نشریه فناوریهای نوین در مهندسی برق و کامپیوتر
سال یکم شماره 2 (زمستان 1400)

یکی از مهمترین انواع انرژی های تجدید پذیر، انرژی خورشیدی است .که بدلیل آفتاب خیز بودن اکثر مناطق کشور بویژه استان یزد، استفاده از آن مقرون به صرفه به نظر می رسد. این مقاله به مطالعه و طراحی سیستم خورشیدی برای تامین بارروستای مورد نظر به صورت مجزا از شبکه می پردازد. پروفایل روزانه ی مصرف انرژی بار مشخص است. سیستم فتوولتاییک مستقل از شبکه، به طور بهینه اندازه یابی می-شود تا پیاده سازی چنین سیستمی به لحاظ اقتصادی توجیه پذیر بوده و با حداقل هزینه ممکن قابل پیاده سازی باشد. از نرم افزار HOMER به عنوان وسیله ی بهینه سازی برای تعیین اندازه و نیز مشخصات اجزای سیستم خورشیدی استفاده شده است. نتایج نشان می-دهد که اندازه یابی این سیستم به اطلاعات بار، اطلاعات تابش منبع خورشیدی و هزینه سرمایه گذاری اجزای سیستم بستگی دارد.

سیستم قدرت به عنوان بزرگترین سیستم ساخت بشر وظیفه تامین انرژی مصرفی مصرف کنندگان را برعهده دارد. از جمله عوامل مهمی که همواره در مطالعات سیستم قدرت مورد بحث و بررسی قرار می گیرد، مسئله پایداری سیستم قدرت می باشد. در این بین، پایداری ژنراتور سنکرون به عنوان ستون فقرات سیستم قدرت از اهمیت بسیاری برخوردار بوده تا آنجا که پایداری ژنراتور سنکرون را برابر با پایداری شبکه می توان در نظر گرفت. از جمله مواردی که پایداری ژنراتور را به خطر می اندازد، تغییرات ناچیز اما ناگهانی در سیستم قدرت نظیر کلیدزنی های پیاپی و یا تغییرات بار می باشد که ممکن است سبب ناپایداری ژنراتور گردد. اینگونه ناپایداری را که به ناپایداری دینامیکی و یا ناپایداری نوسان پایین معروف است همواره در سیستم قدرت مشاهده می گردد. در این مقاله، برای مقابله با ناپایداری دینامیکی ماشین سنکرون روشی بر مبنای طراحی فیدبک حالت ارائه گشته است. در این سیستم با استفاده از ماتریس فیدبک حالت و طراحی ضرایب آن بر اساس تخصیص مقادیر ویژه ژنراتور، پایداری سیستم در برابر اغتشاش وارد بر آن مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان نیز، با مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی می توان دریافت که فیدبک حالت عملکرد بسیار مناسبی را در کاهش نوسانات برجای گذارده است.

در این مقاله هدف تعیین مکان وظرفیت توربین بادی در فیدر شبکه توزیع می باشد، منابع تولید پراکنده بادی ذات تصادفی دارند و از این رو، باید در مدلسازی توان تولیدی آنها، این قضیه را مد نظر قرار داد. از طرف دیگر جایابی منابع تولید پراکنده می تواند با اهداف مختلفی انجام پذیرد. در این مقاله انحرافات ولتاژ و همچنین انرژی تامین نشده به عنوان یک شاخص اساسی قابلیت اطمینان بعنوان تابع هدف در نظر گرفته شد. با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری، به حل مسئله بهینه سازی که همان جایابی هدفمند منابع تولید پراکنده است، پرداخنه شده است. قبل از انجام جایابی منابع تولید پراکنده، اطلاعات پخش بار شبکه مورد مطالعه ارائه گردید. نهایتا مشاهده شد که منابع تولید پراکنده بادی، بر حسب توابع هدف مختلف، جایگاه های بهینه متفاوتی خواهند داشت.

استفاده از وسایل نقلیه در سطح جهان رو به افزایش است. گسترش و توسعه خودروهایی که بتوانند نیازهای گوناگون و اغلب متضاد را برطرف کنند، در صنایع خودروسازی یک چالش بزرگ محسوب می شود. افزایش ایمنی خودروها در صنایع خودروسازی مسئله ای بسیار مهم در زمینه ایمنی و رقابت تجاری است. برای نیل به این هدف از دیرباز سامانه های مختلفی پیشنهاد و طراحی گردیده است.سیستم های نگهدارنده در مسیر که هدایت و راندن در مسیرهای مستقیم را به طور اتوماتیک اداره می کنند، یکی از این نوع سیستم ها است؛ که هم به عنوان سیستمی مستقل برای رانندگی خودکار و نیز به عنوان سیستم کمک راننده بکار می رود. در این مقاله با ارائه یک مدل دو درجه آزادی از حرکت عرضی خودرو و کنترل آن به و سیله روش کنترل مد لغز شی فعال، به طراحی کنترل کننده منا سب برای این سیستم می پردازیم. نتایج شبیه سازی نشان می دهد نه تنها کنترل کننده لغزشی به نحوی موثر به کنترل سیستم غیرخطی نامعین مذکور می پردازد بلکه در زمان کوتاهی خطای تعقیب مسیر دلخواه صفر می شود.

در این تحقیق، برای حل مساله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن آلودگی در سیستم های قدرت، الگوریتم MOPSO پیشنهاد شده است. در سال های اخیر، توزیع بار اقتصادی در سیستم های قدرت، مورد توجه محققین واقع شده است، اما در اکثر این تحقیقات، به معضل آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی توجه نشده است. مدل ارائه شده در این تحقیق، قید آلودگی را نیز اعمال نموده است و از این لحاظ مدلی جدید از مساله مذکور به شمار می رود. الگوریتم بهینه سازی MOPSO، یک الگوریتم جستجوی تکاملی است که در زمینه های مختلف مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، توانایی الگوریتم بهینه سازی MOPSO، برای حل مساله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن تابع آلودگی در سیستم قدرت پیشنهادی بررسی شده است و برای نشان دادن دقت و سرعت همگرایی الگوریتم پیشنهادی نتایج حاصل با روش کلاسیک NLP مقایسه شده است. استراتژی پیشنهادی روی یک سیستم واقعی در شرایط مختلف اعمال شده و در آخر نیز نتایج بدست آمده ارائه گردیده است.

در این مقاله یک روش جدید برای شناسایی عمل انسان از تصاویر ایستا معرفی می شود . از آنجایی که عمل انسان حاصل وضعیت قرارگیری اعضای بدن است و در هر عمل، اعضا و بخش های مختلف بدن، حالت متفاوتی به خود می گیرند؛ استفاده از حالت اعضای مختلف بدن در شناسایی عمل انسان بسیار کلیدی است. در این مقاله به منظور شناسایی عمل انسان از تصاویر ایستا، یک شبکه عصبی عمیق دو شاخه ای، با هدف استخراج ویژگی بیشتر از بخش های مختلف بدن پیشنهاد می شود که علاوه بر تصویر اصلی، از تصویری استفاده می شود که در آن بخش های بدن، قطعه بندی شده اند. شبکه پیشنهادی به ترتیب به میانگین های متوسط دقت 74/97%، 29/93% و 28/88% روی مجموعه دادگان stanford10 ، willow و stanford40 می رسد.

این مقاله به موضوع کنترل دقیق گلوکز در بخش مراقبت های ویژه (ICU)، با بهره گیری از یک حسگر قند زیر پوستی که اخیرا به بازار عرضه شده است میپردازد. یک سیستم تزریق خودکار انسولین (AIIS) را طراحی شده است که آمار مرگ را نه تنها در بیماران دیابتی، بلکه در آن دسته افراد غیر دیابتی که بطور گذرا دچار هیپرگلیسمی می شوند، را نیز کاهش می دهد. در این مقاله مراحل درمان، بستری و پایداری بیمار تحت شرایط بالینی شبیه سازی شده است و میتوان مورد آزمایش قرار داد. مواد و روش این سیستم شامل، گلوکز مرجع؛ حسگر گلوکز، کنترل کننده های تزریق انسولین و منطق تزریق اضطراری می باشد که با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب Matlab/Simulink در دو شرایط معمول و بدترین حالت بیمار انجاج شده است. با توجه به ارزیابی های انجام شده این سیستم قادر خواهد بود سطوح گلوکز را بدون وارد شدن به مرحله ناپایداری و همچنین در شرایط سخت کنترل نماید. در تمامی شبیه سازی ها دقت شد است که تاخیر 5 الی 10 دقیقه ای سیگنال گلوکز زیر پوستی در مقایسه با سیگنال گلوکز سرم زمان واقعی و مشخصه های آن لحاظ گردد. در پایان هنگامی که در Silico آزمایش صورت پذیرفت و یک حسگر گلوکز زیر پوستی تجاری موجود، در فرمول مشتق اجازه یک علمکرد پایدار در سیستم تزریق خودکار انسولین را داد، که می توانست هنگام استفاده از یک مدل گلوکز تثبیت شده شبیه سازی شده یک بیمار، گلوکز را در محدود قابل قبول حفظ نماید. لازم به ذکر است این آزمایش در vivo با استفاده از مدل های حیوانی نیز تست و نتیجه آن تایید شده است.

استفاده از باتری های لیتیومی به عنوان ذخیره ساز انرژی در ایستگاه های شارژ سریع بسیار مرسوم است. از آنجایی که باتری یک سیستم بسته است، نمی توان به صورت دقیق مقدار توان ذخیره شده در آن را محاسبه کرد. استفاده از شاخصه ی سطح شارژ باتری این امکان را فراهم می آورد تا تخمینی نسبتا دقیق از سطح شارژ باتری وجود داشته باشد. الگوریتم های مختلفی امکان تخمین سطح شارژ باتری را دارند. یکی از پرکاربرترین های آن فیلتر کالمن و فیلتر H-infinity می باشد. مدلسازی، تعیین ظرفیت دقیق باتری و روش تخمین سطح شارژ آن یکی از مهم ترین و دشوارترین تکنیک ها برای اطمینان از عملکرد کارآمد و ایمن باتری است. از آنجایی که ظرفیت و سطح شارژ باتری به شدت مرتبط هستند، تخمین دقیق سطح شارژ بدون دانستن ظرفیت دقیق باتری دشوار است. عملکرد باتری تا حدی به اثرات دمایی نیز وابسته است. استفاده از پارامترهای آفلاین باتری به منظور افزایش سرعت محاسبات این امکان را فراهم می آورد تا الگوریتم علاوه بر سطح شارژ باتری، بتواند تخمینی از دمای باتری را نیز بدست آورد.