فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 24 (زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سعید سلیمانی*، بهادر فانی، محمدرضا یوسفی صفحات 3-16
    در این پژوهش ابتدا درباره مشخصات دینامیکی توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه بحث می شود. DFIG نسبت به کمبود ولتاژ پایانه ژنراتور بسیار حساس است. زیرا افت ولتاژ عمیق باعث القای ولتاژ های ضد محرکه ی بزرگ در روتور می شود که این امر منجر به عبور جریان گذرای شدید از روتور و افزایش ولتاژ لینک DC در مبدل قدرت و در نتیجه آسیب دیدن مبدل الکترونیک قدرت می گردد. ولتاژهای نیروی ضد محرکه ی القایی (BACK EMF) در DFIG اثرهای دینامیکی استاتور را روی جریان های دینامیکی روتور منعکس می کند و نقش مهمی روی جریان هجومی روتور در ضمن کمبود ولتاژ ژنراتور دارد. جبران سازی این ولتاژها می تواند قابلیت اتصال به شبکه ژنراتور را بهبود دهد و جریان های گذرای روتور را محدود کند. طرح کنترل خطی به طور مناسب تحت کمبود ولتاژهای بزرگ نمی تواند کار کند، در این مورد از کنترل کننده با میرایی فعال جهت بهبود حالت گذرا و پایداری استفاده می شود. دیدگاه پیشنهاد شده حالت های دینامیکی داخلی را از طریق کنترل ولتاژ روتور پایدار می کند و رفتار دینامیکی DFIG را بعد از برطرف شدن خطا بهبود می بخشد.نتایج حاصل از مطالعات نظری توسط شبیه سازی حوزه زمان کاهش پیک و نوسانات پاسخ گذرای توربین بادی مبتنی بر DFIG را نشان می دهند
    کلیدواژگان: توربین بادی، میرایی فعال، پهنای باند، ژنراتور القایی با تغذیه دو سو، Foc
  • مسعود علی دوست، منصور زینلی*، همایون مهدوی نسب صفحات 17-26
    آشکارسازی لبه یکی از مهم ترین مسائل مطرح در پردازش تصویر و بینایی ماشین می باشد. لبه یابی یکی از فرآیندهای مرتبه پایین در پردازش تصاویر می باشد، به طوری که عملکرد فرآیندهای مرتبه بالاتر مانند تشخیص اشیاء، قطعه بندی و کدگذاری تصاویر مستقیما به کارآیی این پردازش سطح پایین وابسته است. برآورد پارامترهای لبه با استفاده از محاسبه بردار گرادیان معمولا دقیق نیست. حفظ ساختار لبه یکی از بارزترین مسائلی است که باید در آشکارسازی، به ویژه آشکارسازی تصاویر نویزدار مورد توجه قرار گیرد. برای کاربردهای عملی که لبه های دقیق مورد نیاز است، آشکارسازی لبه در مقیاس زیرپیکسل انجام می شود. در این مقاله یک روش جدید آشکارساز لبه معرفی می شود که بر اساس شکل لبه و مدل به دست آمده از تاثیر پیکسل های مجاور و روابط مکانی پیکسل های تصویر، اقدام به لبه یابی می کند. سپس یک روند ترمیم تکرار شونده بر اساس لبه یاب معرفی شده پیشنهاد می شود. هدف این روش افزایش دقت در شناسایی موقعیت زیرپیکسل، انحنا، جهت، و تغییرات شدت لبه در تصاویر نویزدار است
    کلیدواژگان: پردازش تصویر، آشکارسازی لبه، دقت زیرپیکسل
  • سید محمد مهدی میرطلایی*، مهناز محتاج، حمیدرضا کرمی صفحات 27-34
    در این مقاله یک مبدل ترکیبی بوست- سپیک با کلیدزنی نرم برای کاربردهایی که به بهره ولتاژ بالا نیاز دارند، ارائه شده است. یکی از ویژگی های اصلی در این مبدل روشن شدن سوئیچ اصلی تحت شرایط ZCS می باشد. این کار بدون بهره گیری از سوئیچ کمکی و مدارات اضافی انجام می شود. در این مبدل جهت افزایش بهره ولتاژ، خروجی مبدل سپیک با خروجی مبدل بوست سری شده که تشکیل یک مبدل ترکیبی را می دهند. علاوه بر این از یک سلف تزویج در مبدل بوست استفاده شده است که منجر به افزایش بیشتر بهره می گردد.برای ارزیابی عملکرد مبدل پیشنهادی نتایج شبیه سازی به همراه تحلیل وضعیت های عملکردی مبدل ارائه شده که نتایج به دست آمده صحت عملکرد مدار را نشان می دهد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایشگاهیبر روی یک نمونه عملی ساخته شده صحت عملکرد مدار و تحلیل های مداری ارائه شده بررسی شده است
    کلیدواژگان: مبدل بوست، سپیک، کلیدزنی نرم، بهره ولتاژ بالا
  • محمد رجبی سبدانی*، عباس نجارخدابخش، احمد دارابی صفحات 35-42
    در این مقاله ایجاد نیروهای معلق مغناطیسی و مقاوم رانش در سیستم تعلیق الکترودینامیکی با استفاده از آهنربای دائم مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم تعلیق الکترودینامیکی نیروی عکس العمل متقابل دو میدان مغناطیسی است که براساس خاصیت دفعی تولید شده و باعث ایجاد تعلیق می شود. بخش معلق این سیستم شامل یک آهنربای دائم مکعبی شکل و مسیر راهنمای آن یک ریل آلومینیومی با ضخامت دو میلیمتر است که در مدل تحلیلی آهنربا با مدل ورقه ای جریان مدل شده است و جریان القایی ناشی از تغییر میدان در ریل آلومینیومی با لحاظ کردن اثر پوستی محاسبه شده است. جهت بررسی اثر پوستی، ریل آلومینیومی چند لایه با هدایت الکتریکی متفاوت فرض شده است. نیروهای تعلیق و مقاوم رانش در سرعتهای مختلف به کمک مدل تحلیل محاسبه شده اند. سپس به کمک روش اجزای محدود دوبعدی سیستم مدل سازی شده و تاثیر تغییر سرعت بر نیروهای تعلیق و مقاوم رانش در دو فاصله هوایی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی شده توسط مدل تحلیلی با روش اجزای محدود مقایسه شده و مورد تایید قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تعلیق الکترودینامیکی، مدل تحلیلی، اثر پوستی، روش اجزای محدود
  • سیدمحمود دانشور فرزانگان*، حسین سعیدی صفحات 43-50
    با توجه به نقش تضمین کیفیت سرویس در شبکه های کامپیوتری و مخابراتی جدید برای سرویسهای چند رسانه ای، تحقیق بر روی روش های ارائه سرویس تضمین شده به ترافیک های متنوعی که در شبکه ها جاری هستند، از جایگاه ویژه ای برخوردار است. روش های زمانبندی در این میان به دلیل نقش مهم شان، بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. برای ارائه سرویس به جریان های ترافیکی هجومی روشی به نام زمانبندی با هجمه تنظیم شده که به اختصار RBSS نامیده شده است، ارائه شده است. مهمترین ویژگی روش RBSS لحاظ نمودن پارامتر هجمه علاوه بر نرخ در کیفیت سرویس است. در این مقاله سعی شده است با یک تحلیل ریاضی به کمک تئوری جبر شبکه، کران بالای طول صف در روش زمانبندی مورد اشاره به دست آید. ویژگی مهم این روش دخالت دادن طول صف در فرآیند تصمیم گیری زمانبند است که باعث می شود محاسبه منحنی سرویس به یک نامساوی دیفرانسیلی منجر شود و محاسبه کران بالای طول صف را نسبت به روش های مشابه با دشواری های بیشتری روبرو سازد. برای سهولت در محاسبات، در این مقاله فرض کرده ایم که منحنی ترافیک ورودی برای هر محاوره حالت خطی داشته باشد
    کلیدواژگان: زمانبندی، جریان ترافیکی هجومی، جبر شبکه، کیفیت سرویس
  • نسترن نادمی*، جواد کرمدل صفحات 51-56
    در این مقاله، یک میکروفن خازنیMEMS جدید تک تراشه بر روی ویفر سیلیکونی با کمینه کردن اندازه و کاهش استحکام مکانیکی با استفاده از دیافراگم دایروی با مرکز ثابت پیشنهاد شده است. در میکروفن پیشنهادی دیافراگم شامل تعدادی حفره می باشد که موجب عبور هوا در شکاف مابین صفحه پشتی و دیافراگم می شود و به این ترتیب میرائی مربوط به صدا را در میکروفن کاهش می دهد. تازگی این روش، ایجاد میکروفن دایروی با مرکز ثابت می باشد که قطر دیافراگم کمتر از میکروفن خازنی مرسوم به دست می آید. ابتدا تحلیل مکانیکی روی دیافراگم میکروفن انجام می گیرد تا ولتاژ کششی به دست آید. ولتاژ کششی میکروفن دایروی پیشنهادی 14 ولت می باشد. با توجه به ولتاژ کششی بدست آمده٬ ولتاژ بایاس به میکروفن اعمال شده و پارامترهای مختلف مانند ظرفیت خازنی و حساسیت اندازه گیری شد. با توجه به نتایج شبیه سازی کامسول (COMSOL)، میکروفن پیشنهادی با دیافراگم به قطر 400 میکرومتر و ضخامت 5/1 میکرومتر، حساسیت 23- دسی بل را نشان داد. در مقایسه با کارهای قبلی، میکروفن پیشنهادی با ولتاژ تغذیه کمتر عملکرد فرکانسی بهتر و حساسیت بیشتری را برای سنس نمودن صدا عرضه می کند
    کلیدواژگان: میکروفن خازنی، ولتاژ کششی، مبدل های صوتی، الکترواستاتیکی، سیستمهای میکرو الکترومکانیکی (MEMS)
|
  • Saeed Soleymani*, Bahador Fani, Mohammad Reza Yousefi Pages 3-16
    This paper Analytically investigates the effects of system and controller parameters and operating conditions on the dynamic and transient behavior of wind turbines (WTs) with doubly-fed induction generators (DFIGs) under voltage dips and wind speed fluctuations. Also, it deals with the design considerations regarding rotor and speed controllers. The poorly damped electrical and mechanical modes of the system are identified, and the effects of system parameters, and speed/rotor controllers on these modes are investigated by modal and sensitivity analyses. The results of theoretical studies are verified by time domain simulations. It is found that the dynamic behavior of the DFIG-based WT under voltage dips is strongly affected by the stator dynamics. Further, it is shown that the closed loop bandwidth of the rotor current control, rotor current damping, DFIG power factor and the rotor back-emf voltages have high impact on the stator modes and consequently on the DFIG dynamic behavior. Moreover, it is shown that the dynamic behavior of DFIG-based WT under wind speed fluctuation is significantly dependent on the bandwidth and damping of speed control loop.
    Keywords: Doubly fed induction generator, active damping, transient performance. Ride, through capability, Bandwdith
  • Masoud Alidoust, Mansoor Zeinali*, Homayoun Mahdavi, Nasab Pages 17-26
    Edge detection is one of the most important issues in image processing and machine vision. Edge detection in image processing is a low order process, so that the performance of the higher order processes such as object identification, segmentation and coding of images is directly related to the efficiency of this process. The estimation of edge parameters with using gradient vector calculation is usually not accurate. Keeping the structure of edge is one of the most important problems in edge detection, especially in detecting noisy images. For practical applications that accurate edges are needed, subpixel edge detection is done. In this paper a new edge detection method based on edge figure and obtained model from neighboring pixels effect and spatial relation of image pixels is introduced. Then an iterative restoration process based on presented edge detector is suggested. The purpose of this method is to increase the accuracy in recognition of subpixel position, curvature, orientation and change in intensity in noisy images.
    Keywords: Image processing, edge detection, subpixel accuracy
  • Sayyed Mohammad Mehdi Mirtalaei*, Mahnaz Mohtaj, Hamid Reza Karami Pages 27-34
    In this paper a compound boost- sepic converter with soft switching for high voltage application is proposed. One of the advantages of this converter is that, the main switch is turned on under the ZCS condition without need to any auxiliary switch so we have lower switching loss. In order to increase the voltage gain in this topology, a boost converter used in series with the output stage of sepic converter, therefore the output voltage of boost converter added to the output voltage of sepic converter and the voltage gain has been increased. Also a coupled inductor has been used in the boost converter topology which leads to a further increase in the voltage gain of the converter. In order to evaluate the operation of the proposed converter, simulation results and analysis of converter operational modes are presented. In addition, experimental results are presented for a typical boost-sepic converter. These results verify the proper operation of proposed converter.
    Keywords: Boost, sepic converter, soft switching, high voltage gain
  • Mohammad Rajabi Sabadani*, Abbas Najjar Khadabakhsh, Ahmad Darabi Pages 35-42
    In this paper, lift and drag forces of permanent-magnet electrodynamic suspension (PMEDS) System have been studied by considering the skin effect. Electrodynamic suspension is based on repulsive force between two magnetic fields with the same polarity. In this research the electrodynamic suspension system consists of a moving permanent magnet block levitated over a flat conducting plate with 2 mm thickness. At first, the analytical model of the PMEDS is proposed. For this propose, permanent magnet poles are modeled by the current sheets. Then the eddy current is calculated on aluminum sheet by considering the skin effect. Finally, the lift and drag forces are calculated in difference speed. The 2D finite element method is utilized to investigate the effect of speed variations on the performance of PMEDS at two different airgap. Two-dimensional finite element model, the accuracy of proposed analytical model is validated. The results of the finite element method are compared with results obtained by analytical model. It shows the accuracy of the analytical model in the estimation of the lift and drag forces of an electrodynamic suspension system.
    Keywords: Electrodynamic suspension, Analytical model, skin effect, finite element method
  • Mahmood Daneshvar Farzanegan*, Hossein Saeedi Pages 43-50
    Quality of Service (QoS) provisioning is very important in next computer/communication networks because of increasing multimedia services. Hence, very investigations are performed in this area. Scheduling algorithms effect QoS provisioning. Lately, a scheduling algorithm called Regulated Burst Service Scheduling (RBSS) suggested by author in [1] to provide a better service to bursty and delay sensitive services such as video. One of the most significant feature in RBSS is considering burstiness of arrival traffic in scheduling algorithm. In this paper, an upper bound of queue length or buffer size and service curve are calculated by Network Calculus analysis for RBSS. Because in RBSS queue length is a parameter that is considered in scheduling arbitrator, analysis results a differential inequality to obtain service curve. To simplify, arrival traffic is assumed to be linear that is defined in the paper clearly. This paper help to analysis delay in RBSS for different traffic with different specifications. Therefore, QoS provisioning will be evaluated.
    Keywords: Scheduling, Bursty Traffic, Network calculus, Quality of Service
  • Nastaran Nademi*, Javad Karamdel Pages 51-56
    In this paper, a new single-chip MEMS capacitor microphone on a silicon wafer by minimizing the size and the reduction of mechanical strength using a circular diaphragm with a fixed center is proposed. In the proposed microphone, the diaphragm includes a number of holes to pass the air through the gap between the back plate and diaphragm, and thus reduces the damping of the sound from the microphone. Novelty of this method, creating a circular microphone with fixed center, which the diameter of diaphragm is less than the conventional condenser microphone. At first, the mechanical analysis was conducted on microphone diaphragm in order to achieve the pull-in voltage. The pull-in voltage of the proposed circular microphone is 14 volts. According to the obtained pull-in voltage, the bias voltage were applied to the microphone, and various parameters such as capacitance and sensitivity were measured. Based on the simulation results of COMSOL, the proposed microphone with diaphragm diameter of 400 μm and a thickness of 1.5 μm, the sensitivity of -23 dB is shown. In comparison with previous works, the proposed microphone with lower supply voltage is provided the better frequency performance, and higher sensitivity, in order to sense the sound.
    Keywords: condenser microphone, Pull, in voltage, audio converter, electrostatic, micro, electromechanical systems (MEMS)