مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Software Evaluation of Reducing the Number of Switching States and Removing the Weight Factor in the Predictive Current Control of Six-Phase Induction Motorارزیابی نرم افزاری کاهش تعداد حالات کلیدزنی و حذف ضریب وزنی در کنترل پیش‌بین جریان موتور القایی شش فاز245262faپیمان میرزایی پوردانشگاه شهید چمران اهواز0000000210937548اسماعیل رک رکدانشگاه لرستانمحسنصنیعیدانشگاه شهید چمران اهوازسیدقدرت اله سیف الساداتدانشگاه شهید چمران اهواز2022331The simple and accurate design of the flux weighting coefficient for the predictive current control (PCC) algorithm is an important issue that can be seen in all predictive controllers. It should be said that predictive current control is a promising method to obtain fast torque response with a simple and flexible structure, but its development to multi-phase drives can lead to dissatisfaction. In this article, due to the challenge of computing load of PCC algorithm, the weighting coefficient removal method is used and finally modified predictive current control (VV-PCC) without weighting coefficient is used for six-phase induction motor drive. Different operating conditions such as startup, sudden loading and different speeds have been investigated. As a result, choosing a switching state in PCC leads to high x-y currents, this problem requires a small number of repetitions with the proposed VV-PCC method based on removing the weighting factor, because the number of switching states has increased from 49 to 13, and finally It will reduce copper losses and improve power quality. The results and validation of the mentioned cases are presented using MATLAB software.طراحی ساده و دقیق ضریب وزنی شار برای الگوریتم کنترل پیش‌بین جریان (PCC) موضوع مهمی است که در تمامی کنترل‌کننده‌های پیش‌بین به چشم می‌آید. باید گفت که کنترل پیش‌بین جریان برای به دست آوردن پاسخ گشتاور سریع با ساختار ساده و انعطاف‌پذیر، یک روش امیدوارکننده به حساب می‌آید اما توسعه آن‌ به درایوهای چندفاز می‌تواند نارضایتی‌هایی به دنبال داشته باشد. در این مقاله با توجه به چالش بار محاسباتی الگوریتم PCC، از روش حذف ضریب وزنی استفاده گردیده و نهایتاً کنترل جریان پیش‌بین اصلاح‌شده (VV-PCC) بدون ضریب وزنی برای درایو موتور القایی شش‌فاز به کار گرفته شده و شرایط عملکرد مختلف مانند راه‌اندازی، بارگیری ناگهانی و سرعت‌های متفاوت بررسی گردیده‌اند. در نتیجه، انتخاب یک حالت کلیدزنی در PCC منجر به جریان‌های بالای x-y می‌شود که این مشکل با روش پیشنهادی VV-PCC مبتنی بر حذف ضریب وزنی به تعداد تکرارهای کمی نیاز دارد، چرا که تعداد حالات کلیدزنی از 49 به 13 رسیده و نهایتاً سبب کاهش تلفات مسی و بهبود کیفیت توان نیز خواهد شد. نتایج و اعتبارسنجی موارد مذکور با استفاده از نرم‌افزار Matlab ارائه گردیده است.http://ijece.org/ar/Article/Download/36435

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Fault Tolerant Control of DFIG Wind Turbine Back-to-Back Converter Based on Developed Sliding Mode Methodکنترل تحمل‌پذیر خطای مبدل پشت به پشت توربین بادی مبتنی بر DFIG بر اساس روش توسعه‌یافته مود لغزشی263279faمهرنوشکمرزریندانشکده مهندسی برق، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجاییمحمد حسین رفان دانشکده مهندسی برق، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجاییپرویزامیریدانشکده مهندسی برق، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی20211014Fault detection and tolerable control of wind turbine increases its reliability and availability. One of the electrical components of the wind turbine with a high error rate is the power converter. In this paper, a new method for fault tolerant (FT) control of the wind turbine back-to-back converter based on Dual Feed Induction Generator (DFIG) is presented. When a open circuit fault occurs in each of the IGBTs of the wind turbine converter, the performance of the converter is distorted and part of the current signal of each leg of the converter is lost. The classical controller cannot completely correct this change in current behavior, and for this reason, it has an abnormal performance. As a result, power generation will be accompanied by many fluctuations. In order to compensate, a new method based on sliding mode control is presented in this article. First, when an error occurs, the fault detection system identifies the faulty leg, and after reconfiguring the hardware, the proposed control system based on sliding mode control replaces the classic control system and switching operation. The fault detection method presented in this article is based on artificial neural network and it was developed based on matching with the functional parameters of the wind turbine. The proposed FT method is evaluated using a hardware simulator in a laboratory loop with a 90 kW DFIG generator. The experimental results show the proper accuracy of the fault detection method and on the other hand, the proposed FT method was able to compensate the open circuit fault of the IGBT.تشخیص عیب‌ و کنترل تحمل‌پذیر خطای توربین بادی، موجب افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن آن می‌شود. یکی از اجزای الکتریکی توربین بادی با نرخ خطای بالا، مبدل توان است. در این مقاله، روش جدیدی به منظور کنترل تحمل‌پذیر خطای (FT) مبدل پشت به پشت توربین بادی مبتنی بر ژنراتور دو سو تغذیه (DFIG) ارائه شده است. با بروز خطا در هر یک از IGBTهای مبدل توربین بادی، عملکرد مبدل مخدوش شده و بخشی از سیگنال جریان هر ساق مبدل از بین می‌رود. کنترل‌کننده کلاسیک، این تغییر رفتار جریان را نمی‌تواند به نحو کاملی اصلاح کند، بنابراین سامانه عملکرد غیر عادی دارد و در نتیجه تولید توان با نوسانات زیادی همراه خواهد بود. به منظور جبران، در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر کنترل مود لغزشی ارائه شده است. ابتدا با بروز خطا، سامانه تشخیص عیب، ساق معیوب را مشخص می‌کند و پس از پیکربندی مجدد سخت‌افزار، سامانه کنترل پیشنهادی مبتنی بر کنترل مود لغزشی، جایگزین سامانه کنترل کلاسیک و عملیات کلیدزنی می‌گردد. روش تشخیص عیب ارائه‌شده در این مقاله، مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی است و بر اساس تطبیق با پارامترهای عملکردی توربین بادی، توسعه داده شده است. روش FT پیشنهادی با استفاده از شبیه‌ساز سخت‌افزار در حلقه آزمایشگاهی با ژنراتور 90 کیلووات DFIG ارزیابی می‌شود. نتایج تجربی، دقت مناسب روش تشخیص عیب را نشان داده و از طرفی روش FT پیشنهادی به خوبی توانسته که جبران‌سازی خطای مدار باز IGBT را انجام دهد.http://ijece.org/ar/Article/Download/31828

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Design of a Secondary Controller Based on Distributed Cooperative Control of Distributed Generators (DGs) with Multi-Agent Systems Approach Considering DoS Cyber Attacksطراحی کنترل کننده ثانویه پایه ریزی شده بر روی کنترل اشتراکی توزیع شده منابع تولید پراکنده (DGها) با رویکرد سیستم های چندعامله با درنظرگرفتن حملات سایبری DoS280292fa عبداللهمیرزابیگیدانشگاه تفرشعلی کاظمیدانشگاه تفرشمهدیرمضانیدانشکده ریاضی، دانشگاه تفرش سیدمحمدعظیمی دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی همدان00000002784623232022623Today, in many control methods, neighboring system information is used for better control and synchronization between different units, and therefore, in the access and transmission of information through communication links, problems such as disruption, uncertainty, noise, delay, and cyber-attacks occur. In this paper, the effect of the Denial of Service (DoS) cyber-attack on the microgrid in island mode is investigated and a cooperative distributed hierarchical controller is designed with the presence of this cyber-attack. Distributed Generations (DGs) have been analyzed with the help of multi-agent systems and the communication network between them using graph theory. The effects of the DoS cyber-attack on the model of DGs are mathematically formulated and in proving the stability and synchronization of frequency and voltage, the suitable Lyapunov function is presented and the stability analysis of DGs against these cyber-attacks is performed and the stability and synchronization conditions of DGs are proved. To confirm the proposed theoretical issues, a case study model is simulated despite the DoS attack on the communicative links in Matlab Simulink, and the results show the performance of the designed controller in different conditions.امروزه در بسیاری از روش‌های کنترلی از اطلاعات سیستم همجوار به منظور کنترل بهتر و سنکرون‌سازی بین واحدهای مختلف استفاده می‌شود و بنابراین در دسترسی و انتقال اطلاعات از طریق لینک‌های ارتباطی، مشکلاتی مانند اختلال، عدم قطعیت، نویز، تأخیر و حمله‌های سایبری به وجود می‌آید. در این مقاله اثر حمله سایبری منع سرویس (DoS)بر ریزشبکه در حالت جزیره‌ای بررسی و کنترل‌کننده سلسله‌مراتبی توزیع‌شده اشتراکی با حضور این حمله سایبری طراحی گردیده است. منابع تولید پراکنده به کمک سیستم‌های چندعامله و شبکه ارتباطی بین آنها با استفاده از تئوری گراف تحلیل شده است. اثرات این حمله سایبری در کنترل منابع تولید پراکنده، فرمول‌بندی ریاضی شده و در اثبات پایداری و سنکرون‌سازی فرکانس و ولتاژ، تابع لیاپانوف مناسب ارائه گردیده و تحلیل پایداری در برابر این حمله سایبری انجام شده و همچنین شرایط پایداری و سنکرون‌سازی اثبات گردیده است. به منظور تأیید مباحث تئوری ارائه‌شده، یک مدل نمونه با وجود حمله سایبری منع سرویس در لینک‌های ارتباطی در محیط متلب/ سیمولینک شبیه‌سازی گردیده است. نتایج در شرایط مختلف، کارایی کنترل‌کننده طراحی‌شده را تحت شرایط معینی به خوبی نشان می‌دهند.http://ijece.org/ar/Article/Download/38188

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116One Analytical Method Based on Winding Function Theory and Magnetic Equivalent Circuit Model for Electromagnetic Analysis of Induction Motors under Healthy Condition and Broken-Rotor Bar Faultیک روش تحلیلی بر پایه نظریه تابع سیم‌پیچی و مدل مدار معادل مغناطیسی برای آنالیز الکترومغناطیسی موتورهای القایی تحت شرایط کاری سالم و خطای میله شکسته در رتور293300faفرهادرضایی علمدانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستانعبدالصمدحميديدانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستانوحيدنائينيگروه آموزشی مهندسی برق، دانشگاه ملایر2022218In this paper, one hybrid analytical model (HAM) based on winding function theory (WFT) was presented for cage-rotor induction motors (CRIMs), which helps from the magnetic equivalent circuit (MEC) for considering the effect of slots and magnetic saturation in stator and rotor cores. A non-linear MEC model is used to calculate the magneto motive force (MMF) drops in iron parts of stator and rotor for every operating point under the healthy condition and broken-rotor bar (BRB) fault. The distribution of MMF drop in stator and rotor is separately expressed in terms of the distribution of equivalent virtual currents and the virtual winding function. The inductances are then calculated using WFT while considering the effect of slots and magnetic saturation. To model the starting of no-load CRIM, the system of electrical and mechanical differential equations is solved using the finite difference method (FDM) under the healthy condition and BRB fault. Hague's solution and one simple conformal mapping (CM) are used to calculate and analysis of air-gap magnetic field. To verify the proposed model, some analytical results are compared with the corresponding results obtained through finite element method (FEM).در این مقاله یک مدل تحلیلی هیبرید بر پایه نظریه تابع سیم‌پیچی برای موتورهای القایی با رتور قفسی ارائه می‌شود که از مدل مدار معادل مغناطیسی برای لحاظ‌کردن اثر شیار و اشباع مغناطیسی در هسته‌های استاتور و رتور کمک می‌گیرد. تحت شرایط کاری سالم و خطای میله شکسته در رتور و برای هر نقطه کار، از یک مدار معادل مغناطیسی غیر خطی برای محاسبه افت نیروی محرکه مغناطیسی در بخش‌های آهنی استاتور و رتور استفاده می‌شود. توزیع افت MMF در استاتور و رتور به طور جداگانه بر حسب یک توزیع از جریان‌های مجازی معادل و یک تابع سیم‌پیچی مجازی بیان می‌شود. سپس اندوکتانس‌ها با در نظر داشتن اثر شیارها و اشباع مغناطیسی با استفاده از WFT محاسبه می‌گردند. به منظور مدل‌سازی راه‌اندازی بی‌بار موتور تحت شرایط کاری سالم و خطای میله شکسته، دستگاه معادلات دیفرانسیل الکتریکی و مکانیکی به طور هم‌زمان با استفاده از روش تفاضلات متناهی حل می‌شوند. از روش هیگ و یک نگاشت همدیس ساده برای محاسبه و آنالیز میدان مغناطیسی فاصله هوایی استفاده می‌گردد. به منظور راستی‌آزمایی مدل ارائه‌شده، بعضی از نتایج تحلیلی با نتایج نظیر به دست آمده از روش اجزای محدود مقایسه می‌شوند.http://ijece.org/ar/Article/Download/34184

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Performance Enhancement of Unfalsified Adaptive Control Using the Model Referenceبهبود عملکرد کنترل تطبیقی ابطال‌ناپذیر با به‌کارگیری مدل مرجع301308fa مجتبینوری منظردانشكده مهندسي برق، دانشگاه شهید بهشتی20211116Unfalsified adaptive control is a new approach in supervisory control that ensures the selection of a stabilizing controller from a control set based on the system input-output data. A prerequisite for ensuring stability is the existence of a pre-designed controller set that contains a stabilizing controller. The supervisor selects the controller based on the cost function calculated with the system input-output data. In this method, the control system performance is restricted to the controllers of the control set. In this paper, the controller set update is performed by introducing the concept of performance falsification along with the stability falsification of the active controller. To falsify the performance of the controller set, the structure of the model reference is proposed to evaluate the performance of the control system. In case of performance falsification, a new controller is designed and added to the controller set based on system data and without using any model. To design the controller, a linear matrix inequality problem is solved. In this paper, no system model is used, and the presented method is completely model-free and data-oriented. The simulation results show the performance improvement of the proposed method compared to other methods in a standard robust adaptive benchmark system.کنترل تطبیقی ابطال‌ناپذیر، رویکرد جدیدی در کنترل نظارتی است که تنها با توجه به داده‌های ورودی- خروجی از سیستم و یک بانک کنترلی، انتخاب کنترل‌کننده پایدارساز را تضمین می‌کند. تنها شرط لازم برای اثبات پایداری، وجود یک بانک کنترل‌کننده طراحی‌شده از قبل است که حداقل یک کنترل‌کننده از کنترل‌کننده‌های موجود در بانک کنترلی، پایدارساز باشد. انتخاب کنترل‌کننده‌ها توسط ناظر بر اساس تابع هزینه‌ای است که با داده‌های ورودی- خروجی سیستم محاسبه می‌شوند. در این روش، عملکرد سیستم کنترلی محدود به کنترل‌کننده‌های موجود در بانک کنترلی است. در این مقاله با استفاده از معرفی ایده ابطال عملکرد بانک کنترلی موجود، در کنار مفهوم ابطال پایداری کنترل‌کننده فعال، به‌روزرسانی بانک کنترلی انجام می‌شود. برای ابطال عملکرد بانک کنترلی، ساختار مدل مرجع برای ارزیابی عملکرد سیستم کنترلی پیشنهاد شده است. بعد از ابطال عملکرد، یک کنترل‌کننده جدید بر اساس داده‌های سیستم و بدون استفاده از هیچ مدلی طراحی شده و کنترل‌کننده جدید به بانک کنترل‌کننده‌ها افزوده می‌شود. برای طراحی کنترل‌کننده، یک مسأله ناتساوی ماتریسی خطی حل می‌شود. در این مقاله از هیچ مدلی از سیستم استفاده نشده و روش ارائه‌شده کاملاً بدون مدل و داده‌محور است. نتایج شبیه‌سازی، بهبود عملکرد روش پیشنهادی را نسبت به سایر روش‌ها بر روی یک سیستم رایج که در ارزیابی عملکرد سیستم‌های کنترل تطبیقی مقاوم استفاده می‌شود، نشان می‌دهند.http://ijece.org/ar/Article/Download/32263

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Proposing a New High-Gain Switched-Capacitor Pulsed-Power Converter Using Low Input Voltage Sourceارائه یک مبدل توان پالسی سوئیچ-خازنی جدید با استفاده از منبع ولتاژ پایین با قابلیت افزایش سریع دامنه ولتاژ309316faسوگندنیکخواهدانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه علوم و فنون مازندرانمحمدرضانژاددانشکده مهندسی و فناوری، دانشگاه مازندرانرضاخسرویدانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه علوم و فنون مازندران2021810In this paper a new topology of pulsed-power converter to generate high-voltage pulses by low-input source is proposed. The proposed high step-up converter can generate high output voltage with few number of elements and stages. This converter which is based on switch-capacitor structure is self-balanced and can be used in portable pulsed power supply. To show the validity of the proposed converter operation, a prototype of the proposed topology in the laboratory was constructed. The results show proper operation of the converter.در این مقاله، ساختار جدیدی جهت تولید پالس ولتاژ بالا با استفاده از منبع ورودی ولتاژ پایین (مانند باتری) پیشنهاد شده است. مبدل ارائه‌شده، قابلیت بالایی در افزایش بسیار سریع دامنه ولتاژ ورودی دارد، به طوری که با تعداد المان‌ها و طبقات کمی به دامنه ولتاژ بالا در خروجی دست می‌یابد. این ساختار که کاربرد زیادی در منابع تغذیه پرتابل مورد استفاده در صنایع مختلف همچون پزشکی دارد، بر اساس مدارات سوئیچ- خازنی بوده و دارای خاصیت خودمتعادلی می‌باشد (ولتاژ خازن‌ها به طور اتوماتیک به مقدار مورد نظر می‌رسد). مقایسه مبدل مورد نظر با مدارهای دیگر نشان از کاهش تعداد المان‌های مورد استفاده در ساختار پیشنهادی دارد. در نهایت جهت اطمینان از صحت عملکرد مبدل پیشنهادی، یک نمونه از مدار در آزمایشگاه، ساخته شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است.http://ijece.org/ar/Article/Download/29230

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران168237452042023116Design, Simulation and Implementation of Compact and Wideband Microwave Filter Using Semi-Hexagonal Cavity by Substrate Integrated Waveguide (SIW) Technologyطراحی، شبيه‌سازی و ساخت فيلتر فشرده و پهن باند ريزموج با استفاده از محفظه تشديد نيم‌شش‌وجهی و فناوری موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه317325faمحمدحسننشاطيدانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی0000000321728175رسولرحمانیدانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی2021922In this paper, a compact wideband microwave filter in X band using substrate integrated waveguide technology is designed, simulated and implemented. At first, the structure of hexagonal and semi-hexagonal microwave resonators is studied and their resonate modes, resonance frequencies and field distribution inside these resonators are investigated. Then, a second order Chebyshev filter is designed by coupling matrix of two semi-hexagonal cavities with center frequency of 10 GHz and fractional bandwidth of 20%. The first designed filter based on theoretical modeling is simulated by a full wave simulator and the geometrical parameters of the structure are adjusted for the required response. A prototype of the designed filter is implemented by TLY031 substrate and its characteristics are successfully measured. The results show that the measured results agree well with those obtained by simulation. The center frequency of the implemented filter is 8.7 GHz and it provides 27.3% bandwidth, with maximum insertion loss of 2.1 dB.در این مقاله، یک فیلتر فشرده پهن باند ريزموج باند X با فناوری موجبر مجتمع‌شده در زيرلايه طراحی، شبیه‌سازی و ساخته شده است. ابتدا ساختار تشدیدکننده ريزموج شش‌وجهی و نیم‌شش‌وجهی بررسی و مُدهای تشدید، فرکانس تشدید و توزیع میدان داخل این نوع تشدیدکننده‌ها مطالعه گردیده است. سپس طرح یک فیلتر درجه دوی چبیشف باند X با استفاده از ماتریس تزویج بین دو تشدیدکننده نیم‌شش‌وجهی با فرکانس مرکزی GHz 10 و پهنای باند نسبی 20% انجام شده است. نمونه اولیه طراحی‌شده بر اساس محاسبات تئوری، با نتايج نرم‌افزار شبیه‌سازی تمام موج بررسی و ابعاد مناسب فیلتر برای پاسخ مورد نظر تنظیم شده‌اند. یک نمونه از فیلتر طراحی‌شده با زيرلايه 031TLY ساخته و مشخصات آن با موفقیت اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهند که مقادیر اندازه‌گیری‌شده با مقادیر شبیه‌سازی تطابق خوبی دارند و فیلتر ساخته‌شده دارای فرکانس مرکزی GHz 7/8 و پهنای باند نسبی 3/27% با حداکثر تلفات باند عبور dB 2/1 است.http://ijece.org/ar/Article/Download/29261