مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1397 | دوره:16 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

یکی از خطاهای بسیار تاثیرگذار بر مکان یابی دقیق GPS اثر چندمسیری مربوط به هر گیرنده است. چندمسیری، دریافت یک سیگنال توسط آنتن از بیش از یک مسیر است و این اثر یک منبع بزرگ خطای ناشناخته در مکان یابی است و با روش های تفاضلی حذف نمی شود. این اثر به طور گسترده ای وابسته به محیط های مختص هر گیرنده است و یک اثر فرکانس پایین است. هندسه بین ماهواره های GPS و مکان خاص هر گیرنده در روزهای نجومی تکرار می گردد و اثرات چندمسیری تمایل به رفتارهای مشابه در روزهای متوالی دارد. در این مقاله یک روش برای استخراج رفتار اثرات چندمسیری بر مشاهدات کد GPS اعمال شد و کاهش خطای چندمسیری موجب افزایش دقت مکان یابی می شود. در روش پیشنهادی، سیگنال مانده بر اساس تفاضل دوگانه (DD) تولید شده و به عنوان ورودی الگوریتم پیشنهادی استفاده می شود. برای تقریب و مدل سازی چندمسیری از مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده شده است. برای تعیین پارامترهای اساسی SVM و تابع کرنل آن از دو الگوریتم بهینه سازی گروهی ذرات (PSO) و الگوریتم ژنتیک (GA) استفاده شد. برای ارزیابی دقت روش پیشنهادی، شبیه سازی و آزمایشاتی بر اساس دو ایستگاه (مرجع و کاربر) و دو گیرنده ارزان قیمت طراحی شد، تست روش های پیشنهادی بر اساس داده واقعی انجام شد و آزمایشات نشان داد که خطای چندمسیری گیرنده ایستگاه کاربر بر اساس معیار RMS با این روش تا 70 درصد در حالت تست ایستا کاهش داشته است. مدل های این مقاله با برخی مدل های اخیر ارائه شده در زمینه کاهش خطای چندمسیری مقایسه شده اند. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها داشته و از نتایج آن دقت بالا و پایداری نتایج در مکان یابی است. دقت مکان یابی سه بعدی پس از استفاده از روش پیشنهادی حدود 56% بهبود داشته و به 1.60 متر رسیده است.

در این مقاله مراحل طراحی مقاوم برای یک مبدل تک القاگر دوخروجی (SIDO) با استفاده از روش نامساوی ماتریسی (LMI) مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به ساختار پیچیده مبدل از روش فلوگراف سیگنال (SFG) برای مدل کردن آن استفاده شده است. با استفاده از مدل استخراج شده از SFG، عوامل غیر خطی و نامشخص در قالب یک چندضلعی محدب و به عنوان محدودیت های روش LMI در نظر گرفته می شوند. مقاوم بودن مبدل از طریق حذف تاثیر تغییرات مشخص شده و نیز داشتن پاسخ مناسب از طریق جایدهی قطب ها توسط روش LMI تضمین می گردد. خروجی های به دست آمده بر روی پارامترهای فیدبک حالت اعمال شده و نتایج عملکردی آن در محیط سیمولینک متلب و بر روی مدار سوئیچینگ مورد ارزیابی و صحه گذاری قرار گرفته اند. در نهایت نتایج به دست آمده با یک کنترل کننده PI رایج مقایسه شده است.

در موتورهای سوئیچ رلوکتانس نقطه کار در ناحیه اشباع و رفتار غیر خطی سبب شده علاوه بر ناحیه کموتاسیون در ناحیه غیر کموتاسیون نیز ریپل گشتاور ایجاد گردد. در این تحقیق جهت کاهش ریپل گشتاور در سرعت های پایین، در ناحیه غیر کموتاسیون به جای تزریق یک جریان ثابت از تزریق یک جریان متغیر بر حسب موقعیت روتور بهره گرفته شده و جهت کاهش ریپل گشتاور در ناحیه کموتاسیون از روش تابع توزیع گشتاور اصلاح شده استفاده گردیده است. از آنجا که در روش تابع توزیع گشتاور با افزایش سرعت موتور به علت کاهش مدت زمان کموتاسیون و خاصیت سلفی سیم پیچ های استاتور، جریان موتور نمی تواند در این زمان کوتاه از جریان مرجع پیروی کند، لذا با بهره گیری از یک کنترل کننده فازی جهت اصلاح تابع توزیع گشتاور بهره گرفته شده است. در روش تابع توزیع گشتاور اصلاح شده، با فیدبک از سرعت موتور و اعمال به یک کنترل کننده فازی، بر حسب میزان سرعت، زاویه هم پوشانی اصلاح شده به گونه ای که با افزایش زاویه هم پوشانی مدت زمان کموتاسیون افزایش داده شده و شیب تغییرات جریان مرجع کندتر شده که موجب می شود جریان واقعی موتور بتواند در این زمان بیشتر خود را با جریان مرجع تطبیق دهد و از به وجود آمدن ریپل گشتاور جلوگیری نماید. در روش پیشنهادی سرعت موتور، خطای گشتاور و مشتق خطای گشتاور به عنوان ورودی به کنترل کننده فازی می باشند که زاویه روشنی و زاویه هم پوشانی بین فازها به صورت تابعی از سرعت موتور تغییر کرده و گشتاور مرجع فاز مجاور نیز به صورت تابعی از خطای گشتاور و مشتق خطای گشتاور اصلاح می شود. در این روش تابع توزیع گشتاور به صورت دینامیکی و لحظه ای اصلاح می گردد. در پایان نتایج شبیه سازی به کمک نرم افزار متلب- سیمولینک با استفاده از مدل یک موتور سه فاز سوئیچ رلوکتانسی 6 به 4 برای رنج سرعت 0 تا 1500 دور بر دقیقه ارائه شده که صحت الگوریتم پیشنهادی را تایید می نماید.

بررسی پایداری، کنترل و طراحی سیستم های قدرت امروزی به دلیل وسعت زیاد و پیچیدگی بیش از حد این سیستم ها، کار مشکلی بوده و برای انجام چنین مطالعاتی، معادل سازی دینامیکی این سیستم ها بسیار مفید و گاه اجتناب ناپذیر می باشد. در این مقاله از روش همپایی به عنوان روش معادل سازی و از روش همپایی کند به عنوان روش شناسایی ماشین های همپا استفاده شده است. این روش با وجود سادگی، روش موثری در شناسایی ژنراتورهای همپا ارائه می دهد. همچنین در این مقاله، روش جدیدی برای خوشه بندی ماشین های سنکرون ارائه شده که دارای سرعت قابل قبولی می باشد. در پایان صحت عملکرد روش شناسایی پیشنهادی توسط شبیه سازی زمانی مورد بررسی قرار می گیرد و با روش های دیگر مقایسه می گردد. نتایج حاکی از آن است که با استفاده از روش مذکور، گروه های ژنراتوری با سرعت بالاتری نسبت به دیگر روش ها تعیین می شود و لذا روش پیشنهادی می تواند با دقت خوبی در مطالعات معادل سازی دینامیکی استفاده گردد.

حلقه های قفل فاز پمپ بار (CPPLL) به دلیل رفتار غیر خطی ایجادشده توسط پمپ بار، سیستم هایی غیر خطی اند. در یک پمپ بار ایده آل، جریان اعمالی ثابت است اما در عمل به علت اثرات غیر ایده آل ترانزیستور، ثابت نیست. در این مقاله با در نظر گرفتن اثر مدولاسیون طول کانال ترانزیستور بر جریان پمپ بار، معادله دیفرانسیل غیر خطی سیستم به دست می آید و نشان می دهد حلقه قفل فاز یک سیستم غیر خطی حافظه دار است و بسط سری ولترا را می توان برای تحلیل آن استفاده نمود. در نتیجه روشی جهت تخمین جیتر انتقالی با فیلتر حلقه مرتبه دوم پیشنهاد می شود. جهت بررسی اعتبار نتایج تحلیل، شبیه سازی رفتاری جهت بررسی مشخصات جیتر انتقالی استفاده شده و همچنین اثر پارامترهای مختلف حلقه نیز بررسی گردیده است. نتایج نهایی، تطبیق مناسب بین روابط تحلیلی و نتایج شبیه سازی را نشان می دهد.

یکی از مهم ترین کاربردهای شبکه های حسگر بی سیم تخمین پدیده ناشناخته می باشد. در تخمین توزیع شده روی شبکه حسگر بی سیم از فعالیت مشارکتی و اطلاعات پراکنده گره های حسگرها استفاده می شود. طراحی پیش کدگذارها در گره های حسگر به منظور ارائه تخمینی نزدیک تر به مقدار واقعی استفاده می شود. مساله طراحی پیش کدگذار یک مساله بهینه سازی است. از آنجایی که کانال در این شبکه ها لینک بی سیم است که طبیعتی تصادفی دارد لذا فرض دسترس بودن اطلاعات کامل کانال در این نوع شبکه ها فرض صحیحی به نظر نمی رسد. در فرایند طراحی ماتریس های پیش کدگذار در گره های حسگر به اطلاعات کامل کانال نیاز می باشد. در این تحقیق اثر تخمین کانال بر فرایند طراحی ماتریس پیش کدگذار و تخمین پدیده ناشناخته بررسی می شود. در مساله تخمین کانال از روش تخمین با دنباله آموزشی استفاده می شود و کانال با دو معیار LS و MMSE تخمین زده خواهد شد. از آنجایی که توان در شبکه های حسگر بی سیم قید اساسی می باشد لذا در این بررسی دنباله آموزشی بهینه و پیش کدگذار بهینه تحت قید توان طراحی می شوند.

در این مقاله، مساله طراحی ماتریس کواریانس جهت بیشینه کردن نسبت سیگنال به نویز به علاوه تداخل (SINR) در گیرنده برای رادارهای چندورودی- چندخروجی (MIMO) در نظر گرفته شده است. هدف از این پژوهش، طراحی ماتریس کواریانسی است که دارای قابلیت حذف تعداد تداخل بیشتری در مقایسه با رادارهای آرایه فازی و روش های اخیر طراحی ماتریس کواریانس بوده و همچنین دارای SINR بیشتری نسبت به آنها و رادار MIMO با شکل موج های متعامد باشد. در این مقاله حداکثر SINR ماتریس پیشنهادی به شکل بسته محاسبه شده و نتایج شبیه سازی نشان می دهد ماتریس پیشنهادی علاوه بر دارابودن کارایی بهتر نسبت به روش های موجود طراحی ماتریس کواریانس، می تواند با استفاده از چندگانگی شکل موج و با تعداد آنتن های برابر، تعداد تداخل کننده های بیشتری را نسبت به رادار آرایه فازی و روش های اخیر طراحی ماتریس کواریانس، حذف کند. نتایج شبیه سازی دستاوردهای تحلیلی ارائه شده در این مقاله را تایید می کند.

جهت بهره برداری مطلوب تر از سیستم های قدرت، مانیتورینگ متغیرهای حالت شبکه از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا این متغیرها در بهبود بهره برداری اقتصادی، ارتقای قابلیت اطمینان شبکه و بهبود توانایی تحلیل وضعیت سیستم نقش موثری ایفا می کنند. به همین منظور الگوریتم های تخمین حالت با هدف تخمین دقیق متغیرهای حالت با اندازه گیری های محدود به کار گرفته شده اند. از آنجا که دستگاه های اندازه گیری امروزی نظیر PMUها، علاوه بر اندازه گیری کمیت های الکتریکی قادر به اندازه گیری زاویه ولتاژ باس ها می باشند، در این مقاله روشی نوین ارائه شده تا بتوان تخمین دقیق تری از کلیه متغیرهای شبکه به دست آورد. الگوریتم ارائه شده ضمن تعیین تعداد دستگاه های اندازه گیری (PMU)، مکان مناسب آنها را به گونه ای مشخص می کند تا با استفاده از اطلاعات آنها بتوان دقیق ترین تخمین را برای دستیابی به متغیرهای حالت و کمیت های الکتریکی ارائه نمود. افزایش دقت محاسبات به واسطه استفاده از روابط مشتق معادلات زاویه ولتاژ باس ها هم زمان با روابط تخمین حالت می باشد. نهایتا محاسبات تخمین حالت توسط روش کمترین مربعات وزن داده شده (WLS) انجام شده است. محاسبات انجام شده روی شبکه bus 14 IEEE و با استفاده از نرم افزارهای MATLAB و MATPOWER صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهند که روش ارائه شده جهت افزایش دقت تخمین متغیرهای حالت و کاهش تعداد PMUها و مکان یابی مناسب  PMUها موفق بوده است.