مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226Stabilizing and Synchronizing the Islanded Microgrid with the Presence of Sensor and Actuator Fault and Cyber-Attack with Secondary Controller Designپایدارسازی و سنکرون‌سازی ریزشبکه جزیره‌ای با حضور خطا و حمله سایبری سنسوری و عملگری با طراحی کنترل‌کننده ثانویه141154fa عبداللهمیرزابیگیدانشکده مهندسی برق، مؤسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی همدانعلیکاظمیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه تفرشمهدیرمضانیدانشکده ریاضی، دانشگاه تفرشسیدمحمدعظیمیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی همدان2022124In many microgrid control methods, the output information of sensors and actuators of neighbouring distributed generators (DGs) is used to stabilize and synchronize voltage and frequency. Many problems such as disturbances, uncertainty, unmodeled dynamics, cyber-attacks, noise, time delay, and measurement errors cause invalid data problems and errors in the system. Better microgrid control depends on the quality of data measured or sent from the output of sensors and actuators. In this paper, according to the advantages of the Cooperative distributed hierarchical control, it is used for control and synchronization in the islanded microgrid with the presence of sensor and actuator error. To synchronize DGs with multi-agent systems and communication channels, it is modeled with graph theory. To stabilize and synchronize, sensor and actuator error in the DG model is mathematically formulated. In the proof of stability and synchronization, the appropriate Lyapunov candidate is presented and the conditions of stability and synchronization are proved. Finally, to show the effectiveness of the designed controller in solving communication channel problems and verifying the presented theory, a case study is simulated in the MATLAB/Simulink software environment with the presence of error and cyber-attack of sensors and actuators.در بسیاری از روش‌های کنترلی ریزشبکه برای پایداری و سنکرون‌سازی ولتاژ و فرکانس از اطلاعات خروجی سنسورها و عملگرهای منابع تولید پراکنده همجوار استفاده می‌شود. بسیاری از مشکلات مانند اختلالات، عدم قطعیت، دینامیک مدل‌نشده، حملات سایبری، نویز، تأخیر و خطاهای اندازه‌گیری، مشکلات داده نامعتبر و خطا را در سیستم ایجاد می‌کند. کنترل بهتر ریزشبکه به کیفیت داده‌های اندازه‌گیری‌شده و یا ارسال‌شده از خروجی سنسورها و عملگرها بستگی دارد. در این مقاله با توجه به مزیت‌های روش کنترلی سلسله‌مراتبی توزیع‌شده اشتراکی از آن برای کنترل و سنکرون‌سازی در ریزشبکه جزیره‌ای با حضور خطای سنسوری و عملگری استفاده می‌گردد. برای سنکرون‌سازی منابع تولید پراکنده با سیستم‌های چندعامله و شبکه ارتباطی با تئوری گراف مدل می‌گردد. به‌منظور پایدارسازی و سنکرون‌سازی، خطای سنسوری و عملگری در مدل منابع تولید پراکنده فرمول‌بندی ریاضی می‌شود. در اثبات پایداری و سنکرون‌سازی تابع لیاپانوف مناسب ارائه شده و شرایط پایداری و سنکرون‌سازی اثبات می‌گردد. در نهایت برای نشان‌دادن کارایی کنترل‌کننده طراحی شده در حل مشکلات کانال ارتباطی و تأیید تئوری ارائه شده، یک مدل نمونه با وجود خطا و حمله سایبری سنسوری و عملگری در محیط نرم‌افزار متلب/ سیمولینک شبیه‌سازی می‌شود.http://ijece.org/ar/Article/Download/40314

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226Multi-Objective Predictive Control of Two-Motor Drive System with Five-Leg Inverterکنترل پیش‌بین چندهدفه سامانه درایو دوموتوره با اینورتر پنج ساق154166faرضامحمدی نیکمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشترمحمدرضاعلیزاده پهلوانیمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشترآرشدهستانی کلاگرمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر0000-0001-8458-089820221231Dual-motor drive systems have been widely favored due to many advantages, including reduced dimensions and cost. In this paper, a model-based predictive control (MPC) method for a dual-motor drive system fed by a five-leg inverter (FLI) is introduced. Among the advantages of the MPC method, the independent and fast tracking of reference control variables and the elimination of cascade control structures dependent on the modulator for multi-motor systems can be mentioned. PI loops have disadvantages such as delayed time response, as well as design limitations of PI coefficients due to the FLI structure. In this paper, using the predictive control method based on the multi-objective model proportional to speed and current (MOMPC), the PI control loops have been removed. One of the challenges of this structure is how to allocate the DC link voltage to the motors. For this purpose, by defining the duty cycle corresponding to the steady-state voltage of the motors, the DC link voltage of the inverter is shared between the motors. In addition, by using this method, the control objectives of two motors become independent from each other, which reduce the torque ripple and current ripple of the motors.سیستم‌های درایو دوموتوره به دلیل مزایای بسیاری از جمله کاهش ابعاد و هزینه، به طور گسترده مورد استقبال قرار گرفته است. در این مقاله، روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل (MPC) برای سیستم درایو دوموتوره تغذیه شده با اینورتر پنج ساق (FLI) معرفی شده است. از جمله مزایای روش MPC می‌توان ردیابی مستقل و سریع متغیرهای کنترلی و نیز حذف ساختارهای کنترل آبشاری وابسته به مدولاتور را برای سیستم‌های چندموتوره نام برد. در روش‌های MPC مرسوم، جهت کنترل سرعت از حلقه‌های PI جهت تولید سیگنال مرجع استفاده می شود. حلقه‌های PI، معایبی همچون پاسخ زمانی با تاخیر قابل توجه و همچنین محدودیت طراحی ضرایب PI با توجه ‌به ساختار FLI را به همراه دارند. در این مقاله با استفاده از روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل چندهدفه متناسب با سرعت و جریان (MOMPC)، حلقه‌های کنترلی PI حذف شده است. یکی از چالش‌های این ساختار نحوه اختصاص ولتاژ لینک DC به موتورها است. بدین منظور، با تعریف دوره عملکرد متناسب با ولتاژ حالت دائمی موتورها، ولتاژ لینک DC اینورتر بین موتورها تفکیک می‌شود. علاوه‌براین، با به‌کارگیری این روش، اهداف کنترلی دو موتور، مجزاء از یکدیگر شده که این کار موجب کاهش ریپل گشتاور و ریپل جریان موتورها می‌شود.http://ijece.org/ar/Article/Download/40630

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226Design of New Ternary Flip Flops Using CNTFET in Nanotechnologyطراحی فلیپ‌فلاپ‌های جدید سه‌سطحی در نانوالکترونیک با استفاده از CNFET167177faکتایون رهبریانشکده مهندسی کامپیوتر و برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینیسیدعلیحسینیدانشكده مهندسي كامپيوتر و برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی202317Using multi-valued logic can reduce chip interconnections, which can have a direct effect on chip area and interconnections power consumption. In recent years, due to the ability of Nano electronics in the design of multi-level circuits, research in this field has flourished. The sequential circuits, flip-flops are important components of processors and VLSI circuits. In this paper, for the first time, a ternary flip-flop with a pulse generator has been proposed, and also a ternary binary-decode flip-flop and the first flip-flop using a buffer have been introduced. Then these flip-flops are compared with themselves and previous circuits. Also, these flip-flops have been used in the design of the ternary counter. The simulation results with HSPICE software show the correct performance of the proposed circuits. There is a 20% improvement in delay and a reduction in the number of transistors in the STI pulse generator flip-flop model, 30% in the SP flip-flop, and 30% in the buffer flip-flop. Also, in the comparison table, the advantages and disadvantages of each have been examined.استفاده از مدارات چندسطحی می‌تواند باعث کاهش اتصالات داخل تراشه شود. کاهش اتصالات داخل تراشه‌ها باعث کاهش حجم تراشه و اتلاف توان در اتصالات می‌گردد. در سال‌های اخیر با توجه به توانایی نانوالکترونیک در طراحی مدارات چندسطحی، تحقیقاتی در این زمینه رونق گرفته است. مدارات ترتیبی، فلیپ‌فلاپ‌ها از اجزای مهم پردازنده‌ها و مدارات VLSI هستند. در این مقاله برای اولین بار، فلیپ‌فلاپ سه‌سطحی با پالس ژنراتور پیشنهاد گردیده و همین طور فلیپ‌فلاپ دیکد باینری به سه‌سطحی و نیز اولین فلیپ‌فلاپ با استفاده از بافر معرفی شده و سپس این فلیپ‌فلاپ‌ها با خودشان و مدارات قبلی مقایسه شده‌اند. همچنین از این فلیپ‌فلاپ‌ها در طراحی شمارنده سه‌سطحی استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی با نرم‌افزار HSPICE بیانگر عملکرد صحیح مدارات پیشنهادی می‌باشد. در مدل فلیپ‌فلاپ پالس ژنراتور STI %20، در فلیپ‌فلاپ SP %30 و در فلیپ‌فلاپ با بافر 30% بهبود در تأخیر و کاهش در تعداد ترانزیستور وجود دارد. همین طور در جدول مقایسه، مزایا و معایب هر کدام مورد بررسی قرار گرفته است.http://ijece.org/ar/Article/Download/40696

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226An Algorithm for Optimal Control of a Class of Linear Time Varying Systems with Computational Time Reduction and Increasing Its Speed Approach in Engineering Problemsیک الگوریتم برای کنترل بهينه يك كلاس از سيستم‌هاي خطي متغير با زمان تأخیری با رویکرد کاهش زمان محاسبات و افزایش سرعت در مسائل مهندسی178186fa مهدییوسفی طبریدانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلزهرارحمانیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلعلیوحیدیان کامیاددانشکده علوم ریاضی، دانشگاه فردوسی مشهدسیدجلیلساداتیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل20221119Time-delay systems have been very much considered in the last few decades. Many of these time-delay systems appear in different systems and branches of science such as engineering, chemistry, physics, disease models. The presence of delay makes the analysis and control of such systems much more complicated. In fact, the application of Pontryagin’s maximum principle to the optimal control problems with time-delay results in boundary value problem involving both delay and advance terms. In this paper, we consider a time-delay optimal control problems. The first section, using the Pontryagin's maximum principle for optimal control problems with time delay, the necessary optimality conditions for this problem, are obtained. Then a new algorithm is proposed to solve this problem numerically. This algorithm is based on an approximation for derivatives and linear interpolation for delayed arguments. Finally, the resulting equations becomes a linear programming problem that can be solved numerically. The efficiency of the proposed method is evaluated by solving several numerical examples.سیستم‌های تأخیر زمانی در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند و بسیاری از آنها در سیستم‌ها و شاخه‌های مختلف علوم مانند مهندسی، شیمی، فیزیک و مدل‌های بیماری ظاهر می‌شوند. وجود تأخیر، تحلیل و کنترل چنین سیستم‌هایی را بسیار پیچیده‌تر می‌کند. استفاده از اصل حداکثر پونتریاگین برای مسائل کنترل بهینه با تأخیر زمانی منجر به یک مسأله مقدار مرزی می‌شود که شامل هر دو شرایط تأخیر و تقدم است. در این مقاله، یک مسأله کنترل بهینه با تأخیر زمانی را در نظر می‌گیریم. در بخش اول ابتدا با استفاده از اصل حداکثر پونتریاگین برای مسائل کنترل بهینه با تأخیر زمانی، شرایط بهینه لازم را برای این مسأله به‌دست می‌آوریم و سپس الگوریتمی جدید برای حل عددی این مسأله ارائه می‌گردد که بر پایه یک تقریب برای مشتقات و درون‌یابی خطی برای جملات تأخیر است. نهایتاً معادلات حاصل به یک مسأله برنامه‌ریزی خطی تبدیل می‌شوند که می‌توان آنها را به‌صورت عددی حل نمود. کارايي روش پيشنهادی با شبیه‌سازی عددی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.http://ijece.org/ar/Article/Download/40106

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226Evaluation of the Effect of Transformer Oil Parameters on the Transformer Health Index Using Curve Estimation Methodارزیابی تأثیر پارامترهای روغن ترانسفورماتور بر شاخص سلامت ترانسفورماتور با استفاده از روش رگرسیون تخمین منحنی187196faمرتضیسعیددانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان حامدزين الديني ميمنددانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان000000015601856620211019Transformers are one of the most expensive and important equipment in power systems that are under the influence of electrical, thermal and chemical reactions The transformer health index is a standard that is used to evaluate the condition and determine the remaining life of the transformer by using laboratory data and field inspections. The purpose of this article is to determine the relationships between electrical, physical, chemical parameters of oil, dissolved gases in oil and transformer health index. One of the advantages of using the regression method in the analysis of transformer data compared to other methods for determining the transformer health index is determining the influence of the parameters that have the greatest impact on each other. In this article, Curve Estimation Regression method is used and the results are drawn by drawing graphs by SPSS statistical software to analyze the parameters. To carry out the simulations, the laboratory data of some transformers have been considered.ترانسفورماتورها از گران‌ترین و مهم‌ترین تجهیزات در سیستم‌های قدرت هستند كه تحت تأثیر تنش‌های الكتریكی، حرارتی و واكنش‌های شیمیایی می‌باشند. شاخص سلامت ترانسفورماتور معیاریست كه با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و بازرسی‌های میدانی برای ارزیابی وضعیت و تعیین عمر باقیمانده ترانسفورماتور از آن استفاده می‌شود. هدف از این مقاله به‌صورت یک ایده جدید، تعیین روابط بین پارامترهای الکتریکی، فیزیکی، شیمیایی روغن، گازهای محلول در روغن و شاخص سلامت ترانسفورماتور می‌باشد. یکی از مزایای استفاده از روش رگرسیون در تحلیل داده‌های ترانسفورماتور نسبت به روش‌های دیگر برای تعیین شاخص سلامت ترانسفورماتور، تعیین تأثیرپذیری پارامترهایی است که بیشترین تأثیر را بر یکدیگر دارند از جمله: 1) معرفی رطوبت به عنوان پارامتری که بیشترین نقش را در کاهش ولتاژ شکست روغن دی‌الکتریک و شاخص سلامت ترانسفورماتور دارد. 2) تعیین وجود رابطه معکوس بین مؤلفه اسید و مؤلفه فورفورال. 3) تعیین فورفورال به عنوان پارامتری که بیشترین نقش را در کاهش کشش سطحی (به‌هم‌پیوستگی مولکول‌های) روغن دارد. 4) تعیین گاز CO به عنوان گازی که بیشترین نقش را در تولید مؤلفه فورفورال دارد. 5) تعیین گاز 2H2C به عنوان گازی که بیشترین نقش را در تولید مؤلفه اسید دارد. در این مقاله از روش رگرسیون تخمین منحنی استفاده شده و نتایج با رسم نمودارها توسط نرم‌افزار آماری SPSS برای تحلیل پارامترها ترسیم گردیده است. برای انجام شبیه‌سازی‌ها داده‌های آزمایشگاهی مربوط به 120 عدد ترانسفورماتور در نظر گرفته شده است.http://ijece.org/ar/Article/Download/31890

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226LSBB Voltage Level Shifter based on Body BiasingLSBB مبدل سطح ولتاژ مبتنی بر اریب سازی بدنه197204faرضادرویش خلیل آبادیدانشكده مهندسي كامپيوتر، دانشگاه سجادامیرباوفای طوسیدانشكده مهندسي كامپيوتر، دانشگاه سجاد2023117Designers of modern digital and analog systems have been using multiple voltage levels in one circuit to increase performance. To convert voltage levels in high-performance circuits, it is necessary to use voltage level shifter (LS) circuits with high speed and low power consumption. In this article, a high-performance LS circuit called LSBB (Level Shifter based on Body Biasing) is presented. LSBB consists of three parts: body biasing, current mirror circuit, and pull-up and pull-down circuit. The main idea of this design is to use the biasing circuit to depend on the base of the body of the transistors of the input stages to the VDDL voltage. This dependence leads to changes in the threshold voltage and as a result changes in the delay and power consumption to increase the performance of the circuit. Implementation in 180 nm TSMC technology and simulation with VDDL equal to 0.4 V, VDDH equal to 1.8 V and input frequency 1 MHz indicates the correct operation and high-performance of the proposed circuit, the delay values are 21.9 nS, the power consumption is 129 nW and the PDP equal to 2825 nW*nS confirms the high-performance of LSBB.امروزه، طراحان سیستم‌های مدرن دیجیتال و آنالوگ به‌منظور افزایش کارایی سیستم از چندین سطح ولتاژ در یک مدار استفاده می‌کنند. برای تبدیل سطوح ولتاژ در مدارهای با کارایی بالا، استفاده از مدارهای مبدل سطح ولتاژ با سرعت بالا و مصرف کم ضروری است. در این مقاله، یک مدار مبدل سطح ولتاژ با کارایی بالا با نام LSBB ارائه می‌گردد که از سه بخش اریب‌سازی بدنه، مدار آینه جریان و مدار بالاکشنده و پایین‌کشنده تشکیل شده است. ایده اصلی این طراحی، استفاده از مدار اریب‌ساز برای وابسته‌کردن پایه بدنه ترانزیستورهای طبقات ورودی به ولتاژ VDDL است. این وابستگی منجر به تغییرات ولتاژ آستانه و در نتیجه تغییر تأخیر و توان مصرفی در راستای افزایش کارایی مدار می‌گردد. پیاده‌سازی در فناوری 180 نانومتر TSMC و شبیه‌سازی با مقدار VDDL برابر با 4/0 ولت، VDDH معادل 8/1 ولت و فرکانس ورودی 1 مگاهرتز حاکی از عملکرد صحیح و با کارایی بالای مدار پیشنهادی دارد. مقادیر تأخیر 9/21 نانوثانیه، توان مصرفی 129 نانووات و حاصل‌ضرب توان- تأخیر برابر با 2825 نانووات در نانوثانیه، مؤید کارایی بالای مدار پیشنهادی است.http://ijece.org/ar/Article/Download/40818

مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374521320231226Bounded Delays in Switching Signal for Switched Affine Systemsحضور تأخیر محدود در سیگنال سوئیچ سیستم‌های سوئیچینگ خطی‌تبار205211faآرمان صحت نیادانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه تبریزفرزادهاشم‌زادهدانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه تبریزمهدیبرادران نیادانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه تبریز202316In this article, the consequence of the presence of delay in the switch signal for switched affine systems is investigated. First, based on the principles of stability, the process of extracting the switch law as the only control input is examined, then by presenting the practical stability issue for switched systems, more realistic view of these systems is proposed. The main focus of the article will be on the effect of delay in the transmission of switching signal information. The presence of limited delay in switching signal is usually caused by high volume of switching law calculations or any cyber attacks. In this paper, the practical Lyapunov stability results related to the states before and after the presence of delay in switching signal for a linear switched affine system are compared analytically and simulated. The results of the comparison of these modes show that when the value of delay in switching signal increases, the ultimate limit of the error for system states becomes larger, and this means a decrease in the convergence of the system states. In this regard, the results implemented for a DC-DC power converter and the necessary comparisons are presented in the last chapter.در این مقاله پیامد حضور تأخیر در سیگنال سوئیچ برای سیستم‌های سوئیچینگ خطی‌تبار بررسی می‌شود. ابتدا بر اساس اصول پایداری، روند استخراج سیگنال سوئیچ به‌عنوان تنها ورودی کنترلی بررسی شده‌ و سپس با ارائه مبحث پایداری عملی برای سیستم‌های سوئیچ‌دار، دیدگاه واقع‌گرایانه‌تری نسبت به این سیستم‌ها مطرح می‌شود. تمرکز اصلی مقاله بر روی تأثیر تأخیر در انتقال اطلاعات سیگنال سوئیچ‌ خواهد بود. حضور تأخیر محدود در سیگنال سوئیچ معمولاً ناشی از حجم بالای محاسبات قانون سوئیچ‌زنی و یا هر گونه حمله سایبری است. در این مقاله نتایج پایداری عملی لیاپانوف مربوط به حالات قبل و بعد از حضور تأخیر در سیگنال برای یک سیستم سوئیچینگ خطی‌تبار به صورت تحلیلی و شبیه‌سازی مقایسه می‌شوند. نتایج مقایسه این حالت‌ها نشان‌دهنده آن است که با افزایش تأخیر محدود در سیگنال سوئیچ، کران غایی سیستم هم بزرگ‌تر می‌شود و این به معنی کاهش همگرایی حالت‌های سیستم است. در این راستا نتایج به‌دست‌آمده برای یک مبدل قدرت DC-DC پیاده‌سازی و مقایسه‌های لازم در فصل آخر ارائه می‌شود.http://ijece.org/ar/Article/Download/40690