مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1402 | دوره:21 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

در این مقاله، کنترل پیش بین مبتنی بر مدل با مجموعه متناهی (FCS-MPC) برای کنترل حلقه بسته یکسوساز AFE معرفی شده است. روش پیشنهادی به صورت زمان گسسته عمل می کند و نیاز به کنترل کننده PI خارجی ندارد. نکته جدید در الگوریتم کنترلی پیشنهادی، نحوه کنترل مراجع دینامیکی می باشد. استراتژی کنترل قادر است که مراجع مناسبی را برای توان اکتیو منبعو ولتاژ یکسوشده بر اساس ویژگی های ذاتی ساختار AFE، بدون نیاز به کنترل کننده PI به صورت فرموله ارائه دهد. در ادامه برای درک بهتر عملکرد، روش کنترل پیشنهادی با کنترل مستقیم توان به روش پیش بین مبتنی بر مدل (MPDPC) مقایسه شده است. نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار Matlab/Simulink گویای این است که روش پیشنهادی، ضمن داشتن تمام قابلیت های روش MPDPC از جمله ردیابی توان اکتیو و ولتاژ DC و THD جریان پایین، با حذف کنترل کننده PI بدون تأثیر بر عملکرد از پایداری بهتر و پاسخ گذرای سریع تری برخودار می باشد.

شبکه های روی تراشه، یک بستر ارتباطی کارآمد را برای برقراری ارتباط بین تعداد بالای هسته پردازشی در تراشه های مدرن امروز فراهم می کنند. با این حال کاهش ابعاد ترانزیستورها سبب شده تا مصرف توان ایستا به یکی از مسائل مهم در این شبکه ها تبدیلگردد. معمولاً از روش قطع تغذیه سیستم بر روی کانال های مجازی در زمان بیکاری شان برای کاهش توان مصرفی شبکه استفاده می شود؛ اما پراکندگی بار در سطح شبکه و عدم پیوستگی دوره بیکاری در کانال های مجازی باعث روشن و خاموش شدن متوالی این منابع می شود که سربار تأخیر و توان مصرفی را به دنبال دارد. این مسئله در شبکه های روی تراشه سه بعدی نیمه متصل که تعداد اتصالات عمودی شان محدود می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این مقاله، یک الگوریتم مسیریابی برای شبکه های سه بعدی نیمه متصل ارائه می شود که با توزیع مناسب بسته ها، پراکندگی بار را در شبکه کاهش می دهد تا یک دوره بیکاری پیوسته در کانال های مجازی ایجاد کند. به این ترتیب می توان با بیشتر خاموش نگه داشتن آنها بهترین تأثیر را از روش قطع تغذیه سیستم در مدیریت توان مصرفی گرفت. این مسیریابی با تقسیم بندی شبکه به دو منطقه شمالی و جنوبی و ایجاد محدودیت در استفاده از آسانسورهای هر منطقه، سعی دارد که بسته ها را از مسیرهایی عبور دهد که اخیراً بیشتر استفاده شده اند تا دوره بیکاری را در منابع پرمصرف موجود در مسیرهای کم تردد افزایش دهد. نتایج شبیه سازی تحت شبیه سازBooksim نشان می دهند که مسیریابی پیشنهادی در مقایسه با مسیریابی های دیگر، توانسته 18% تا 30% بهبود در توان مصرفی شبکه ایجاد کند و عملکرد شبکه را نیز از نظر تأخیر تا 32% بهبود بخشد.

در این مقاله، مسئله اجماع زمان ثابت در سامانه های چندکارگزار تک انتگرال گیر مرتبه کسری مورد مطالعه قرار گرفته است. اثر حافظه با استفاده از انتگرال و مشتق کسری ریمان-لیوویل در دینامیک کارگزاران در نظر گرفته شده و به منظور همگرایی کارگزاران، یک پروتکل کنترل مرتبه کسری مبتنی بر سیگنال خطای بین کارگزاران همسایه ارائه گردیده است. با استفاده از قضیه پایداری لیاپانوف، یک تابع لیاپانوف معرفی شده که نشان می دهد کارگزاران طی یک زمان نشست مشخص، همگرا شده و یک حد بالا برای آن زمان نشست تعیین می گردد. مزیت حد معرفی شده برای زمان نشست، وابسته نبودن آن به شرایط اولیه کارگزاران است. نهایتاً شبیه سازی هایی برای تأیید روش معرفی شده ارائه گردیده است.

در این مقاله با استفاده از فیلتر اکتیو موازی، یک استراتژی جدید مدیریت انرژی در ساختار چندعاملی ارائه می شود. این استراتژی به یک ریزشبکه AC متصل به شبکه اعمال گردیده و مسأله جبران سازی هارمونیکی را نیز شامل می شود. با بررسی مزایا و معایب فیلترهای اکتیو موازی و فیلترهای پسیو و همچنین کارایی آنها در ساختار چندعاملی برای ریزشبکه های قدرت، علت استفاده از فیلتر اکتیو موازی در روش پیشنهادی مشخص شده است. همچنین عملکرد این فیلترها جهت جبران سازی هارمونیک های جریان با بررسی نتایج FFT مورد مقایسه قرار گرفته است. در ریزشبکه مورد استفاده از مولد توربین بادی و مولد سلول های خورشیدی به عنوان منابع تجدیدپذیر و برای جبران تغییرات ناگهانی و برنامه ریزی نشده در توان تولیدی این دو مولد، دو پیل سوختی استفاده می شود. واحد مدیریت انرژی با توجه به توان تولیدی و توان مصرفی ریزشبکه، وضعیت فعال و غیرفعال بودن دو پیل سوختی را به نحوی مدیریت می کند که توان تبادل شده بین ریزشبکه و شبکه اصلی در بازه قابل قبولی محدود باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی با استفاده از کنترل کننده های پیوسته محلی (در هر عامل) و کنترل کننده گسسته مرکزی (سیستم مدیریت انرژی) توانسته که عملکرد مناسبی داشته باشد و ضمن تأمین توان مورد نیاز ریزشبکه، هم زمان مسأله جبران سازی هارمونیک های جریان را به درستی انجام دهد.

این مقاله ابتدا نشان می دهد که ستون فقرات شبکه انتقال آینده، حتماً خطوط جریان مستقیم با ولتاژ فوق العاده بالا است و سپس معادلات خطوط جریان مستقیم را با معادلات پخش بار جریان متناوب نیوتن-رافسون-سایدل ترکیب می کند. با افزایش ابعاد معادلات پخش بار از روش های ماتریسی برای افزایش سرعت حل معادله پخش بار استفاده شده است. همچنین از آنجایی که پخش بار هولومورفیک برای انجام پخش بار، نیازی به حدس اولیه ندارد و در صورت وجود راه حل، حتماً پاسخ دقیق را محاسبه می کند، از این روش برای تعیین حدس اولیه پخش بار نیوتن-رافسون-سایدل استفاده شده است. با ترکیب این روش ها در این مقاله، روش جدیدی ارائه گردیده که می تواند در شبکه های کوچک و بزرگ با دقت و سرعت مناسب، حداکثر توان انتقالی ایستا را محاسبه کند. در این مقاله از 5 شبکه 39، 118، 300 باس IEEE، 145 باس ایالت آیوا و شبکه 1153 باس شرق ایران در شبیه سازی استفاده شده است. همچنین از 4 روش پخش بار متوالی، روش تکراری کمترین باقیمانده تعمیم یافته، روش نیوتن-رافسون-سایدل کلاسیک و روش پخش بار هولومورفیک استاندارد برای مقایسه استفاده گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش ارائه شده قابل قبول است.

وقوع عیب در سیستم های واقعی عملاً غیر قابل اجتناب بوده و می تواند باعث کاهش عملکرد و حتی واردشدن خسارت غیر قابل جبران مالی و جانی گردد. از این رو مداخله به موقع و سریع با اتخاذ تصمیم های مناسب به جهت جلوگیری از صدمات ناشی از عیب بسیار حیاتی است. همین امر استفاده از روش های کنترل تحمل پذیر عیب را برای جبران اثرات مخرب عیب در سیستم و افزایش قابلیتاطمینان و امنیت آن بسیار ضروری می نماید. در این مقاله روشی برای تخمین و کنترل وقوع عیب عملگری و حسگری به صورت هم زمان با استفاده از طراحییک تخمین گر عیب و کنترل کننده تحمل پذیر عیب به صورت یکپارچه برای سیستم های خطی متغیر با زمان ارائه گردیده است. در این روش از یک تخمین گر مبتنی بر رؤیتگر ورودی ناشناخته با کنترل کننده حالت و مد لغزشی به جهت اطمینان از پایداری مقاوم سیستم از طریق حل نامساوی ماتریس خطی استفاده شده است. روش ارائه شده، روییک سیستم خطی با پارامتر متغیر اعمال گردیده و نتایج شبیه سازی، مؤثربودن این روش برای تخمین عیوب و پایداری سیستم را نشان می دهد.

در یک ADC با توان کم و سرعت بالا، مقایسه کننده های دینامیکی با توان کم و سرعت بالا از نیازهای ضروری می باشد. این مقاله تحلیلی از ملاحظات تاخیر انتشار، سرعت، و توان مصرفی مقایسه کننده را ارائه می کند و عبارات تحلیلی مورد نظر تجزیه و تحلیل می شوند. با استفاده از معادلات ریاضی، می توان طراحی مقایسه کننده ها را درک نمود. بر اساس تحلیل ارائه شده، یک مقایسه کننده دینامیکی جدید با اصلاح مدار مقایسه کننده دو دنباله برای سرعت بالا و توان کم در ولتاژهای تغذیه کم بدون پیچیدگی طراحی مدار پیشنهاد شده است که منجر به کاهش قابل توجه در زمان تاخیر و در نتیجه افزایش سرعت می شود. نتایج شبیه سازی در فناوری CMOS 0. 18 میکرومتری نتایج تجزیه و تحلیل را اثبات می کند و نشان داده شده که مقایسه کننده دو دنباله پیشنهادی توان مصرفی را کاهش داده و سرعت را افزایش می دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مقایسه کننده پیشنهادی تا فرکانس 5/2 گیگاهرتز با تاخیر 69 پیکوثانیه کار می کند و حدود 329 میکرووات را در ولتاژ تغذیه 2/1 ولت و انحراف استاندارد 8/7 میلی وات مصرف می کند.

در این مقاله، طراحی بهینه، شبیه سازی عددی و تحلیل تمام موج دو جاذب فراماده ای پهن باند در فرکانس های فروسرخ، نور مرئی و فرابنفش از طیف نور خورشید ارائه شده اند. این جاذب های مسطح، متشکل از دو لایه هادی و یک لایه عایق میانی هستند. نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی مبتنی بر روش انتگرال گیری متناهی نشان داد ه اند که عملکرد جاذب های طراحی شده مستقل از قطبش و زوایای تابش سمتی و ارتفاع موج تابشی است. جاذب های پیشنهادی دارای میزان جذب بیش از 92% در محدوده نور مرئی هستند؛ لذا این جاذب ها می توانند به منظور برداشت انرژی نور خورشید مورد استفاده قرار گیرند.