مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Multipath Error Mitigation of Low-Cost GPS Receiver Using PSO-SVM and GA-SVM Hybrid Methodsحداقلسازي خطای چندمسیری گیرنده ارزانقیمت GPS با استفاده از روشهاي ترکیبی PSO-SVM و GA-SVM7386faمحمدشمس اسفند آبادیدانشگاه شهید رجاییمحمدحسينرفاندانشگاه تربیت دبیر شهيدرجاييعادلدمشقيدانشگاه تربیت دبیر شهيدرجايي2015930One of the major errors that affect GPS accurately is the multi-path effect of each receiver. Multi-paths is receiving an antenna signal from more than one path, multi-path effect is a major source of unknown error in positioning and is not eliminated by differential methods. This effect is largely dependent on the environment specific to each receiver and it is low-frequency effect. The geometry between GPS satellites and the specific location of each receiver is repeated on astronomical days, the multi-path effects tend to behave similarly on consecutive days. In this paper, a method for extracting the multi-path effects behavior was applied to the GPS-code observations, multi-path error mitigation increases the accuracy of positioning. In the proposed method, the residual signal is generated based on the dual difference (DD) and is used as the input of the proposed algorithm. Support Vector Machine (SVM) is used for multi-path approximation. To determine the basic parameters of SVM and its kernel function, particle optimization algorithms (PSO) and genetic algorithm (GA) were used. In order to evaluate the accuracy of the proposed method, simulation and experimental based on two stations (reference and user) and two low-cost receivers were designed. The proposed methods were tested based on practical data. The experiments showed that the multi-path error of the receiver of the user's station decreased by 70% in the static test based on the RMS criterion. Models of this paper have been compared with some recent models presented in the context of multi-path error reduction. The results showed that the proposed model had better performance than other methods. The result is high accuracy and stability in positioning results. Three-dimensional position accuracy improved by about 56% after using the proposed method, reaching 1.60 m.یکی از خطاهای بسیار تأثیرگذار بر مکانیابی 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 مکانیابی است و با روشهای تفاضلی حذف نميشود. این اثر به طور گستردهای وابسته به محیطهای مختص هر گیرنده است و يک اثر فرکانس پايين است. هندسه بین ماهوارههای GPS و مکان خاص هر گیرنده در روزهای نجومی تکرار میگردد 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 چندمسيري موجب افزایش دقت مکانیابی ميشود. در روش پيشنهادي، سيگنال مانده بر اساس تفاضل دوگانه (DD) توليد شده و به عنوان ورودي الگوريتم پيشنهادي استفاده ميشود. برای تقریب و مدلسازی چندمسیری از مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده شده است. برای تعیین پارامترهای اساسی SVM و تابع کرنل آن از دو الگوریتم بهینهسازي گروهي ذرات (PSO) و الگوريتم ژنتيک (GA) استفاده شد. براي ارزيابي دقت روش پيشنهادي، شبیهسازي و آزمايشاتي بر اساس دو ايستگاه (مرجع و کاربر) و دو گيرنده ارزانقيمت طراحي شد، تست روشهاي پيشنهادي بر اساس داده واقعي انجام شد و آزمايشات نشان داد که خطای چندمسيري گيرنده ايستگاه کاربر بر اساس معيار RMS با این روش تا 70 درصد در حالت تست ايستا کاهش داشته است. مدلهای این مقاله با برخی مدلهای اخیر ارائهشده در زمینه کاهش خطای چندمسیری مقایسه شدهاند. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به ساير روشها داشته و از نتایج آن دقت بالا و پایداری نتایج در مکانیابی است. دقت مکانيابي سهبعدي پس از استفاده از روش پيشنهادي حدود 56% بهبود داشته و به 60/1 متر رسيده استhttp://ijece.org/fa/Article/Download/28315مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620LMI Robust Control Design for SIDO Boost Converter Based on SFG Modelling Methodطراحی کنترلکننده مقاوم LMI برای مبدل SIDO بوست/ بوست مبتنی بر مدل فلوگراف سیگنال8796faمجیدعباسیدانشگاه صنعتی مالک اشترمحمدرضاعلیزاده پهلوانیدانشگاه صنعتی مالک اشتراحمدعفیفیدانشگاه صنعتی مالک اشتر201714A robust control design process based on a linear Matrix Inequalities (LMI) for a Single Inductor Multi Output (SIMO) boost converter has been presented in this paper. Considering complicated multi-stages operation of SIDO converter, Signal Flow Graph (SFG) modelling was used to predict all behavior of the converter. Using the SFG model, nonlinearities and uncertainties was modelled as a convex polytope for LMI design constraints. This method guarantees a certain perturbation rejection level and a region of pole location. The derived parameters from LMI were applied on state-feedback coefficients in Matlab/Simulink to show the validity of the presented LMI method. Finally, the obtained results have been compared with a conventional PI controller.در این مقاله مراحل طراحی مقاوم برای یک مبدل تکالقاگر 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 مدلکردن آن استفاده شده است. با استفاده از مدل استخراجشده از SFG، عوامل غیر خطی و نامشخص در قالب یک چندضلعی محدب و به عنوان محدودیتهای روش LMI در نظر گرفته میشوند. مقاومبودن مبدل از طریق حذف تأثیر تغییرات مشخص شده و نیز داشتن پاسخ مناسب از طریق جایدهی قطبها توسط روش LMI تضمین میگردد. خروجیهای 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 صحهگذاری قرار گرفتهاند. در نهایت نتایج به دست آمده با یک کنترلکننده PI رایج مقایسه شده است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28316مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Torque Ripple Reduction Technique in SRM for Low Speed Range by Employing Fuzzy Logic for Dynamic Controlling of TSFکاهش ریپل گشتاور در موتورهای سوئیچ رلوکتانس با بهرهگیری از منطق فازی جهت کنترل دینامیکی پارامترهای تابع توزیع گشتاور در سرعتهای پایین97107faحسنمرادی چشمهبیگیدانشگاه رازیاحساننوریدانشگاه رازی20161129In this paper, in order to reduce torque ripple for low speed range in non-commutation region, instead of exciting by a DC current, a adjustable current according to rotor position is injected. Also, to reduce torque ripple in commutation region the modified torque sharing function (TSF) method has been used. In the proposed method, TSF is modified by a feedback from the motor speed and applying it to a fuzzy controller according to speed value. In the proposed method, motor speed, torque error, and torque error derivative are used as fuzzy controller inputs, which Turn-On and overlap angles between the phases are changed as a function of motor speed. Also reference torque of adjacent phase is modified as a function of torque error and torque error derivative. In this method, TSF is modified dynamically and momentary. The exact simulation based on Matlab/Simulink for a 3-phase 6/4 SRM are carried out to verify the effectiveness of the proposed novel method for 0 to 1500rpm speed range.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 سرعتهای 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 اصلاحشده استفاده گردیده است. از آنجا که در روش تابع توزیع گشتاور با افزایش سرعت موتور به علت کاهش مدت زمان کموتاسیون و خاصیت سلفی سیمپیچهای استاتور، جریان موتور نمیتواند در این زمان کوتاه از جریان مرجع پیروی کند، لذا با بهرهگیری از یک کنترلکننده فازی جهت اصلاح تابع توزیع گشتاور بهره گرفته شده است. در روش تابع توزیع گشتاور اصلاحشده، با فیدبک از سرعت موتور و اعمال به یک کنترلکننده فازی، بر حسب میزان سرعت، زاویه همپوشانی اصلاحشده به گونهای که با افزایش زاویه همپوشانی مدت زمان کموتاسیون افزایش داده شده و شیب تغییرات جریان مرجع کندتر شده که موجب میشود 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 کنترلکننده فازی میباشند که زاویه روشنی و زاویه همپوشانی 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 میشود. در این روش تابع توزیع گشتاور به صورت دینامیکی و لحظهای اصلاح میگردد. در پایان نتایج شبیهسازی به کمک نرمافزار متلب- سیمولینک با استفاده از مدل یک موتور سهفاز سوئیچ رلوکتانسی 6 به 4 برای رنج سرعت 0 تا 1500 دور بر دقیقه ارائه شده که صحت الگوریتم پیشنهادی را تأیید مینماید.http://ijece.org/fa/Article/Download/28317مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Identification of Coherent Machines Based on Slow Coherencyشناسايي ماشينهاي همپا به روش همپايي کند108114faسيدحميدرضاعادليدانشگاه شهرکردعبدالرضاربیعیدانشگاه شهرکرد2017223To study the stability of dynamic systems, it is neither practical nor necessary to model the entire interconnected system in details. In more specific application, such as dynamic security assessment and system control design, reduced order models of the entire system, or part of it, are needed to satisfy computational or design constraints. In this paper, a dynamic reduction method based on coherency concept is developed and slow coherency identification is used to identify coherency machine. Despite its simplicity, the proposed method provides an effective approach to recognize coherence generators. Furthermore, a new clustering method is suggested in this paper to improve acceleration of coherence machines identification. Finally, the accuracy of proposed method is evaluated by time domain simulation and compared with other methods. The obtained results indicate that the new proposed grouping method works more quickly than the other methods in the area, concluding that, without loss of accuracy, it can be readily used in dynamic studies of power systems.بررسي پايداري، کنترل و طراحي سيستمهاي قدرت امروزي به دليل وسعت زياد و پيچيدگي بيش از حد اين سيستمها، کار مشکلي بوده و براي انجام چنين مطالعاتي، معادلسازي ديناميکي اين سيستمها بسيار مفيد و گاه اجتنابناپذير ميباشد. در اين مقاله از روش همپايي به عنوان روش معادلسازي و از روش همپايي کند به عنوان روش شناسايي ماشينهاي همپا استفاده شده است. اين روش با وجود سادگي، روش مؤثري در شناسايي ژنراتورهاي همپا ارائه ميدهد. همچنين در اين مقاله، روش جديدي براي خوشهبندي ماشينهاي سنکرون ارائه شده که داراي سرعت قابل قبولي ميباشد. در پايان صحت عملکرد روش شناسايي پيشنهادي توسط شبيهسازي زماني مورد بررسي قرار ميگيرد و با روشهاي ديگر مقايسه ميگردد. نتايج حاکي از آن است که با استفاده از روش مذکور، گروههاي ژنراتوري با سرعت بالاتري نسبت به ديگر روشها تعيين ميشود و لذا روش پيشنهادي ميتواند با دقت خوبي در مطالعات معادلسازي ديناميکي استفاده گردد.http://ijece.org/fa/Article/Download/28318مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Nonlinear Analysis of Jitter Transfer in Charge Pump Phase-Locked loops regarding Channel Length Modulation Effectتحلیل غیر خطی جیتر انتقالی در حلقه قفل فاز پمپ بار با استفاده از بسط سری ولترا115122faهادیده بویددانشگاه آزاد اسلامی واحد اراکحبیباللهآدرنگدانشگاه آزاد اسلامی واحد نورمحمدباقرتوکلیدانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک2017411Due to the nonlinear behavior caused by the charge pump, charge pump phase-locked loops (CPPLLs) are nonlinear systems. In an ideal charge pump, the applied current is constant; however, in practice, it is not constant due to the transistor's non-ideal effects. In this paper, regarding the transistor's channel length modulation effect (CLM) on charge pump’s current, the non-linear differential equation of the system is obtained and shows that the phase lock loop is a nonlinear system with memory and Voltaire Series expansion can be used to analyze it. As a result, a method for estimating a jitter transfer with a second-order filter is proposed. System level simulation is used to validate the analytical results with particular emphasis on the jitter transfer characteristics. The effect of different loop parameters has also been studied. The experiments all show excellent conformance between analytical equations and simulation results.حلقههای قفل فاز پمپ بار (CPPLL) به دلیل رفتار غیر خطی ایجادشده توسط پمپ بار، سیستمهایی غیر خطیاند. در یک پمپ بار ایدهآل، جریان اعمالی ثابت است اما در عمل به علت اثرات غیر ایدهآل 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 میآید و نشان میدهد حلقه قفل فاز یک سیستم غیر خطی حافظهدار است و بسط سری ولترا را میتوان برای تحلیل آن استفاده نمود. در نتیجه روشی جهت تخمین جیتر انتقالی با فیلتر حلقه مرتبه دوم پیشنهاد میشود. جهت بررسی اعتبار نتایج تحلیل، شبیهسازی 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 شبیهسازی را نشان میدهد.http://ijece.org/fa/Article/Download/28319مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620The Effect of MIMO Channel Estimator in the Precoder Design of Wireless Sensor Networksبررسی اثر تخمینگر کانال MIMO در طراحی پیشکدگذار روی شبکههای حسگر بیسیم123128faهستیرستمیدانشگاه علم و صنعت ایرانابوالفضلفلاحتیدانشگاه علم و صنعت ایران2016114One of the most important applications of wireless sensor networks was to estimate the unknown phenomenon. The cooperative activities of wireless sensors and scattered information of sensor nodes over network are used to decentralized estimation. Precoder design done on the sensor nodes in order to provide an optimal estimate of the actual amount. Precoder design is an optimization problem. Since the channel is wireless link on the wireless sensor networks. Therefore, assuming the access of full channel state information isn't correct in this network. Since the perfect channel state information is required in the precoder design process, so the effects of the channel estimation investigated on precoder design process. On the issue of channel estimation, channel estimated by using of the known training sequence method with LS and MMSE criteria. Since power restriction is the key subject in the wireless sensor networks, therefore in this study power restriction considered in the channel estimation and precoder design problem.یکی از مهمترین کاربردهای شبکههای حسگر بیسیم تخمین پدیده ناشناخته میباشد. در تخمین توزیعشده روی شبکه حسگر بیسیم از فعالیت مشارکتی و اطلاعات پراکنده گرههای حسگرها استفاده میشود. طراحی پیشکدگذارها در گرههای حسگر به منظور ارائه تخمینی نزدیکتر به مقدار واقعی استفاده میشود. مسئله طراحی پیشکدگذار یک مسئله بهینهسازی است. از آنجایی که کانال در این شبکهها لینک بیسیم است که طبیعتی تصادفی دارد لذا فرض دسترسبودن اطلاعات کامل کانال در این نوع شبکهها فرض صحیحی به نظر نمیرسد. در فرایند طراحی ماتریسهای پیشکدگذار در گرههای حسگر به اطلاعات کامل کانال نیاز میباشد. در این تحقیق اثر تخمین کانال بر فرایند طراحی ماتریس پیشکدگذار و تخمین پدیده ناشناخته بررسی میشود. در مسئله تخمین کانال از روش تخمین با دنباله آموزشی استفاده میشود و کانال با دو معیار LS و MMSE تخمین زده خواهد شد. از آنجایی که توان در شبکههای حسگر بیسیم قید اساسی میباشد لذا در این بررسی دنباله آموزشی بهینه و پیشکدگذار بهینه تحت قید توان طراحی میشوند.http://ijece.org/fa/Article/Download/28320مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Covariance Matrix Design for SINR Enhancement in Presence of Signal-Dependent Interferersطراحی ماتریس کواریانس برای افزایش SINR در حضور تداخلکنندههای وابسته به سیگنال129134faمصطفيبوالحسنیدانشگاه شهید بهشتیسجادایمانیدانشگاه صنعتی شریفسیدعلیقرشیدانشگاه شهید بهشتی2015329In this paper, the problem of covariance matrix design to increase signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) in receiver for multiple-input multiple-output (MIMO) radars is considered. Our goal is to design a covariance matrix which can suppress more interferers compared to phased array radar and recent covariance matrix design methods. It can also result in a better SINR level compared to conventional MIMO radars. In this paper, maximum SINR of the proposed covariance matrix is calculated in closed form. Simulation results show that our proposed covariance matrix in addition to achieve better SINR performance, can suppress more interferers compared to phased array radar and recent covariance matrix design methods, by using waveform diversity with the same number of antennas. Simulation results also validate analytical achievements that presented in this paper.در این مقاله، مسئله طراحی ماتریس کواریانس جهت بیشینهکردن 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 روشهای اخیر طراحی ماتریس کواریانس بوده و همچنین دارای SINR بیشتری نسبت به آنها و رادار MIMO با شکل موجهای متعامد باشد. در این مقاله حداکثر SINR ماتریس پیشنهادی به شکل بسته محاسبه شده و نتایج شبیهسازی نشان میدهد ماتریس پیشنهادی علاوه بر دارابودن کارایی بهتر نسبت به روشهای موجود طراحی ماتریس کواریانس، میتواند با استفاده از چندگانگی شکل موج و با تعداد آنتنهای برابر، تعداد تداخلکنندههای بیشتری را نسبت به رادار آرایه فازی و روشهای اخیر طراحی ماتریس کواریانس، حذف کند. نتایج شبیهسازي دستاوردهاي تحلیلی ارائهشده در این مقاله را تأیید میکند.http://ijece.org/fa/Article/Download/28321مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237451622018620Improving the Power System State Estimation Algorithm Based on the PMUs Placement and Voltage Angle Relationshipsبهبود دقت الگوریتم تخمین حالت در سیستمهای قدرت بر مبنای مکانیابی PMUها و استفاده از روابط زاویه ولتاژ135141faعلیرضاصدیقی انارکیمهندسی برقمیلادسیافدانشگاه یزدمحمدرضاتاباندانشگاه صنعتی اصفهان2015122To optimize the operation of power systems, monitoring of network state variables is important. Because these variables play an important role in improving economic efficiency, network reliability and analyze system status.Therefore, state estimation algorithm have been used to determine an accurate estimate of state variables with limited measurements. Since modern measuring devices, such as PMUs, in addition to the measurement of electrical quantities are able to measure bus voltage angle,in this paper, a new method is proposed to obtain a more accurate estimate of all network variable. The proposed algorithm determines number and location of the measuring devices (PMUs) in such a way that state variables and electrical quantities can be obtained in the most accurate estimate. Increasing the state estimation calculations accuracy is due to the use of the derivatives of the buses voltage angle equations along with the state estimation relations. Finally, the calculation of the state estimation is performed using the least squared weighted method (WLS). The calculations performed on the IEEE 14 bus network are done using MATLAB and MATPOWER software.
The results show that the proposed method has been successful in increasing the accuracy of estimating state variables and reducing the number and proper location of PMUs
.جهت بهرهبرداری مطلوبتر از سیستمهای قدرت، مانیتورینگ متغیرهای حالت شبکه از اهمیت ویژهای برخوردار است زیرا این متغیرها در بهبود بهرهبرداری اقتصادی، ارتقای قابلیت اطمینان شبکه و بهبود توانایي تحليل وضعيت سيستم نقش مؤثری ایفا میکنند. به همین منظور الگوریتمهای تخمین حالت با هدف تخمین دقیق متغیرهای حالت با اندازهگیریهای محدود به کار گرفته شدهاند. از آنجا که دستگاههای اندازهگیری امروزی نظیر PMUها، علاوه بر اندازهگیری کمیتهای الکتریکی قادر به اندازهگیری زاویه ولتاژ باسها میباشند، در این مقاله روشی نوین ارائه شده تا بتوان تخمین دقیقتری از کلیه متغیرهای شبکه به دست آورد. الگوریتم ارائهشده ضمن تعیین تعداد دستگاههای اندازهگیری (PMU)، مکان مناسب آنها را به گونه ای مشخص میکند تا با استفاده از اطلاعات آنها بتوان دقیقترین تخمین را برای دستیابی به متغیرهای حالت و کمیتهای الکتریکی ارائه نمود. افزایش دقت محاسبات به واسطه استفاده از روابط مشتق معادلات زاویه ولتاژ باسها همزمان با روابط تخمین حالت میباشد. نهایتاً محاسبات تخمین حالت توسط روش کمترین مربعات وزن دادهشده (WLS) انجام شده است.
محاسبات انجامشده روی شبکه bus 14 IEEE و با استفاده از نرمافزارهای MATLAB و MATPOWER صورت پذیرفته است. نتایج نشان میدهند که روش ارائهشده جهت افزایش دقت تخمین متغیرهای حالت و کاهش تعداد PMUها و مکانیابی مناسب PMUها موفق بوده است.http://ijece.org/fa/Article/Download/28322