فهرست مقالات
-
دسترسی آزاد مقاله
1 - یک روش برنامه‌ریزی ﺧﻄﯽ ﺗﺼﺎدﻓﯽ دومرحله‌ای جهت مدیریت انرژی منابع و ذخیره‌سازهای ریزشبکه با در نظر گرفتن برنامه قیمت‌گذاری واقعی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام سالپ
محسن صرامی مجيد معظمي غضنفر شاهقلیانیکپارچهسازی منابع تجدیدپذیر به منظور تأمین بار محلی باعث به وجود آمدن مفهومی به نام ریزشبکه شده است. با ورود گسترده ریزشبکه‌ها، مدیریت انرژی و بهره‌برداری از سیستم و منابع در شرایط بازار برق از وظایف مهم مدیریت بهره‌برداری ریزشبکه است. در این مقاله مسئله بهره‌برداری ر چکیده کاملیکپارچهسازی منابع تجدیدپذیر به منظور تأمین بار محلی باعث به وجود آمدن مفهومی به نام ریزشبکه شده است. با ورود گسترده ریزشبکه‌ها، مدیریت انرژی و بهره‌برداری از سیستم و منابع در شرایط بازار برق از وظایف مهم مدیریت بهره‌برداری ریزشبکه است. در این مقاله مسئله بهره‌برداری ریزشبکه با در نظر گرفتن مسایل اقتصادی، فنی و همچنین با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های مربوط به بار مصرفی، سرعت باد و تابش خورشید در شرایط بازار برق مدل‌سازی شده است. یکی از مباحث مهم در شرایط بازار برق بحث مشارکت واحدها در شرایط قیمت واقعی است. بر این اساس چهارچوبی به منظور بهره‌برداری ﺑﻬﯿﻨﻪ و ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی بارهای کنترل‌پذیر در ﺷﺮاﯾﻂ بهره‌برداری یکپارچه از منابع انرژی توزیع‌شده دارای عدم قطعیت، از دﯾﺪﮔﺎه مصرف‌کننده اراﺋﻪ می‌شود. مسئله بهینه‌سازی مورد نظر به صورت ﯾﮏ مسئله برنامه‌ریزی ﺧﻄﯽ ﺗﺼﺎدﻓﯽ دومرحله‌ای، با هدف کمینه‌سازی هزینه بهره‌برداری ریزشبکه و ﻫﺰﯾﻨﻪ ﻣﻮرد اﻧﺘﻈﺎر ﭘﺮداﺧﺘﯽ مصرف‌کننده و ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻧﯿﺎز مصرف‌کننده ﺑﻪ ﺑﺮﺧﯽ از بارهای کنترل‌پذیر ﺧﻮد در بازه‌های زﻣﺎﻧﯽ مورد نظر او و محدودیت‌های بارها و ﻧﯿﺰ محدودیت‌های اعمال‌شده از ﺟﺎﻧﺐ ﺷﺮﮐﺖ ﺑﺮق ﻣﺪل می‌شود که با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام سالپ حل می‌گردد. ﺑﺮای مدل‌سازی ﺑﺎزار ﺑﺮق خرده‌فروشی، تعرفه‌های RTP و IBR مورد استفاده ﻗﺮار می‌گیرد ﺗﺎ ﻫﻢ ﻧﻮﺳﺎﻧﺎت ﻗﯿﻤﺖ عمده‌فروشی ﺑﻬﺘﺮ ﻣﻨﻌﮑﺲ ﺷﻮد و ﻫﻢ از هم‌زمانی ﻣﺼﺮف ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی گردد. در این روش ﻗﯿﻤﺖ به جای ﻣﺸﺨﺺﺑﻮدن در ﮐﻞ دوره برنامه‌ریزی، ﺗﻨﻬﺎ در ﺗﻌﺪاد ﻣﺤﺪودی از ﺳﺎﻋﺎت آﯾﻨﺪه، از ﺟﺎﻧﺐ خرده‌فروش ﺑﻪ مصرف‌کننده اﻋﻼم می‌شود. در اﯾﻦ ﺷﺮاﯾﻂ ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ زمان‌بندی ﺑﺎرﻫﺎی کنترل‌پذیر ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ پیش‌بینی ﻗﯿﻤﺖ اﺳﺖ و اﯾﻦ در ﺣﺎﻟﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ پیش‌بینی ﻗﯿﻤﺖ، ﻋﺪم قطعیت‌هایی را ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. اﯾﻦ عدم قطعیت ﺑﺎ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﻨﺎرﯾﻮﻫﺎﯾﯽ ﺑﺮای ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺗﺼﺎدﻓﯽ ﻗﯿﻤﺖ آﯾﻨﺪه ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش مونت‌کارلو، مدل‌سازی می‌شود. روش پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار MATLAB شبیه‌سازی و توانایی آن نشان داده شده است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
2 - کنترل سلسله‌مراتبی برای تقسیم صحیح توان و کاهش جریان‌های گردشی در ریزشبکه‌های متناوب مقاومتی با به کارگیری امپدانس مجازی تطبیقی و بستر مخابراتی توزیع‌شده
مسعود اسماعیلی محمد هجریاین مقاله به ارائه یک روش کارا مبتنی بر امپدانس مجازی تطبیقی و یک بستر مخابراتی توزیع‌شده با ساختار کنترلی سلسله‌مراتبی در ریزشبکه‌های متناوب مقاومتی جزیره‌ای به منظور تقسیم صحیح توان و کاهش جریان‌های گردشی می‌پردازد. در روش‌های موجود، مقاومت مجازی تطبیقی می‌تواند مقادی چکیده کاملاین مقاله به ارائه یک روش کارا مبتنی بر امپدانس مجازی تطبیقی و یک بستر مخابراتی توزیع‌شده با ساختار کنترلی سلسله‌مراتبی در ریزشبکه‌های متناوب مقاومتی جزیره‌ای به منظور تقسیم صحیح توان و کاهش جریان‌های گردشی می‌پردازد. در روش‌های موجود، مقاومت مجازی تطبیقی می‌تواند مقادیر منفی را احراز نموده و فرض غالب‌بودن خاصیت مقاومتی خط تغذیه را که کنترلر دروپ بر مبنای آن طراحی شده، نقض و عملکرد دروپ را مختل نماید. همچنین مقاومت مجازی منفی با کاهش میرایی کل سیستم، می‌تواند حاشیه پایداری را کاهش داده و اثرات نامطلوبی بر عملکرد سیستم حلقه بسته، بالاخص در حالت‌های گذرا داشته باشد. در روش پیشنهادی با اجرای هوشمندانه یک بستر مخابراتی توزیع‌شده جدید بین اینورترهای ریزشبکه، مشکل منفی‌شدن مقاومت مجازی رفع گردیده است. مزایای سیستم کنترلی پیشنهادی عبارت هستند از حذف جریان گردشی، تقسیم صحیح توان بین منابع تولید پراکنده متناسب با ظرفیت نامی آنها، جلوگیری از انحراف فرکانس و دامنه ولتاژ باس نقطه اتصال مشترک از مقدار نامی، عدم نیاز به اندازه‌گیری و یا تخمین امپدانس خطوط تغذیه واصل بین اینورتر و باس نقطه اتصال مشترک، تضمین غالب‌بودن خاصیت سلفی یا مقاومتی امپدانس کل خط تغذیه در شرایط کاری مختلف، جلوگیری از ایجاد وابستگی بین توان‌های اکتیو و راکتیو و در نتیجه تضمین عملکرد مطلوب کنترلر دروپ در نقاط کاری مختلف، بهبود پایداری و پاسخ حالت گذرا و در نهایت استفاده از یک بستر مخابراتی توزیع‌شده ساده و یک‌طرفه با پهنای باند پایین به جای بسترهای مخابراتی پیچیده، متمرکز و دوطرفه. نتایج حاصل از شبیه‌سازی در محیط سیمولینک نرم‌افزار متلب نشان می‌دهد که روش کنترل پیشنهادی معایب کنترل دروپ و امپدانس مجازی تطبیقی مرسوم را به طرز مطلوبی رفع نموده است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
3 - بهره‌گیری از رویکردهای جدید بهینه‌سازی هوشمند فراابتکاری مبتنی بر هوش مصنوعی در طراحی سیستم‌های ناوبری INS
علی محمدی فرید شیخ الاسلام مهدی امامیبه کارگیری تکنیک‌های محاسبات نرم در علوم مهندسی حجم زیادی از پژوهش‌ها را شامل شده است. از جمله این مسایل می‌توان به طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های ناوبری جهت استفاده در سیستم‌های حمل‌ونقل زمینی، دریایی و هوایی اشاره کرد. از این رو در این پژوهش سعی در بهره‌گیری از رویکردها چکیده کاملبه کارگیری تکنیک‌های محاسبات نرم در علوم مهندسی حجم زیادی از پژوهش‌ها را شامل شده است. از جمله این مسایل می‌توان به طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های ناوبری جهت استفاده در سیستم‌های حمل‌ونقل زمینی، دریایی و هوایی اشاره کرد. از این رو در این پژوهش سعی در بهره‌گیری از رویکردهای جدید بهینه‌سازی هوشمند فراابتکاری مبتنی بر هوش مصنوعی در جهت طراحی سامانه‌های ناوبری تلفیقی می‌باشد. برای این منظور از نسخه جدید الگوریتم بهینه‌سازی سیستم صفحات شیب‌دار به همراه چند نسخه دیگر آن در کنار دو روش مرسوم الگوریتم زیستی و بهینه‌سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. ملاحظات بر روی یک مسأله INS/GNSS با ماژول‌های اندازه‌گیری اینرسی IMU MEMS انجام شدند. ماتریس‌های کواریانس نویز فرایند و اندازه‌گیری به عنوان متغیرهای طراحی و مجموع میانگین مربعات خطا به عنوان تابع هدف در قالب یک مسأله کمینه‌سازی تک‌هدفه در نظر گرفته شده‌اند. خروجی‌ها بر حسب شاخص‌های آماری و عملکردی نظیر زمان اجرا، برازندگی، همگرایی‌ها، دقت سرعت‌های زاویه‌ای، طول و عرض جغرافیایی، بلندی، Roll، Pitch، Yaw و مسیریابی به همراه رتبه‌بندی الگوریتم‌ها ارائه شدند. برایند کلی نتایج حکایت از عملکرد موفق و برتری نسبی روش های IPO و IIPO نسبت به رقبا و همچنین کارکرد قابل رقابت الگوریتم های پیشنهادی در قیاس با حجم ملاحظات و محاسبات مسأله مفروض دارد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
4 - کنترل پیشبین مبتنی بر مدل ماشین سنکرون مغناطیس دایم با دو رهیافت مجموعه کنترل محدود و بینوسان در دو ربع عملکردی
احسان قاسمی مدانی محمدرضا علیزاده پهلوانی آرش دهستانی کلاگردر این مقاله، دو نوع کنترل پیشبین با نامهای کنترل پیشبین با مجموعه کنترلی محدود مبتنی بر مدل (FCS-MPC) و کنترل پیشبین بینوسان مبتنی بر مدل (Dead-Beat MPC)، به منظور کنترل جریان ماشین سنکرون مغناطیس دایم در حالت بازیابی انرژی برای کاربرد خودروهای الکتریکی اعمال و م چکیده کاملدر این مقاله، دو نوع کنترل پیشبین با نامهای کنترل پیشبین با مجموعه کنترلی محدود مبتنی بر مدل (FCS-MPC) و کنترل پیشبین بینوسان مبتنی بر مدل (Dead-Beat MPC)، به منظور کنترل جریان ماشین سنکرون مغناطیس دایم در حالت بازیابی انرژی برای کاربرد خودروهای الکتریکی اعمال و مقایسه شده است. استراتژی FCS-MPC بردار ولتاژ بهینه را انتخاب و پالسهای کنترلی را مستقیماً بدون استفاده از هیچ گونه مدولاتوری به اینورتر اعمال می‌کند و استراتژی Dead-Beat MPC با مدولاسیون پهنای پالس فضای برداری پیادهسازی شده است. عملکرد و نتایج هر دو نوع استراتژی با استفاده از نرم‌افزار سیمولینک متلب استخراج و با یکدیگر مقایسه گردیده است. مقایسه به طور عمده در دو حالت ماندگار و حالت گذرا انجام شده است. هر دو نوع استراتژی بر روی یک ماشین سنکرون مغناطیس دایم با پارامترهای یکسان و با حالت کاری مشابه اعمال شده است. نتایج نشان می‌دهد که نوسان جریان در حالت ماندگار در استراتژی DB-MPC کاهش بیشتری داشته و پاسخ حالت گذرا در استراتژی FCS-MPC سریعتر است. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
5 - طراحی کنترل‌کننده غیر متمرکز برای گروهی از ربات‌های همکار برای هل‌دادن یک جسم با لحاظ محدودیت‌های شبکه ارتباطی
میلاد مرادی سید محمد مهدی دهقاندر این مقاله مسأله هل‌دادن جسم به عنوان یکی از مسایل استاندارد همکاری رباتها در نظر گرفته شده است. در این مسأله، هر ربات به صورت غیر متمرکز نیروی کنترلی خود را برای هدایت جسم تولید می‌نماید. روش‌های ارائه‌شده برای کنترل غیر متمرکز جسم بر روی یک مسیر متغیر با زمان نیاز چکیده کاملدر این مقاله مسأله هل‌دادن جسم به عنوان یکی از مسایل استاندارد همکاری رباتها در نظر گرفته شده است. در این مسأله، هر ربات به صورت غیر متمرکز نیروی کنترلی خود را برای هدایت جسم تولید می‌نماید. روش‌های ارائه‌شده برای کنترل غیر متمرکز جسم بر روی یک مسیر متغیر با زمان نیازمند اطلاعاتی در خصوص موقعیت ربات‌های هل‌دهنده نسبت به جسم می‌باشند. عدم وجود شناخت هر ربات از نحوه قرارگیری رباتها نسبت به جسم را می‌توان به کمک تبادل اطلاعات از طریق شبکه ارتباطی مابین رباتها و طرح یک مسأله اجماع بر روی ممان‌های موقعیتی برای توافق در خصوص مقادیر ممان برطرف نمود. اثر ارتباطات بین رباتها بر روی فرایند رسیدن به اجماع و اثر تأخیر در اجماع بر کنترل حرکت جسم، موضوع مورد مطالعه در این مقاله است. در این مقاله، قانون کنترلی مناسب برای دستیابی به اجماع در شرایط عدم وجود ارتباط دوبه‌دو مابین همه رباتها، وجود تأخیر و احتمال از دست رفتن داده‌ها در شبکه ارتباطی ارائه شده است. حداکثر تأخیر مجاز شبکه برای ممانعت از ناپایداری کنترل حرکت جسم نیز مشخص شده است. نتایج شبیه‌سازی، قابلیت روش پیشنهادی برای کنترل سرعت جسم بر روی مسیر مطلوب را مشخص کرده و اثر محدودیت‌های شبکه را بر روی کارایی کنترل‌کننده نشان می‌دهد. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
6 - اندازه‌گیری و مدل‌سازی اغتشاشات چرخ عکس‌العملی ماهواره با استفاده از سنسور شتاب و نیرو
آرمان صحت نیا فرزاد هاشم‌زاده حمید قوچی اسکندرچرخ عکس‌العملی، یکی از حساس‌ترین ادوات مربوط به رانشگرهای فضایی است که به راحتی دستخوش اغتشاشات می‌شود. حفظ وضعیت ماهواره و توانایی در کنترل آن به دلیل پرهزینه بودن پروژه‌های طراحی و ساخت، یکی از مهم‌ترین مسایل مطرح‌شده این روزها می‌باشد. برای بهبود این روند، شناسایی و چکیده کاملچرخ عکس‌العملی، یکی از حساس‌ترین ادوات مربوط به رانشگرهای فضایی است که به راحتی دستخوش اغتشاشات می‌شود. حفظ وضعیت ماهواره و توانایی در کنترل آن به دلیل پرهزینه بودن پروژه‌های طراحی و ساخت، یکی از مهم‌ترین مسایل مطرح‌شده این روزها می‌باشد. برای بهبود این روند، شناسایی و مدل‌کردن اغتشاشات و تحلیل تأثیرات آن بر پارامترهای سیستم جهت شناسایی و نقطه‌یابی نقص، از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. در نتیجه شناسایی و تخمین دقيق اغتشاشات واردشده بر چرخ‌هاي عكس‌العملي و بررسی تأثیر این ورودی‌های نامعین بر متغیرهای حالت سیستم، امری ضرروی برای آشکارشدن وضعیت داخلی فضا‌پیما و شناسایی نقص آن است. به همین سبب در این مقاله از یک رؤیتگر جدید جهت تخمین بردار ورودی نامعین اغتشاش و بردار حالت سیستم استفاده شده است. در این راستا با در نظر گرفتن دینامیک میکرواغتشاش متغیر با زمان آنبالانس چرخ، ماتریس‌های طراحی رؤیتگر پیشنهادی در هر لحظه از زمان را با انجام یک سری محاسبات نامساوی‌های ماتریسی (LMI) به دست می‌آوریم که همگرایی و پایداری خطای تخمین این روش بر اساس قضیه لیاپانوف اثبات گردیده است. سپس نتایج طی یک سری شبیه‌سازی در نرم‌افزار Matlab با مشخصه تخمین ورودی بردار نامعین و بردار حالت مدل میکرواغتشاش، در بخش چهار ارائه می‌شوند. پرونده مقاله -
دسترسی آزاد مقاله
7 - طراحی و شبیه‌سازی نانوحسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی نانولوله بدون پیوند
زهرا آهنگریحسگرهای زیستی دارای کاربردهای متنوعی خصوصاً در بخش تشخیص پزشکی هستند. در این مقاله از ترانزیستور نانولوله بدون پیوند به عنوان حسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول استفاده گردیده است. اساس عملکرد این حسگر بر مبنای مدولاسیون دی‌الکتریک عایق گیت است. در این ترانزیستور، چکیده کاملحسگرهای زیستی دارای کاربردهای متنوعی خصوصاً در بخش تشخیص پزشکی هستند. در این مقاله از ترانزیستور نانولوله بدون پیوند به عنوان حسگر زیستی بدون برچسب برای تشخیص مولکول استفاده گردیده است. اساس عملکرد این حسگر بر مبنای مدولاسیون دی‌الکتریک عایق گیت است. در این ترانزیستور، گیت وظیفه کنترل جریان درین را بر عهده دارد و در صورت تغییر خازن گیت، جریان درین تغییر می‌کند. یک نانوحفره در عایق گیت ایجاد گردیده که محل قرارگیری مولکول است. از آنجا که مولکول‌های زیستی مختلف دارای ثابت دی‌الکتریک متفاوتی هستند، انباشتگی مولکول‌های مختلف در نانوحفره موجب تغییر ثابت دی‌الکتریک نانوحفره گردیده و این امر در نهایت موجب تغییر خازن گیت و تغییر جریان افزاره می‌گردد. تغییرات ولتاژ آستانه و تغییرات جریان درین به عنوان دو معیار برای شناسایی مولکول و تعیین حساسیت حسگر معرفی شده‌اند. این حسگر به دلیل دارابودن دو گیت داخلی و خارجی دارای توان مصرفی پایینی است و دارای فرایند ساخت ساده در دمای پایین می‌باشد. از مزایای ساختار مطرح‌شده در این حسگر می‌توان به حساسیت بالا و تفکیک‌پذیری بالا خصوصاً در مولکول‌هایی با ثابت دی‌الکتریک پایین اشاره نمود. اثر متغیرهای مهم ساختاری و فیزیکی بر عملکرد این حسگر به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. تابع کار فلز گیت و آلایش کانال دو معیار بسیار مهم در حساسیت حسگر هستند که لازم است مقادیر بهینه‌ای برای آنها تعیین گردد. به دلیل توان مصرفی پایین و حساسیت بالا، این حسگر می‌تواند گزینه مناسبی برای کاربرد در ابعاد نانو باشد. پرونده مقاله