مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1400 | دوره:19 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

در این مقاله، یک استراتژی برای به دست آوردن برنامه ریزی بهینه به منظور مدیریت توان الکتریکی ریزشبکه ها، با اشتراک گذاری توان الکتریکی از طریق هماهنگی میان ریزشبکه ها و سیستم همسایگی، که هیچ هزینه اضافی برای واحدهای تولیدی ندارد، پیشنهاد شده است. میزان عدم قطعیت بار مصرف کنندگان، بر اساس شبکه عصبی دینامیکی و با توجه به روند پیاده سازی و دقت بالای پیش بینی، مدل می شود. از نگاه دیگر، برای تأمین انرژی الکتریکی ریزشبکه، علاوه بر اتصال به شبکه بالادست، از دیزل ژنراتور و انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، انرژی بادی و باتری ذخیره ساز انرژی الکتریکی استفاده شده است. همچنین استفاده از فاکتورهای قابلیت اطمینان به همراه ارزیابی دقیق هزینه های جاری، موجب بهبود کارایی ریزشبکه می شود. از این رو، احتمال میزان بار تأمین نشده سیستم (LPSP) و احتمال تأمین نشدن انرژی مورد انتظار مصرف کنندگان شبکه انرژی الکتریکی (LOLE)، به عنوان فاکتورهای ارزیابی دقت هزینه های جاری مطرح می شوند. مدل پیشنهادی در نرم افزارهای GAMS و MATLAB پیاده سازی شده و نتایج حاصل نشانگر عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی بوده و موجب سود دهی سیستم مورد مطالعه می شود.

در این مقاله ساختار جدیدی برای مزرعه بادی-خورشیدی ارائه شده است. مزرعه بادی-خورشیدی پیشنهادی دارای قابلیت اتصال پانل خورشیدی و بارهای DC بوده و مجهز به یک سیستم ذخیره انرژی (ESS) می باشد. هر توربین بادی DFIG در مزرعه بادی پیشنهادی دارای یک اتصال به شبکه AC از طریق استاتور و یک اتصال به لینک DC مشترک از طریق مبدل سمت روتور می باشد. در ساختار پیشنهادی، برای تبادل توان بین لینک DC مشترک و شبکه AC از یک مبدل سمت شبکه با توان بالا استفاده شده است. مزرعه بادی پیشنهادی در شرایط عملکرد عادی از مزایایی همچون کاهش تلفات مبدل و افزایش طول عمر مبدل ها بهره می برد. همچنین ساختار پیشنهادی قادر است قوانین شبکه را در تزریق توان راکتیو و توان اکتیو به ترتیب متناسب با خطاهای ولتاژ و فرکانس با استفاده از سیستم کروبار موازی و منبع ذخیره ساز انرژی و با تغییر حالت کنترلی DFIGها و پانل های خورشیدی رعایت کند. جهت بررسی قابلیت های ساختار پیشنهادی، شبیه سازی سیستم با نرم افزار MATLAB/Simulink انجام گردیده و همچنین از یک سیستم آزمایشگاهی جهت بررسی عملکرد ساختار پیشنهادی در شرایط مختلف کاری استفاده شده است.

این مقاله، اثبات نظری پایداری مجانبی حلقه بسته مبدل باک DC-DC را بر مبنای نظریه آشفتگی منفرد ارائه می دهد. به دلیل ماهیت ساختار دو مقیاس زمانی با دینامیک های تند و کند در این مبدل، برای کنترل آن از ساختار کنترلی آبشاری استفاده شده است. این کنترل کننده دارای دو حلقه کنترلی می باشد: یک حلقه بیرونی برای کنترل ولتاژ خروجی بر مبنای کنترل تناسبی-انتگرالی و یک حلقه درونی برای کنترل جریان سلف بر مبنای کنترل مد لغزشی. کنترل کننده های مربوط به هر کدام از حلقه ها بر مبنای نظریه آشفتگی طوری طراحی می شوند که محدودیت های در نظر گرفته شده برای مبدل را برآورده کرده و پایداری مجانبی حلقه بسته را در گستره وسیعی از شرایط اولیه مبدل، تضمین کنند. جهت اعتبارسنجی، روش پیشنهادی برای یک مبدل باک نوعی در محیط Matlab-Simulink شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با انتخاب مناسب ضرایب کنترل کننده PI حلقه بیرونی، مطلوبات مسئله برآورده شده و سیستم پایدار مجانبی می شود. همچنین مقاومت سیستم در برابر نامعینی بار و اغتشاشات ورودی و نیز نحوه ردیابی مرجع ولتاژ مورد ارزیابی قرار گرفته و ساختار پیشنهادی با ساختار PI-PI مقایسه شده است.

چکیده: یکی از چالش های اساسی شبکه های سلولی ناهمگن که در آنها ایستگاه های پایه مختلف با ویژگی های متفاوت به سرویس دهی کاربران می پردازند، سیاست دسترسی کاربران به ایستگاه های پایه است. در این مقاله به منظور بهبود عملکرد ارتباط فراسو در شبکه ناهمگنی که از محدودیت بک هال در ایستگاه های پایه رنج می برد، سیاست دسترسی ارتباط فراسو و فروسو به صورت جدا پیشنهاد می گردد. در این نوع سیاست، کاربر می تواند به دو ایستگاه پایه مجزا در ارتباط فراسو و فروسو متصل گردد. به منظور بهره برداری کارامد از منابع شبکه و افزایش گذردهی کاربران متصل به سلول های پربار، معیار دسترسی کاربران به ایستگاه های پایه در ارتباط فراسو، برقراری تعادل بار در این ارتباط در نظر گرفته شده است. به این منظور شاخص ارتباط کاربران به ایستگاه های پایه و توان ارسالی آنها از حل مسأله بهینه سازی بیشینه کردن مجموع نرخ مؤثر کاربران به دست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با به کارگیری این معیار، در سیاست دسترسی ارتباط فراسو و فروسو به صورت جدا، شاخص تعادل بار، کارایی انرژی و متوسط نرخ مؤثر کاربران در این ارتباط به طور قابل توجهی بهبود می یابد. از آنجا که نرم افزار گمز جواب دقیق مسأله بهینه سازی را محاسبه می کند و به منظور ارزیابی کارایی الگوریتم پیشنهادی، مسأله فوق در شبکه بک هال با استفاده از نرم افزار گمز نیز حل شده است. نتایجی که از الگوریتم پیشنهادی به دست آمده به نتایج محاسبه شده از نرم افزار گمز نزدیک می باشد که نشان دهنده دقت مناسب الگوریتم پیشنهادی است. در ادامه نیز روشی برای بهبود تعادل بار در ارتباط فراسو در شبکه های ناهمگن که دارای محدودیت بک هال می باشند، پیشنهاد می شود و کارایی آن مورد ارزیابی قرار می گیرد.

چکیده: ترانزیستورهای نانونوار گرافنی نوع شاتکی (SBGNRFET)، علی رغم ویژگی های بارزی که نسبت به ترانزیستورهای متداول دارند، دارای جریان خاموش نسبتاً زیاد و نسبت پایین می باشند. در این مقاله ساختار جدیدی از ترانزیستور نانونوار گرافنی نوع شاتکی ارائه شده که در آن گیت ترانزیستور به دو قسمت تقسیم شده است. به گیتی که در سمت درین قرار گرفته است، ولتاژ ثابت متصل شده و گیتی که در سمت سورس قرار گرفته است، گیت اصلی ترانزیستور می باشد. ساختار SBGNRFET ارائه شده با مشخصه های هندسی و فیزیکی و در بایاس های متفاوت با استفاده از شبیه ساز عددی مبتنی بر توابع گرین غیر تعادلی شبیه سازی شده و کارایی افزاره مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده بهبود نسبت تا 7/6 برابر در می باشد. در این ولتاژ نسبت از 2/1 در ترانزیستور SBGNRFET معمولی به 01/8 در ترانزیستور جدید رسیده و جریان خاموش از µ A 5 به µ A 7/0 کاهش یافته است. همچنین در، به عنوان ولتاژ تغذیه، نسبت از 97/3 به 8/15 و جریان خاموش از µ A 63/0 به µ A 16/0 رسیده است.

: امروزه مبدل های آنالوگ به دیجیتال به عنوان جزء جدایی ناپذیر از سیستم های بر روی تراشه به شمار می آیند زیرا فاصله بین دنیای فیزیکی آنالوگ و دنیای منطقی دیجیتال را از بین می برند. این امر و تمایل روزافزون به استفاده از تجهیزات قابل حمل، سبب شده ملزومات طراحی این مبدل ها مانند سرعت، توان مصرفی و سطح اشغالی بهبود یابند. راهکارها و روش های مختلفی جهت بهبود عملکرد مبدل ها ارائه شده که روز به روز در حال پیشرفت می باشند. با توجه به اهمیت روزافزون مبدل ها، در این مقاله یک ADC سریع و کم توان با استفاده از CNTFET طراحی شده و عملکرد آن با نمونه مشابه MOSFET با همان طول کانال مورد بررسی قرار گرفته و همچنین عملکرد مبدل طراحی شده با دو نوع کدگذار مختلف، ROM و Fat tree مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه، نتایج شبیه سازی که با بهره گیری از نرم افزار HSPICE در تغذیه 9/0 ولت به دست آمده ارائه گردیده است. نتایج شبیه سازی مبدل در فناوری CNTFET بهبود قابل توجهی در پارامترهای توان و تأخیر نسبت به طراحی مشابه در فناوری CMOS نشان می دهد. توان مصرفی و تأخیر مبدل مبتنی بر نانولوله کربنی با کدگذار نوع ROM به ترتیب 5/92% و 54% و با کدگذار Fat tree به ترتیب 93% و 72% نسبت به مبدل های مبتنی بر ترانزیستورهای CMOS بهبود یافته اند.

این مقاله، به بررسی بهره وری انرژی در شبکه های رله دوجهتی امن می پردازد. فرض می شود که در حضور یک شنودگر، دو کاربر تک آنتنی با کمک چند رله چندآنتنی تقویت و ارسال به مبادله اطلاعات با یکدیگر اقدام می کنند. در بازه زمانی اول، کاربران سیگنال خود را به سمت رله ارسال می کنند و در بازه زمانی دوم، رله ها با استفاده از ماتریس شکل دهی پرتو، سیگنال دریافتی را به گونه ای به سمت کاربران ارسال می کنند که اطلاعات دریافتی شنودگر به حداقل برسد. با استفاده از دو روش شکل دهی پرتو در فضای پوچ (NSBF) و شکل دهی پرتو بر پایه هم ترازی تداخل (ILABF)، بهره وری انرژی که نسبت نرخ مجموع امن به توان مصرفی کل شبکه است، محاسبه شده است. نشان داده می شود که مسأله های پیش رو غیر محدب است و با استفاده از روش آزادسازی نیمه معین (SDR)، به صورت محدب تبدیل خواهند شد. این مسایل محدب با استفاده از روش نقطه درونی حل گردیده اند و پاسخ آنها فرم بسته ندارد. در نتایج عددی، ملاحظه می شود که با استفاده از روش شکل دهی پرتو بر پایه هم ترازی تداخل، بهره وری انرژی مقدار بیشتری را نسبت به روش شکل دهی پرتو در فضای پوچ که در پژوهش های پیشین به کار رفته است، به خود اختصاص می دهد.

در این مقاله تلاش شده تا برای یک مدل چندورودی-چندخروجی (MIMO) بالگرد بدون سرنشین (HUAV)، سیستم افزاینده پایداری (SAS) مقاوم بهینه در مد هاور طراحی شود. این مدل در حالت حلقه باز، ناپایدار و زیر تحریک است و بین دینامیک های آن در کانال های رول، پیتچ و یاو وابستگی وجود دارد. در این مقاله با توجه به ویژگی خاص مدل، فیلترهایی با پهنای باند مشخص در مسیر سیگنال های اعمالی به عملگرها طراحی شده که باعث می شود وابستگی دینامیک ها در مدل حلقه بسته کاهش یافته و عملکرد حلقه های کنترلی در کانال های حرکت طولی، عرضی و سمت آن مجزا گردد. در این مقاله، SAS به صورت کنترل کننده های PI مقاوم روی مدل خطی طراحی می شود. بر این اساس، پس از مجزانمودن حلقه های عملکردی بالگرد در حالت حلقه بسته، ضرایب PI هر کانال به کمک مسئله کنترل مقاوم ∞ H مدل شده و با الگوریتم ژنتیک به صورت بهینه محاسبه گردیده است. در نهایت شبیه سازی روی مدل غیر خطی نشان دهنده مقاوم بودن آن در برابر عدم قطعیت ناشی از خطی سازی مدل غیر خطی و اغتشاشات واردشده به سیستم است.