108 نتیجه برای نوع مطالعه: پژوهشي
خانم مینا قهستانی، احمدرضا ولی، مهدی سیاهی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
فنآوری تعلیق الکترومغناطیسی به دلیل مزایایی از قبیل عدم تماس و کاهش اصطکاک در سالهای اخیر توسعه یافته است. البته تضمین کارایی در این سامانهها نیازمند کنترل دقیق موقعیت جسم معلق است. ازاینرو سیستم تعلیق الکترومغناطیسی به عنوان یک فرآیند، مد نظر مهندسین کنترل قرار گرفته است. دینامیک حاکم بر سیستمهای تعلیق الکترومغناطیسی غیرخطی بوده و همچنین شامل نامعینیهایی در مدل و عدم قطعیت پارامتری از جمله وزن جسم معلق میباشد. در سالهای اخیر کنترل زمان محدود برای سیستمهای غیرخطی پیشنهاد شده که علاوه بر تضمین همگرایی خطا در مدت زمان محدود، مقاومت بیشتری در مقابل نامعینیهای احتمالی دارد. از این رو در این مقاله از یک روش ترکیبی غیرخطی زمان محدود به منظور پایدارسازی سیستم تعلیق الکترومغناطیسی استفاده شده است. اثبات پایداری زمان محدود روش پیشنهادی مشابه با روش پسگام با استفاده از تئوری لیاپانوف انجام شده با این تفاوت که در هر گام طراحی از شرط پایداری زمان محدود استفاده گردیده است. در روش پیشنهادی رابطهای برای محاسبه زمان همگرایی خطا وابسته به شرایط اولیه حالتها و بهرههای کنترل کننده ارایه گردیده است. کنترلکننده طراحی شده در این مقاله با روشهای غیرخطی فیدبک خطیساز، گام به عقب و مد لغزشی مقایسه گردیده و نشان داده شده است که روش پیشنهادی به ازای تلاش کنترلی کمتر قادر است در مدت زمان کوتاهتری خطای ردیابی را همگرا کند
وحیدرضا جعفری نیا، محسن احمدنیا، احمد حاجی پور،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
در این مقاله یک روش کنترل پیشبین مدل تطبیقی جدید بر مبنای توابع لاگر برای مساله کنترل فرکانس-بار یک سیستم قدرت چند-ناحیهای ارایه شده است که در آن، تخمین مدل داخلی سیستم قدرت با استفاده از روش حداقل مربعات بازگشتی بطور آنلاین بروزرسانی میشود. استفاده از مدل داخلی تطبیقی دارای کاهش مرتبه در ساختار کنترل پیشبین مدل، نوآوری این پژوهش است. در سیستم مورد مطالعه، کنترل هر ناحیه بطور مستقل طراحی شده است بطوریکه پایداری سیستم حلقه بسته کل تضمین شود. به منظور تایید کارایی طرح پیشنهادی، شبیهسازیهای عددی برای یک سیستم قدرت سه-ناحیهای انجام شد و نتایج آن با نتایج حاصل از کنترل پیشبین مدل (MPC) مرسوم و کنترل تناسبی-انتگرالی-مشتقی (PID) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج شبیهسازی نشان داد که طرح پیشنهادی نسبت به کنترلهای PID و MPC در دفع اغتشاش بار پلهای (با توجه به پارامترهای نامی و پارامترهای دارای عدمقطعیت) بهتر عمل میکند و با این وجود، به لطف استفاده از مدل دارای کاهش مرتبه و توابع لاگر، بار محاسباتی را نسبت به MPC مرسوم بطور قابل ملاحظهای کاهش میدهد.
سجاد باقری، فاطمه صفری، نسیم شهبازی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
این مقاله، به بررسی و عملکرد حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتورهای قدرت در حضور انواع خطاهای داخلی، خطاهای خارجی و خطاهای فرامرزی1 در حضور اشباع ترانسفورماتورهای جریان که از نوآوری اصلی این تحقیق بشمار میرود، پرداخته است. تشخیص و طبقهبندی خطاهای فرامرزی از سایر پیشامدها، از مهمترین چالشهایی است که امروزه مهندسان حفاظت با آن روبرو هستند. لذا در این تحقیق، از تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی2 بهمنظور تشخیص و طبقهبندی دقیق این پیشامدها براساس استخراج شاخصهای ضرایب انرژی ویژگیهای برتر در سطوح مختلف انرژی استفاده شده است. ابتدا، خطاهای فرامرزی، خطاهای داخلی و خارجی و همچنین پدیده جریان هجومی بر روی سیستم مورد مطالعه در محیط نرمافزار EMTP شبیهسازی و جریان دیفرانسیل در پیشامدهای مختلف نمونهبرداری شده است. سپس، شاخصهای میانگین مجموع ضرایب انرژی هر سطح توسط تبدیل موجک گسسته حداکثر همپوشانی توسط نرم افزار MATLAB محاسبه شده و براساس مقادیر شاخصها، تمایز و کلاسه بندی پیشامدها صورت میگیرد. نتایج بدست آمده از شبیهسازیها تأیید میکند که الگوریتم حفاظتی پیشنهادی قابلیت تشخیص و طبقهبندی خطاهای فرامرزی از دیگر پیشامدها را در شرایط مختلف کاری ترانسفورماتورها داشته و سبب بهبود عملکرد حفاظت دیفرانسیل و افزایش قابلیت اطمینان سیستم قدرت خواهد شد.
جواد مصطفایی، حسین نوروزی، حسن کشاورز زیارانی، منصور همتی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
مجید حسینپور، تورج ثابت فر،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
پیل سوختی PEMFC به دلیل راندمان بالا، آلایندگی کم و چگالی توان بالا در سیستمهای تولید پراکنده مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مقاله سیستم بهساز توان پیل سوختی PEMFC متصل به شبکه با فیلتر LCL در شبکه هارمونیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. فیلترهای LCL با وجود توانایی بیشتر در میراسازی هارمونیکها، میتوانند باعث تشدید و ناپایداری سیستم شوند. در این تحقیق جهت اتصال اینورتر پیل سوختی به شبکه از ترانسفورماتور استفاده شده و از اندوکتانس نشتی آن به عنوان سلف سمت شبکه استفاده شده است. همچنین جهت میرایی مطلوب تشدید و تضعیف ریپل جریان ناشی از هارمونیکهای ولتاژ شبکه از کنترل جامع فیدبک ولتاژ خازن استفاده شده است. کنترل جامع فیدبک ولتاژ خازن شامل مولفههای تناسبی، مشتقی و مشتق مرتبه دوم است. در طرح کنترلی پیشنهادی مولفه مشتق ولتاژ خازن با فیدبک جریان خازن به دلیل بهره حلقه یکسان و قرینه، با همدیگر مقابله میکنند. لذا هر دوی آنها میتوانند حذف شوند. بنابراین، از سنسور جریان خازن صرفه جویی شده است. در عوض تشدید فیلتر LCL توسط مولفه تناسبی و مشتق مرتبه دوم ولتاژ خازن میرا میشود. همچنین جهت اطمینان از پایداری سیستم یک فیلتر پایین گذر به مشتق مرتبه دوم در محدوده فرکانس قابل کنترل اضافه میشود. نتایج شبیهسازی سیستم بهساز توان پیل سوختی در شرایط مختلف بیانگر میرایی مناسب تشدید اینورتر متصل به شبکه، تزریق جریان با کیفیت مناسب به شبکه آلوده و هارمونیکی، پایداری و پاسخ دینامیکی مناسب سیستم پیشنهادی را تایید میکنند.
علی ابوئی،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
در این مقاله، مسئله ی ردیابی زمان-متناهی مسیر برای وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل در حضور نامعینی پارامتری، عدم قطعیت مدلسازی و نیروهای اغتشاشی محیطی مورد مطالعه قرار گرفته و به منظور حل آن، ساختار کنترلی تلفیقی جدیدی (از نوع غیرخطی مقاوم-تطبیقی زمان-متناهی) پیشنهاد می شود. در ابتدا، مدل جامعی برای توصیف رفتار سینماتیکی و دینامیکی وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل ارائه می گردد. در این مدل، اولاً تمامی ثابتهای فیزیکی نامعلوم در نظر گرفته شده و ثانیاً عدمقطعیت های مدلسازی و نیروهای ناشناخته ی وارده از دریا به صورت یک عبارت برداری جمعی (با فرض کرانداری درایهها) لحاظ گردیده است. برای مواجهه با نامعینی پارامتری، بخش هایی از مدل غیرخطی وسیله ی دریایی که شامل ثابت های فیزیکی نامعلوم هستند، به فرم جامع رگرسوری خطی در پارامتر تبدیل می شوند. در ادامه، با تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار، تعریف چندین نوع خمینه های لغزشی غیرخطی ابتکاری و تلفیق آن با قوانین بهروزرسانی، یک ساختار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی طراحی می گردد تا وسیله ی دریایی در حضور عوامل نامطلوب فوق الذکر، بعد از سپری شدن مدت زمان متناهی (زمان همگرایی مطلق) قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر موردنظر برسد. قوانین به روزرسانی موجود در ساختار کنترلی، تخمین های پیوسته و لحظهای را برای ثابتهای فیزیکی نامعلوم وسیله دریایی فراهم کرده که همگی بعد از گذشت زمان همگرایی مطلق دقیقاً به مقادیر ثابتی می رسند و لزوماً با مقادیر اسمی ثابت های نامعلوم یکسان نیستند. سپس با استفاده از تحلیل های ریاضی (مبتنی بر قضیه ی پایداری لیاپانوف) اثبات می گردد که ساختار کنترلی ترکیبی پیشنهادی قادر است ضمن برآورده ساختن هدف ردیابی مسیر، پایداری زمان-متناهی کلّی سیستم حلقه بسته ی وسیله ی دریایی را تضمین کند. علاوه بر این، تحلیل پایداری زمان-متناهی سیستم حلقهبسته نشان میدهد که ماکزیمم زمان همگرایی مطلق برای رسیدن دقیق وسیله ی دریایی به مسیر موردنظر، از مجموع دو زمان متناهی کوچکتر (به نامهای زمان رسیدن و زمان نشست) تشکیل شده و هر کدام از این دو زمان را می توان با استفاده از نامساویهای جداگانهای مشخص کرد. در انتها با استفاده از نرمافزار MATLAB، سیستم حلقه بستهی کشتی Cybership II مورد شبیه سازی عددی قرار می گیرد تا نشان داده شود که راهکار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی پیشنهادی میتواند هدف ردیابی زمان متناهی مسیر دلخواه را با کارائی مناسب برآورده سازد.
مجتبی حکیمی مقدم، علی داغستانی،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک، با توجه به مزایای فراوان نسبت به سایر موتورهای جریان مستقیم، مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته اند این مقاله به حل مساله کنترل مد لغزشی مقاوم-تطبیقی این نوع موتورها در حضور اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت های مدل سازی با باند بالای نامعلوم و با هدف همگرایی در زمان محدود پرداخته است. به این منظور، با بازنویسی مدل موتور در حضور عدم قطعیت های مدل سازی و اغتشاشات محدود خارجی، قانون کنترل مد لغزشی ترمینال برای پایدار سازی سیستم و همگرایی سرعت خروجی و جریان موتور به مقادیر مطلوب در زمان محدود، طراحی و با استفاده از قضیه توسعه یافته لیاپانف اثبات پایداری شده است. در این قانون کنترل، باند بالای مجموع عدم قطعیت ها و اغتشاشات خارجی با استفاده از یک قانون تطبیقی به صورت آنلاین تخمین زده می شوند. در نهایت، ضمن محاسبه زمان محدود همگرایی سیستم، ایدهای برای کاهش چترنگ در استفاده از کنترل مد لغزشی ترمینال ارائه شده است.نتایج شبیه سازی های عددی انجام شده، صحت کنترل کننده های طراحی شده را به خوبی نشان می دهد.
رامین نیرومندفام، امیر نیرومندفام،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
امروزه ارائهدهندگان سرویس انرژی الکتریکی ناگزیر هستند در کنار شاخصهای اقتصادی، شاخصهای اجتماعی و دیدگاه مصرفکنندگان را نیز مدنظر قرار دهند. در این مقاله با مطالعه تابع رضایت مصرفکنندگان بهعنوان شاخص اجتماعی، مدل بار نوینی مبتنی بر دیدگاه غیرخطی مصرفکنندگان توسعه دادهشده است. ضریب رفتار فردی پارامتر اصلی تابع رضایت و درنتیجه مدل بار پیشنهادی میباشد که برای محاسبه این نیاز به فعالیتهای میدانی و آماری است. بهعنوان راهکار جایگزین، در این مقاله از کشش تقاضا که یک پارامتر شناخته شده در صنعت برق است برای محاسبه ضریب رفتار استفاده شده است. همچنین برنامهی پاسخگویی تشویق-محور نوینی مبتنی بر مدل بار پیشنهادی توسعه داده میشود. در برنامه پاسخگویی طراحی شده، نرخ تشویقی برای مشارکت مصرفکنندگان بهصورت بهینه بر اساس دیدگاه فردی آنها مشخص شود. نتایج عددی میدهند که برای مطالعه تابع مصرف انرژی الکتریکی نیاز است تا علاوه بر افزایش قیمت برق، نرخ تورم و افزایش درآمد مصرفکنندگان نیز موردبررسی قرار گیرند. همچنین نشان داده شد که برای شبکه مورد مطالعه، اجرای برنامهی پاسخگویی بار بر روی مصرفکنندگان خانگی کمترین هزینه را دارد. حالآنکه برای دستیابی به بیشترین رفاه، مناسبتر است این برنامهها بر روی مصارف عمومی انجام شود.
سینا شامخی، محمد فولادوند، علی احمدعلیپور،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
امروزه محرومیت از خواب بهعنوان یک مسئله فراگیر بر سلامت جسمی و روحی انسان تأثیرگذار است. در این پژوهش، با استفاده از سیگنالهای الکتروانسفالوگرام ثبت شده از ۳۰ شرکتکننده در دو حالت خواب کامل و محروم از خواب و با چشمباز و چشمبسته، به مطالعه اثرات محرومیت از خواب برعملکرد مغز و همچنین تشخیص آن پرداخته شده است. از دادههای ثبت شده ویژگیهای خطی نظیر توان سیگنال و ویژگیهای غیرخطی نظیر آنتروپیهای شنون، رنی، جایگشت و نمونه استخراج شده است. از روشهای رتبهبندی ویلکاکسون و الگوریتم PCA جهت انتخاب ویژگیهای برتر بههمراه طبقهبندهای دوکلاسه KNN، SVM و درخت تصمیم استفاده گردیده است. بهمنظور بررسی اثرات محرومیت از خواب، بهکمک الگوریتم sLORETA نگاشت نقشه مغز در ویژگیها محاسبه و ترسیم شده است. براساس نتایج این تحقیق، بهترین عملکرد مربوط به طبقهبند درخت تصمیم با 100 ویژگی برتر و صحت و دقتی بهترتیب برابر با 99.0 و 99.8 درصد است. همچنین با مقایسه نقش ویژگیهای خطی و غیرخطی، مشخص گردید در مسئله این تحقیق ویژگیهای غیرخطی نقشی بسیار موثر در طبقهبندی ایفا میکنند. نگاشت ویژگیها در نواحی مختلف مغز نشاندهنده بروز تغییرات محسوس در میزان توجه، تمرکز، تصمیمسازی و فعالیتهای بینایی و حرکتی افراد پس از محرومیت از خواب است.
دکتر علی ابویی، آقای سجاد مرادی، دکتر وحید ابوطالبی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
چکیده: در این مقاله، سه نوع کنترلکنندهی غیرخطی زمان-متناهی برای هدایت سوزن جرّاحی رباتیک در داخل بافت پروستات با وجود نامعیّنی پارامتری، عدمقطعیّت مدلسازی و اغتشاش پیشنهاد میشوند. گشتاور تولیدی توسط هر کدام از این کنترلکنندهها به ساختار حلقهبستهی سوزن جرّاحی رباتیک اعمال شده و باعث میگردد متغیّرجابجایی مکانی سیستم حلقهبسته بعد از گذشت مدّت زمان متناهی قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر مورد نظر درون بافت همگرا شود. برای طرّاحی کنترل کننده های مذکور از تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار (به عنوان راهکار اساسی کنترلی غیرخطی-مقاوم) و تلفیق آن با مفاهیم کنترل تطبیقی (به منظور طرّاحی قوانین بهروزرسانی و تخمین پارامترهای ثابت نامعلوم) استفاده میشود. شایان ذکر است که تفاوت اساسی میان سه ساختار کنترلی پیشنهادی در تعریف خمینه های لغزشی غیرخطی است. با به کارگیری تئوری پایداری لیاپانوف و استفاده از چندین لم کاربردی به صورت ریاضیاتی اثبات میگردد که هر سه راهکارکنترلی معرّفی شده ضمن برآورده ساختن هدف هدایت سوزن، پایداری زمان-متناهی کلّی را برای سیستم حلقهبستهی سوزن-بافت تضمین می دهند. قوانین بهروزرسانی که در هر سه راهکار کنترلی وجود دارند، مقادیر ثابت های فیزیکی نامعلوم سیستم حلقهبسته را به صورت لحظهای و پیوسته تخمین می زنند. در فرآیند تحلیل پایداری، به عنوان نتیجه ی جنبی نشان داده می شود که پاسخ های زمانی مرتبط با این تخمینها بعد از گذشت مدّت زمان متناهی دقیقاً به مقادیر ثابتی میرسند. در انتها، با استفاده از نرمافزار MATLAB هر سه نوع کنترلکننده پیشنهادی، بر روی سیستم سوزن-بافت مرتبه ی دوّم مورد شبیهسازی عددی قرار میگیرند تا عملکرد مناسب آنها آشکار گردد.
مهندس بابک دهقانفر، دکتر محسن کیا، مهندس لیلا ظفری، دکتر حمیدرضا آراسته، مهندس فرخنده جباری،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
دنیای مدرن امروزی به منظور تامین تقاضای رو به رشد انرژی الکتریکی نیازمند کاربرد سیستمهای قدرت دارای قابلیت اطمینان بالاست. به عنوان مثال، پیک مصرف برق در فصل تابستان کاربرد منابع انرژی تجدیدپذیر جهت تامین بار، سیستمهای ذخیرهساز انرژی جهت مدیریت سمت تولید، برنامههای پاسخگویی بار به منظور مدیریت سمت تقاضا و سایر راهکارهای مقابله با بحران انرژی را ضروری ساخته است. اتصال منابع انرژی تجدیدپذیر مبتنی بر فناوریهای الکترونیک قدرت به شبکه سبب بروز مسائلی چون آلودگی کیفیت توان و خطای عملکرد دستگاههای حفاظتی میشود که باید در برنامهریزی و بهرهبرداری از سیستم در نظر گرفته شود. با در نظر گرفتن چالشهای یاد شده و نیاز به یک روش بهینه برای بهبود کارآیی سیستمهای توزیع، صنعت برق را به سوی استفاده از فناوریهای جدید سوق داده است. منابع تولید پراکنده یکی از عناصر مهم و جدانشدنی سیستمهای توزیع مدرن هستند که از این میان استفاده از منابع بادی و فتوولتائیک روز به روز با افزایش تقاضای انرژی الکتریکی در پی عواملی چون افزایش جمعیت، مصارف غیرمجاز نظیر دستگاههای غیرمجاز استخراج رمزارز، افزایش تاسیسات تهویه مطبوع برقی، گسترش مییابد. با این حال، محدودیتهای موجود در مقدار نفوذ منابع تولید پراکنده یکی از اصلیترین چالشها در توسعه استفاده از این منابع است. به طور کلی، این مقاله به دنبال روشی جهت بهبود ظرفیت میزبانی شبکه توزیع از منابع تولید پراکنده با استفاده از بازآرایی و جبرانسازی توان راکتیو است. به طور خلاصه، مدلسازی بازآرایی شبکه توزیع و منابع جبرانساز توان راکتیو، افزایش ظرفیت میزبانی شبکه توزیع و مدلسازی عدم قطعیتهای موجود در مسئله اصلیترین اهدافی است که در این مقاله انجام شده است. لازم به ذکر است، تابع هدف مساله پیشنهادی افزایش ظرفیت میزبانی شبکه توزیع با کمینهسازی هزینههای انرژی دریافتی از شبکه بالادست، انرژی منابع تولید پراکنده، تولید توان منابع جبرانسازی توان راکتیو و نیز هزینه قابلیت اطمینان شبکه توزیع است. علاوه بر این، قیود فنی شبکه نیز به عنوان محدودیتهای موجود در نظر گرفته میشود. همچنین، به منظور دستیابی به نقطه بهینه مطلق با زمان اجرای بسیار پایین و درصد خطای بسیار پایین، مدل خطی آمیخته با عدد صحیح مسأله نیز توسعه داده میشود. نتایج حاصل از شبیهسازی نشاندهنده مزایای استفاده از روش پیشنهادی در افزایش ظرفیت میزبانی و درنتیجه توسعه استفاده از منابع تجدیدپذیر است.
فرهاد امیری، محمد حسن مرادی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
در ریزشبکه جزیرهای به علت اینکه از مبدلهای الکترونیک-قدرت برای مبادله توان استفاده میشود و این مبدلها، اینرسی بسیار پایینی دارند، در نتیجه پایداری فرکانسی ریزشبکه را به خطر میاندازد. کنترل اینرسی مجازی به منظور بهبود پایداری فرکانسی در ریزشبکه جزیرهای به کار برده شده است. معمولا از تکنیک کنترل مشتق برای پیادهسازی کنترل اینرسی مجازی در ریزشبکه استفاده شده است. عواملی مانند اغتشاش و عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه جزیرهای، عملکرد کنترل اینرسی مجازی را به خطر میاندازد و ممکن است سبب ناپایداری فرکانسی سیستم شود. بنابراین ساختار کنترل اینرسی مجازی نیازمند یک کنترل کننده تکمیلی است که بتواند اثر اغتشاش وارد بر ریزشبکه را تا حد امکان تضعیف کند و در برابر عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه مقاوم باشد. در این مقاله، یک روش کنترلی مقاوم در ساختار کنترل اینرسی مجازی به کاربرده شده است که از فیدبک خروجی سیستم استفاده میکند. روش پیشنهادی بر مبنای نامساوی ماتریس خطی بیان شده و بر پایه معیار لیاپانوف اثبات شده است. از جمله مزایای روش پیشنهادی میتوان به تضعیف اغتشاش، مقاوم در برابر عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه و افزایش درجات آزادی برای کنترل سیستم در این روش اشاره کرد. نتایج روش پیشنهادی برای بهبود عملکرد کنترل اینرسی مجازی، در چند سناریو مختلف با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه دو ناحیهای و نیز اغتشاشهای وارد بر ریزشبکه با چندین روش مقایسه شده است و موثر بودن روش پیشنهادی از لحاظ بهبود پایداری فرکانسی نشان داده شده است.
مرضیه کاکاوند، دکتر علی معرفیان پور، دکتر مهدی سیاهی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
کنترل هواپیمای بدون سرنشین به علت وزن سبک و تزویج قوی بین حرکت طولی و حرکت جانبی یک مساله دشوار به حساب میآید. با توجه به این مساله، در این مقاله یک سیستم فرود خودکار برای یک هواپیمای بدون سرنشین بال-ثابت در معرض اغتشاش باد و عدمقطعیت پارامتری با استفاده از الگوریتم برگشت به عقب و مود لغزشی بر مبنای رویتگر اغتشاش طراحی شده است. دو کنترلکننده بر مبنای الگوریتم برگشت به عقب و مود لغزشی برای پایدارسازی زاویههای وضعیتی طراحی شده است. کنترلکننده مربوط به سرعت طولی از تکنیک مود لغزشی بهره میبرد تا سرعت کل نسبت به زمین را در تمام فازهای فرود در مقدار ثابت مطلوب حفظ کند. برای تخمین اغتشاش حاصل از باد و عدم قطعیت پارامتری، یک رویتگر اغتشاش غیرخطی در ساختار کنترلکننده مود لغزشی در نظر گرفته شده است. سیستم فرود خودکار مقاوم جدید، در محیط نرمافزاری پیادهسازی و عملکرد آن توسط چندین شبیهسازی عددی بررسی شد؛ انحراف جانبی نسبت به باند فرود حذف میشود در حالیکه هواپیمای بدون سرنشین، زاویه شیب مسیر را در تمام فازهای فرود در مقدار مطلوب حفظ میکند. بنابراین، نتایج شبیهسازیهای عددی اثبات میکند که ساختار کنترلی جدید با توجه به شرایط اولیه مختلف، انواع مختلف اغتشاش باد (قیچی باد و تندباد گسسته) و عدمقطعیت پارامتری پایدار و مقاوم است.
آقای محمد علیزاده، آقای علی گودرزی املشی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
با هدف کاهش هزینه تولید انرژی الکتریکی و نیز کاهش انتشار گازهای گلخانهای در کشتیهای دارای سیستم رانش الکتریکی، از منابع تولید انرژی تجدیدپذیر خورشیدی و سیستمهای ذخیرهساز انرژی در کنار واحدهای حرارتی استفاده میشود. لذا در این مقاله، یک مدل خطی و تصادفی آمیخته با عدد صحیح بهمنظور مدیریت بهینه انرژی الکتریکی یک کشتی دارای سیستم رانش الکتریکی، ذخیرهساز انرژی، ژنراتورهای حرارتی و منابع تجدیدپذیر خورشیدی و با هدف حداقل کردن هزینه تولید انرژی الکتریکی و تعیین سرعت بهینه حرکت کشتی پیشنهاد شده است. در این مقاله از روش شبیهسازی مونتکارلو برای مدلسازی عدم قطعیت در پیشبینی توان تولیدی منابع تجدیدپذیر خورشیدی و بار الکتریکی کشتی استفاده شده است. مدل پیشنهادی در نرمافزار بهینهسازی GAMS، پیادهسازی و تحلیل شده است. نتایج شبیهسازی نشان از کارآمدی مدل پیشنهادی و کاهش هزینه تولید انرژی الکتریکی در صورت حرکت کشتی با سرعت بهینه و استفاده از منابع ذخیرهساز انرژی به مقدار 7/7 درصد دارد.
اسماعیل بهمنی، دکتر محسن احمدنیا، دکتر حسین شریف زاده،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
استخراج توان بیشینه بویژه با شرایط سایه جزیی یکی از مهمترین مسایل در استفاده از یک سیستم فتوولتاییک است. تحت شرایط سایه جزیی، مشخصه توان-ولتاژ آرایههای فتوولتاییک دارای چندین نقطه بیشینه محلی است. یک روش ردیابی بیشینه توان در سیستمهای فتوولتاییک بایستی امکان ردیابی سریع و دقیق نقطه بیشینه سراسری در حین شرایط سایه جزیی را فراهم آورد تا تلفات توان و نوسانات حالت ماندگار را کمینه کند. در این پژوهش یک الگوریتم ردیابی نقطه بیشینه توان برای یک سیستم فتوولتاییک تحت شرایط سایه جزیی با استفاده از تکنیک بهینهسازی گرگ خاکستری ارایه شده است. الگوریتم گرگ خاکستری یک روش بهینهسازی جدید است که محدودیتهایی از قبیل ردیابی ضعیف، نوسانات حالت دایمی و حالت گذرای نامطلوب در تکنیکهای آشفتن و مشاهده و بهینهسازی ازدحام ذرات را برطرف میکند. الگوریتم پیشنهادی بر مبنای الگوریتم بهینهسازی گرگ خاکستری روی یک سیستم فتوولتاییک در محیط نرمافزار متلب پیادهسازی شد تا کارایی آن اثبات شود. عملکرد طرح پیشنهادی با دو تکنیک ردیابی نقطه بیشینه توان بر مبنای الگوریتم بهینهسازی جستجوی فاخته و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج شبیهسازی نشان داد که عملکرد تکنیک ردیابی نقطه بیشینه توان پیشنهادی نسبت به طرحهای مورد مقایسه از نظر سرعت و پایداری حالت ماندگار پاسخ برتری دارد بطوریکه مقادیر بیشینه فراجهش، زمان نشست و نوسانات ماندگار را به ترتیب تا 40.91%، 66.67% و 59.1% کاهش میدهد.
سیمین حسین زاده، دکتر رمضان هاونگی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
از خصوصیات سیستم های فیزیکی وجود اغتشاش و عدم قطعیت است که میتواند موجب کاهش کارایی و یا ناپایداری در سیستمهای صنعتی گردد. بازوی رباتیک نیز یکی از سیستمهای پرکاربرد در صنعت است که بهشدت تحت تأثیر اغتشاشهای گوناگون قرار میگیرد. ایجاد فرایند کنترلی مناسب جهت حذف اغتشاش یکی ازملزومات استفاده از این سیستمها میباشد. از طرفی، بازوی رباتیک سیستمی بهشدت غیرخطی دارد، بنابراین برای تخمین اغتشاشات ورودی به آن، نیاز به استفاده از تخمینگری است که برای سیستمهای غیرخطی نیز کارا باشد. در این مقاله از رویتگر اغتشاش غیرخطی[1] برای تخمین اغتشاش ثابت و اغتشاش نوسانی موجود در بازوی ربات استفاده شده است. از طرفی، کنترلکنندههای عادی توانایی مقابله با اغتشاشات متفاوت را نداشته و نیاز به کنترلکنندهی دیگری که دربرابر اغتشاشات و عدم قطعیتها مقاوم باشد احساس میشود. لذا این مقاله ساختار کنترلکننده نظارتی را برای پایداری و حذف اغتشاش پیشنهاد میدهد. کنترل نظارتی شامل دو سطح است که سطح اول برای شرایط بدون اغتشاش طراحی شده است و سطح دوم در هنگام شناسایی اغتشاش و یا شرایط غیرعادی وارد عمل میگردد. در این مقاله، سطح اول کنترلی از PD[2] جهت پایدارسازی در حال عادی استفاده مینماید، لیکن ازآنجاکه PD بهتنهایی توانایی مقابله با اغتشاشها و عدم قطعیتها را ندارد، ساختار کنترلکننده نظارتی[3] وارد عمل شده و برای پایداری و حذف اغتشاش از کنترلکننده مد لغزشی SMC))[4] بهره خواهد برد. در واقع روش پیشنهادی، برپایهی اغتشاشهای پیش بینی شده تصمیم میگیرد که از کدام سطح کنترلی استفاده نماید و سیگنال کنترلی مناسب را برای پایداری مجانبی سیستم تولید کند. به علاوه،در این مقاله اثبات میشودکه کنترل مد لغزشی ساده توانایی مقابله با اغشاش ناسازگار[5] ربات را نداشته و برای پایدارسازی از کنترل مد لغزشی نوین(NSMC)[6] استفاده میشود. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی در چندین حالت شبیهسازی انجامشده است که نتایج عددی مزیت و کارایی کنترلکننده جدید پیشنهادی را نشان میدهد.
Nonlinear Disturbance observer
Proportional–Derivative Controller
Novel Sliding mode Control
Nonlinear Disturbance observer
Proportional–Derivative Controller
Novel Sliding mode Control
Nonlinear Disturbance observer
Proportional–Derivative Controller
Novel Sliding mode Control
Nonlinear Disturbance observer
Proportional–Derivative Controller
Novel Sliding mode Control
حامد ریاضتی سرشت، دکتر کریم محمدی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
مسئله کمبود نمونه های آموزش یکی از چالش های اصلی در به کارگیری شبکه های عصبی کانولوشنال عمیق برای طبقه بندی اصوات محیطی است. یکی از رویکرد های مورد توجه برای مواجه با چالش مذکور، انتقال یادگیری است که در آن مدلی از پیش آموزش دیده به روی دادگانی با ابعاد بزرگ، به کابرد هدف با اعمال تنظیمات جزیی تطبیق داده می شود. در این پژوهش، ما نشان می دهیم که در هر لایه همه نورون/کرنل ها تأثیر یکسانی در تشخیص نمونه های کلاس های مختلف ندارند، بلکه به ازای هر کلاس زیرگروهی خاص نقش اصلی و حیاتی را در طبقه بندی بازی می کند. از این رو و با توجه به وجود شباهت های زیاد بین برخی ازکلاس های مبدأ و هدف، پیشنهاد می کنیم که تمرکز تنظیمات جزیی در هر لایه تنها معطوف به زیرگروهی از نورون/کرنل ها شود که به شدت نیازمند تغییرات هستند و مسئول اصلی خطا در طبقه بندی نمونه های ورودی هستند، و باقی دست نخورده رها شوند. برای شناسایی زیرگروه های مذکور، یک مسئله یادگیری تو در تو طرح می کنیم و یک رویکرد تکاملی مؤثر برای حل آن پیشنهاد می کنیم. ارزیابی روش پیشنهادی بیانگر بهبود مطلق به اندازه 1.9% و 2.3% در دقت طبقه بندی به ترتیب به روی دادگان های ESC-50 و DCASE-17 نسبت به روش مرسوم انتقال یادگیری است؛ بهبودی که بدون اضافه کردن داده جدید و تنها با بهره برداری مؤثرتر از دانش موجود در شبکه از پیش آموزش دیده بدست آمده است. همچنین، افزایش زمان آموزش به ازای روش تکاملی پیشنهادی کم و در حدود یک سوم زمان لازم برای آموزش شبکه از ابتدا برآورد شده است.
Deep convolutional neural network
Environmental sound classification
فرهاد امیری، محمد حسن مرادی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
مسئله کنترل فرکانس در سیستم قدرت اهمیت فراوانی دارد. حضور توربین بادی در سیستم قدرت، کنترل فرکانس را با چالشهایی روبرو میکند. به منظور بهبود کنترل فرکانس سیستم قدرت در حضور توربین بادی، در این مقاله، یک روش کنترلی جدید طراحی شده است. در این روش به کنترل هماهنگ سیستم کنترل فرکانس-بار و ذخیره ساز ابررسانا با استفاده از کنترل کننده آبشاری PD-FOPID پرداخته شده است. عضو PD در این نوع کنترل کننده به تغییرات فرکانس سیستم قدرت سریعتر پاسخ می دهد و همچنین عضو FOPID در برابر عدم قطعیت پارامترهای سیستم و اغتشاشات وارد بر آن عملکرد مطلوبی را دارا می باشد. در این مقاله به حل مشکل الگوریتم جستجوی جغد پرداخته شده است. با توجه به اینکه الگوریتم جستجوی جغد ممکن است در بهینه محلی گیر کند. در این مقاله راه حل هایی به منظور حل این مشکل الگوریتم جستجوی جغد ارائه شده است که الگوریتم جستجوی جغد توسعه یافته نامیده شده است و به منظور بهبود عملکرد کنترل کننده PD-FOPID از الگوریتم جستجوی جغد توسعه یافته برای تنظیم بهینه پارامترهای آن استفاده شده است. روش کنترلی پیشنهادی با چندین روش از جمله: کنترل هماهنگ سیستم کنترل فرکانس-بار و ذخیره ساز ابررسانا با استفاده از کنترل کننده مقاوم، کنترل هماهنگ سیستم کنترل فرکانس-بار و ذخیره ساز ابررسانا با استفاده از کنترل کننده PIDبهینه شده با الگوریتم ازدحام پروانه، سیستم کنترل فرکانس-بار با استفاده از کنترل کننده PIDبهینه شده با الگوریتم ازدحام پروانه با در نظر گرفتن ذخیره ساز ابررسانا و بدون در نظر گرفتن ذخیره ساز ابررسانا درچهار سناریو مقایسه شده است و نتایج نشان دهنده برتری عملکرد روش پیشنهادی در برابر سایر روشهای ذکر شده است. روش پیشنهادی در برابر اغتشاشات بار، اغتشاشات ناشی از توربین بادی و نیز عدم قطعیت مربوط به پارامترهای سیستم مقاوم است.
سید سجاد موسی پور، سید شهاب الدین سید صاحبی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
در این مقاله به کنترل آرایش بر پایه ساختار مجازی برای سیستم ربات موبایل غیرهولونومیک با دو مدل معادله سینماتیکی معین و نامعین پرداخته می شود. در ابتدا معادلات آرایش مدل معین محاسبه شده و سپس اثبات می شود که میتوان با استفاده از تئوری کنترل مدلغزشی برای هر دو موبایل ربات در حال حرکت، یک شکل هندسی ایجاد کرده و آن حالت را حفظ کرد. در ادامه پس از محاسبه معادلات آرایش مدل نامعین، یک کنترلکننده مدلغزشی طراحی می شود که قادر است مدل نامعین را با شرط داشتن محدوده نامعینی معادله سینماتیک، کنترل کند. برای هر طراحی، با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف پایداری سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان، به منظور مقایسه عملکرد کنترل کنندههای طراحی شده، یک کنترلکننده بازگشت به عقب از قبل طراحی شده معرفی میشود و نتایج در قالب شبیهسازی ارائه خواهد شد. نتایج شبیه سازی نشاندهنده عملکرد مؤثر کنترلکننده های طراحی شده می باشد.
دکتر ولی اله غفاری، دکتر حسن محمدخانی،
دوره 10، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
معمولاً وجود محدودیت در سیگنال شتاب جانبی، اثرات نامطلوبی بر پایداری و عملکرد حلقه هدایت خواهد داشت. به منظور بهبود پاسخ گذرای سیستم در حضور ورودی مقید، فیدبک غیرخطی ترکیبی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش، قانون هدایت علاوه بر قسمت خطی مرسوم دارای یک عبارت غیرخطی اضافی می باشد. در نتیجه مشخصات کیفی پاسخ گذرای سیستم با کمک آن تغییر داده میشود. بخش غیرخطی تابعی از نرخ زاویه خط دید بوده به گونهای که در مبدا و در بینهایت بی اثر گردد. همچنین در محدوده خاصی از نرخ زاویه خط دید، آن عبارت اضافی بر پاسخ گذرای سیستم متاثر میباشد. در این مقاله، برای بخش خطی قانون هدایت، هدایت تناسبی انتخاب شده است. از این رو، با استفاده از ایده فیدبک غیرخطی ترکیبی، یک الگوریتم هدایت برای مساله ردیابی هدف ارائه میگردد. با هدایت پیشنهادی، پایداری سیستم هدایت با نظریه پایداری لیاپانف به صورت تحلیلی اثبات میگردد. سپس رویکرد مطرح شده در یک مثال عددی شبیهسازی شده و نتایج آن با روش هدایت موجود مقایسه خواهد شد. در حضور قید در ورودی شتاب، همانگونه مورد انتظار است هدایت پیشنهادی در قیاس با سایر رویههای مشابه، با تضمین پایداری حلقه، عملکرد و پاسخ گذرای حلقه هدایت را به طور چشمگیری بهبود میدهد.