاعات قبلی ماشین ندارد. نتایج شبیه سازی، عملکرد حالت پایدار و دینامیکی این روش را در حالت کنترل مستقیم گشتاور به وسیله مدولاسیون بردار فضایی (SVM-DTC) ماشین (DFIM (Double Fed Induction Machine تایید می کند.
کلیدواژگان: محاسبه موقعیت روتور، ماشین القایی تغذیه دوگانه (DFIM)، کنترل مدولاسیون بردار فضایی، حساسیت پارامتر
-
Pages 1-10When an error occurs in a power system, stability and damping of fluctuations is an important factor on which needs to pay attention during the system design. The use of the Power System Stabilizer (PSS) can damp the fluctuations due to small disturbances. Also Flexible AC transmission Systems (FACTS) in a power system, can be effective in improvement of the dynamic stability and in damping of low-frequency fluctuations. One of the FACTS elements is TCSC that can help rapid damping of the oscillation by changing the reactance of the line. In this paper, a TCSC with properly designed fuzzy controller is used to improve the dynamic stability. The proposed method does not need to set the parameters and the on-line controller can help damping of the fluctuations. Simulation results show that the fuzzy based TCSC controller can damp the fluctuations effectively in a power system connected to a single machine infinite bus (SMIB) and also in a multi-machine system (9 BUS IEEE).Keywords: TCSC, Fuzzy Controller, Dynamic Stability, Multi, machine Systems
-
Pages 11-26Design patterns (DP) are reliable and stable solutions to frequently occurring problems in object oriented software design. Detecting design patterns can reveal design purposes in code and facilitates maintainance. Thus automatic design pattern detection is an active area or research. Majority of automatic design pattern detection tools have high recall. However they suffer from high false positive rate since some of the design patterns are structureally and/or behaviorally similar. Hence another research direction is filtering the results of other automatic DP detection tools. In this paper, correcting the labels of these false positives is presented for the first time. Several metrics have been proposed that facilitates this process. Automatic label correcting is performed by data mining techniques. Results achieved with this process are as follows: accuracy about 98.2% in "multi-class classifications", 98.2% mode in "one versus all" classification and 100% mode in "pairwise" classification.Keywords: Design patterns, similar structure, similar behavior, metrics, data mining, label correcting
-
Pages 27-37In this paper, two new hybrid algorithms for decoding LDPC codes are proposed. The first hybrid decoding algorithm that we call it Proposed WBF, is based on the idea of flipping variable multi bits in each iteration. Using a high-precision mechanism for determining the number and position of the bits to be flipped in each iteration, causes faster convergence rate and in a few iterations this algorithm reaches the best answer. From another advantages of this algorithm is its high performance with very negligible diference compared to Sum-Product algorithm. The other novelty in this paper is presentation of another new hybrid two stage decoding algorithm that combines the Proposed WBF and Sum-Product algorithms. Simulation results show that the second proposed hybrid decoding algorithm is a new and highly efficient algorithm with a performance equivalent to that of the Sum-Product algorithm and less complexity and fewer iterations required compared to that algorithm.Keywords: LDPC Codes, Hybrid iterative decoding, Error probability performance, Parallel WBF decoding
-
Pages 39-49Due to the nature of wireless sensor networks and the random distribution of Nodes in the network, sensor Nodes should locally calculate their locations accurately. A Lots of localization methods are introduced in the literature. One group of them is range-free based localization. In these methods, to find the distance between sensors and anchor Nodes, hop size is calculated. In this paper, a range-free based method which is based on DV-hop method is proposed. In the introduced scheme, anchor Nodes with two different radius communication ranges find the Nodes whose location causes a lot of errors. Therefore, by reducing the impact of those sensor Nodes on the Hop size computation, the Nodes can compute their location more accurately than the one introduced in DV-Hop methods. Performance of the proposed method is evaluated in different conditions, such as various communication ranges, density of the anchor and target sensor Nodes and different degrees of irregularities (DOI). Simulation results show that the proposed method can increase the network connectivity, and reduce the required number of anchor Nodes to achieve high accuracy.Keywords: Hop based localization, wireless sensor networks, cooperative localization
-
Pages 51-64In this paper, the specific application of axial flux permanent magnet (AFPM) machines as an in-wheel direct drive machine used in hybrid electric vehicles (HEV) is presented. Meanwhile a brief study of the merits and demerits of different structures for this type of machine, the most suitable structure for this application is introduced. The general design procedure and common methods for determining the parameters of the final design is presented. A new method to determine the design parameters, based on HEV velocity profiles, is proposed. Using the conventional and the proposed methods, different structures of AFPM are designed and performance analysis of them is done using finite element method. Characteristics of each AFPM are extracted and used in HEV model. The results show that, the overall efficiency of the hybrid car is improved using the electric car designed by the proposed method. Based on the results of the proposed design method, a sample of the AFPM is built and the obtained experimental results are compared with the analytical results.Keywords: Hybrid electric vehicle, axial flux permanent magnet machine, finite element method
-
Pages 65-74Understanding the human brain states, especially “attention” phenomena, is one of the most important aspects of cognitive sciences and has many fields such as in rehabilitation, attention deficit hyperactivity disorder and autism and also has many applications such as in decision making, addiction treatment, learning, polygraphs, brain-computer interface, driving, protection places, bonnie needle train and pilotage. The main goal of this research is to discover the relationship between visual selective attentions with a two-dimensional brain-computer interface by magnetoencephalography (MEG) signals. Selective attention is a cognitive process in which a person puts their focus selectively on one aspect of information and ignores its other aspects and distorting factors. In this research due to the good properties of MEG signals they are used as control signals in BCI. After pre-processing of the MEG signals, features such as wavelet coefficient (Daubechies) and approximate entropy are extracted. Usually, not all features are beneficial for classification, so the algorithm of principal component analysis (PCA) is used to select the most appropriate feature sets. These optimum features are sent to a support vector machine with different kernels such as polynomial and RBF and also wavelet support vector machine (WSVM) with different kernels such as Morlet and Mexican hat for classification. The simulation results indicate that the proposed system can predict the location of the attended stimulus with a high average accuracy (92.26%).Keywords: Brain, Computer Interface, Visual selective attention, Cognitive system, Magnetoencephalography signal
-
Pages 75-83Video-based face recognition has received significant attention in recent years. There are some problems in video-based face recognition method such as pose, lighting and expression variations, occlusion, aging and low image resolutions. In this paper, first of all face in video frames is detected for background removing. Then each set of images is distributed on a nonlinear manifold and clustered using appropriate methods. Determination of the number of clusters and linear models is quite intelligent and with implementation of this method, the number of clusters depends on different movements of head. Two methods are proposed for clustering and linear models. The distance between nonlinear manifolds that is composed of the combination of two methods, are used for recognition. The first method uses the distance between the clusters which are considered as the linear space and the second method uses the distance between key frames for recognition. Finally the results are compared with other methods.Keywords: Face recognition, manifold, clustering, principal angles, correlation, key frame, motion vector
-
Pages 85-97Due to nonlinear and variable structure of synchronous reluctance motors (SynRM), variable structure controllers such as sliding mode controllers are effective methods to their control. In this paper, two new methods for speed and stator flux of a SynRM based on second order sliding mode controllers (2-SMC) are proposed. Using Prescribed Law Variable (PLV) controller for speed control and Super Twisting (ST) controller for flux control leads to decrease the chattering phenomenon and improve the dynamic response. In order to show the robustness of the proposed control methods to motor parameters variations, the maximum magnitude of parameters uncertainties are calculated. The effectiveness of the designed control scheme is confirmed via simulation.Keywords: Second order sliding mode, prescribed law variable, super twisting, synchronous reluctance motor
-
Pages 99-107This paper presents an improved method for calculating the rotor position and speed of a doubly fed induction machine (DFIM). The rotor position is estimated by means of measured stator and rotor voltages and currents, without need to estimation of the stator flux. The proposed algorithm is simple and effective and, direct estimation of the stator flux is not required. One of the most important advantages of this scheme is that the calculations do not use any approximation. This method is robust against variations of stator and rotor resistances and only error in estimation of the machine mutual inductance can somewhat influence that. This approach does not need to any initial data of machine. Simulation results validate effectiveness of the proposed sensorless space vector modulation direct torque control of DFIM under steady-state and dynamic conditions.Keywords: Direct torque control (DTC), doubly fed induction machine (DFIM), parameter sensitivity, sensorless rotor position computation, space vector modulation (SVM)
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.