انجام پروژه و پایان نامه های مهندسی برق توسط پایان پژوهش

با تقدیم احترام ، گروه آموزشی - خدماتی پایان پژوهش آماده دریافت پروژه های مهندسی برق قدرت می باشد . 

این گروه متشکل از دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری و همچنین فارغ التحصیلان دانشگاه های تهران آمادگی خود در زمینه دریافت پروژه های تئوری ، عملی و پایان نامه های تعریف شده در کلیه زمینه های مهندسی برق قدرت را اعلام می کند . 

سفارش شبیه سازی ، مشاوره ، انجام پروژه و پایان نامه در زمینه سیستم های قدرت ، انرژی های نو ، دینامیک سیستم های قدرت ، الکترونیک قدرت ، بازار برق ، سیستم های هیبریدی و ... توسط نرم افزارهای متداول در سیستم های قدرت شامل متلب (Matlab) ، پی اس کد (Pscad) ، گمز (Gams) ، هومر (Homer) و ... پذیرفته می شود .

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

مراحل اجرایی کارهای پروژه ای شما به شرح زیر می باشد:

1- ثبت پروژه شما در زمینه های سیستم های قدرت ، بازار برق ، ماشین های الکتریکی ، دینامیک سیستم های قدرت ، مبدل های سیستم های قدرت ، سیستم های هیبریدی ، انرژی های نو ، پایداری و کنترل ریزشبکه ها ، ادوات FACTS و ... به عنوان پروژه های قابل انجام توسط گروه پایان پژوهش.

2- راهنمایی و تدوین مراحل لازم به منظور اجرای پروژه اعم از مراحل جهت اخذ داده های اولیه مسئله ، بیان تئوری کار ، بیان روابط ریاضی مورد نیاز ، مقدمات شبیه سازی و نهایتا دریافت خروجی های شبیه سازی .

3- ارائه نتایج کار و انطباق با نتایج مقالات و پروژه ها

4- راستی آزمایی پروژه

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

مراحل اجرایی کارهای مرتبط با پایان نامه

1-تدوین موضوعات مناسب و با قابلیت اخذ تایید از شورای پژوهشی دانشگاه ها (این مرحله شامل فیلتر موضوعات تکراری ، ارائه موضوعات با قابلیت بهره برداری به صورت مقالات داخلی و ISI ، قابلیت انجام با توجه به زمان لازم)...>>>...(قابل توجه است که این مرحله به صورت رایگان انجام می گیرد)

2- اعمال نظر استاد و گروه و تعیین نهایی موضوع

3- ثبت پروپوزال برای موضوع مورد نظر

4- تدوین فصل اول از پایان نامه (بیان مقدمه و پیشینه پژوهش)

5- تدوین فصل دوم از پایان نامه (بیان مواد و روش ها در طراحی)

6- تدوین فصل سوم از پایان نامه (شامل مدلسازی و تئوری فرآیند اصلی پایان نامه)

7- شبیه سازی و ارائه نتایج

8- تکمیل پایان نامه

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

آموزش از راه دور و گام به گام در طی فرآیند انجام پایان نامه

ارائه مقالات در زمینه های مهندسی برق کنترل و قدرت برای چاپ در مقالات ISI و کنفرانس

ارائه مقاله در زمینه پایان نامه انجام شده با تخفیف ویژه

امکان تحویل کار در تهران و آموزش نهایی شبیه سازی ها و مراحل طراحی کار پایان نامه

انجام و سفارش شبیه سازی های برای مقالات ISI و کنفرانس در زمینه های مختلف برق قدرت

ارائه مقالات شبیه سازی شده و آماده به روز (جدید) برای پروژه های درسی مهندسی برق قدرت همراه با توضیحات کامل کار

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

برای کسب اطلاعات دقیق و دریافت لیست موضوعی پروژه ها و شبیه سازی ها به ادامه مطلب رجوع کنید .

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

به منظور کسب اطلاعات بیشتر و برقراری تماس با ما می توانید از طریق شماره 09120877443 و یا از طریق ایمیل [e-mail] اقدام نمایید .

پشتیانی آنلاین در تلگرام : 09120877443

ادامه نوشته

پایدارساز سیستم قدرت و انواع روش های کنترل PSS

پایدارساز سیستم قدرت(PSS) به عنوان یک مولد توان از طریق سیستم تحریک در یک ماشین سنکرون متصل به شبکه قدرت(شین بی نهایت) عمل می کند. در حالت معمول و بدون بکارگیری پایدارساز ، شبکه قدرت در حین وقوع انواع خطاها بر روی سیستم دچار نوسانات گذرا می شود که این خطاها به طور معمول از خطای تکفاز تا سه فاز نامتقارن ، اتصالات بار یا جدا شدن از شبکه بالادست می تواند متفاوت باشد.

نوسانات حالت گذرا در شبکه های قدرت مولفه های پایداری سیستم در حوزه زمان و فرکانس را کاهش می دهد. این متغیرهای زمانی به عنوان متغیرهای حالت سیستم در حوزه دینامیکی تعریف می شوند که از آن جمله می توان به زاویه توان ، فرکانس زاویه ای (سرعت روتور-فرکانس شبکه) و توان شبکه اشاره کرد.

البته مدل های بیان شده مختلفی به منظور مشاهده رفتار سیستم پیشنهاد شده است که معروفترین آن سیستم با سه متغیر حالت معرفی شده می باشد. حالت های متناسب با 4 متغیر و یا 7 متغیر نیز در مقالات اشاره شده اند.

معتبرترین مدل، مدل تعریف شده براساس SMIB می باشد که در کتاب های رفرنس نیز آمده است. مدل مورد اشاره بصورت غیرخطی معرفی می شود و در آن روابط بین متغیرهای حالت سه گانه غیرخطی بیان شده است.

کاربری پایدارسازهای سیستم قدرت برای شبکه های انتقال به صورت تک ماشینه و یا چند ماشینه می باشد. در حالت تک ماشینه تنها یک ماشین سنکرون در شبکه قرار می گیرد و در حالت های چندماشینه نیز چند ماشین خواهیم داشت که به ازای هر کدام یک پایدارساز مجزا مورد استفاده قرار می گیرد.

بطور مشخص در استفاده از پایدارساز سیستم قدرت نیاز به طراحی آن می باشد. این طراحی برای پایدارسازهای مشخص شده با مدل خطی کار ساده ای است ، حال آنکه در مدل های غیرخطی نیاز است تا روش های مدون شناخته شده (همچون روش های فیدبک خطی ساز ، مدلغزشی ، گام به عقب ، تطبیقی و ...) به منظور طراحی آن مورد استفاده قرار گیرد.

در ادامه مطلب بلوک دیاگرام ساختار پایدارساز سیستم قدرت آورده شده است.

ادامه نوشته

انواع مدل های پایدارساز سیستم قدرت و روش های تحلیل و کنترل

پایدارساز سیستم قدرت به عنوان یک بهره با فیلتر پایین گذر و بالا گذر شناخته می شود که می تواند برای کاهش نوسانات حالت گذرا در سیستم های قدرت بکار رود. این بیان متناسب با در نظر گرفتن ساختار خطی برای پایدارساز سیستم قدرت می باشد. مشخصا ساختارهای دیگری نیز برای پایدارساز ها در نظر گرفته شده است که مهمترین آن مدل دینامیکی غیرخطی برای پایدارساز در حضور ژنراتور سنکرون متصل به آن می باشد. در این حالت ارتباط بین متغیرهای حالت سیستم به صورت غیرخطی می باشد.

شکل(1) : ساختار متداول برای پایدارساز سیستم قدرت

 در شکل(1) ساختار متداول برای یک پایدارساز سیستم قدرت نمایش داده شده است. در این ساختار سیگنال کنترل خروجی پایدارساز مانند یک جبران ساز عمل می کند و یک سیگنال کنترل به منظور تنظیم ولتاژ خروجی به ورودی AVR یا همان تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک ارسال می کند. تنظیم کننده ولتاژ نیز در خروجی خود سیگنال تحریک مورد نیاز را ارسال می کند.

مشخصا در حالت متناظر با عدم استفاده از پایدارساز سیستم قدرت سیگنال فیدبکی در کار نبوده و سیستم به صورت حلقه باز رفتار می کند.

پارامترهای طراحی برای یک چنین پایدارسازی محدود می باشد و با طراحی یک بهره مناسب به همراه ثابت زمانی های مورد نیاز برای فیلترهای پیش فاز و پسفاز آن روند طراحی به اتمام می رسد.

در ادامه مطلب انواع دیگر پایدارسازها، روش های طراحی، روش های بهبود و یک فایل شبیه سازی برای پایدارساز قرار داده شده است.

ادامه نوشته

مفهوم پایداری در ریزشبکه از دیدگاه تعادل بار و ولتاژ-فرکانس

یک ریزشبکه یا میکروگرید در حالت کلی بصورت جزیره ای شده از شبکه در نظر گرفته می شود ، تحت این شرایط پایداری ریزشبکه با چالش مواجه خواهد بود . از نقطه نظر پایداری در ریزشبکه چندین روش موجود است که در مقالات دو مورد پایداری از دیدگاه تعادل تولید و مصرف و از دیدگاه ولتاژ - فرکانس بیشتر مد نظر بوده است .

دیدگاه تعادل بار در ریزشبکه به منظور بررسی قابلیت اطمینان ریزشبکه در حضور سناریوهای مختلف برای واحدهای تولید ، ظرفیت هر کدام ، ظرفیت ذخیره ساز های توان و مسائلی از این قبیل مورد سنجش قرار می گیرد و از طرفی دیگر دیدگاه ولتاژ - فرکانس به عنوان یک معیار در طراحی کنترل کننده های ریزشبکه مورد استفاده قرار می گیرد .

در حل مسائل مربوط به ریزشبکه ها نیاز به این داریم تا یکی از این دیدگاه ها را در حل مسائل در نظر بگیریم :

• با در نظر گرفتن یک تابع هزینه برای میکروگرید و لزوم بهینه سازی هزینه ها و افزایش قابلیت اطمینان بهتر است مدل تعادل بار در نظر گرفته شد .
• با در نظر گرفتن متغیرهای پایداری برای ریزشبکه و لزوم بهبود مشخصه های زمانی ریزشبکه بهتر است از مدل ولتاژ - فرکانس برای اینکار استفاده کرد .

طراحی کنترل کننده با رویکرد مقاوم برای ریزشبکه

سیستم های قدرت نظیر ریزشبکه ها ، درایوها ، پایدارساز های سیستم قدرت و مبدل ها همواره در ساختار خود با عدم قطعیت مواجه هستند و طراحی کنترل کننده هایی نظیر PID و یا فازی می توانند بصورت محلی پایداری این سیستم ها را تضمین نمایند . به عنوان نمونه یک ریزشبکه بر روی مبدل منابعی نظیر باتری می تواند نامعین در نظر گرفته شود و سیستم کنترل مورد نظر باید بتواند این محدوده نامعینی را پوشش دهد . 

در شکل بالا یک ریزشبکه نوعی که در می تواند در حالت اتصال به شبکه و یا جزیره ای قرار داشته باشد نمایش داده شده است . در این طراحی می توان مقاومت دیده شده از سمت مبدل و همچنین مقاومت شبکه و مقادیر فیلتر شکل دهی مبدل DC به DC خروجی را نامعین و همراه با عدم قطعیت در نظر گرفت ، از دیگر سو این مقادیر همواره تحت تاثیر منابع شبکه و مقاومت دیده شده از این منابع به خودی خود دارای نامعینی می باشند . به این منظور می توان از ساختارهای مقاوم در این گونه مدل ها بهره برد .

در ادامه مطلب در مورد چگونگی مدل سازی شبکه به منظور طراحی سیستم کنترل مقاوم صحبت می کنیم .

 

 

ادامه نوشته

بکارگیری روش های کنترل غیرخطی ، تطبیقی ، مقاوم و فازی بر پایدارسازها

می توان گفت تمامی سیستم های قدرتی دارای دینامیک غیرخطی می باشند که با استفاده از تکنیک های ساده سازی ، خطی سازی با فرض کار در نقطه کار و تکنیک های دیگر به مدل های با دینامیک خطی بدل می شوند که بتوان آن ها را با استفاده از روش های آنالیز و طراحی خطی که عموما ساده می باشند ، کنترلر مورد نظر را طراحی و پایدار کرد. 

در این بین پایدارساز سیستم قدرت نیز دارای یک مدل دینامیکی غیرخطی می باشد که این مدل با استفاده از سیستم ترکیبی پایدارساز ، ژنراتور سنکرون ، ترانسفورماتور خط انتقال و شین بی نهایت بیان می شود.

استفاده از این مدل غیرخطی از جهاتی کار را سخت تر می کند چرا که در این حالت نیاز به دانش درباره سیستم های غیرخطی ، آنالیز حوزه غیرخطی و کنترلرهای غیرخطی داریم . و از طرفی با این روش امکان بدست آوردن یک مدل دقیق کنترل کننده برای کار در تمامی نواحی (اعم از نقاط کار و غیر آن) ، امکان اجرای روش های غیرخطی نظیر تطبیقی (در حالت کاربرد پایدارساز با عدم قطعیت پارامتریک) ، مقاوم (در حالت توام با نامعینی های کراندار) ، فازی (استفاده از روش های قانون نویسی فازی) ، طراحی رویت گرهای غیرخطی و کنترل پیش بین برای این سیستم خواهیم بود.

شمایتک آورده شده در شکل(1) نحوه پیکربندی کلی برای یک پایدارساز مدل غیرخطی را نشان می دهد.

شماتیک پایدارساز با مدل دینامیکی غیرخطی

در ادامه مطلب در مورد این شماتیک و نحوه بیان آن در حوزه متلب توضیح داده شده است.

ادامه نوشته

دانلود کتاب کنترل مدرن و خطی در سیستم های کنترل

سیستم های کنترل در ابتدای کار از ساده ترین مدلسازی ها و تنظیم معادلات آن ها آغاز شده اند ، سیستم های کنترل خطی مبحث اصلی این مطالعات بوده است ، در این سیستم ها معادلات غیرخطی بیان شده در فضای حالت حول نقاط کار خود خطی شده اند و کاربرد روش های خطی بر روی آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است .

مباحث مرتبط با این سیستم ها مانند تمامی سیستم های کنترل از بحث تحلیل شروع شده و به مباحث طراحی ختم می شود ، تحلیل سیستم های خطی بصورت کلی در دو حالت مکان هندسی و حوزه فرکانس بررسی می شود و کاربرد آن ها در طراحی کنترلرها نیز به تبع آن در این دو دستگاه مورد بررسی قرار می گیرد . 

اما راهکار های طراحی به اینجا ختم نمی شود ، طراحی فیدبک حالت برای سیستم های خطی ، تحلیل فضای حالت ، پایداری سیستم در حضور کنترلر از مباحثی هستند که در کنترل مدرن مورد بحث قرار می گیرند ، مسائل مطرح شده در کنترل مدرن جزء مباحث اساسی در کنترل سیستم ها ، استفاده از رویت گرها ، اندازه گیری کنترل پذیری و رویت پذیری و مباحثی از این دست می باشند و اکثر راهکارهای آن دارای توابع عملیاتی در نرم افزار متلب می باشند .

آنچه در این پست برای دانلود قرار گرفته مطالعه ای بر سیستم های کنترل خطی و مدرن می باشد که در کتاب آقای چن به آن پرداخته شده است و از اصلی ترین منابع لاتین برای آموزش کنترل مدرن می باشد .

برای بررسی فصل بندی کتاب و دانلود آن به ادامه مطلب مراجعه کنید .

ادامه نوشته

بررسی روش های کنترل بهینه در سیستم های کنترل مقید

کنترل بهینه یکی از شاخه های اساسی در مبحث کنترل سیستم های مقید و غیرمقید می باشد ، این مبحث هم در ساختارهای دارای معادلات دینامیکی مشخص و هم در ساختارهای عددی دارای کاربرد می باشد . بحث کنترل بهینه در ساده ترین شکل خود که دارای هیچ قید بخصوصی نمی باشد می تواند از رگولاتور مربعی خطی موسوم به LQR شروع شده و سپس به روش های پونتریاگین و یا معادلات ریکاتی در سیستم های با نقطه انتهای مشخص و قیود خطی برسد .

آنچه که گفته شد تنها برای سیستم های با معادلات دینامیکی مشخص و خطی می باشد ، حال آنکه در سیستم های غیرخطی این مسئله با چالش بیشتری روبروست و در موارد بسیاری یافتن یک مسیر بهینه در میان قیود خطی و غیرخطی ارائه شده برای آن غیرممکن و یا حداقل بسیار دشوار می باشد . 

مسیریابی بهینه برای اندافکتور یک ربات ، مسیر بهینه برای یک موبایل ربات و یا یک جسم پرنده مانند کوادروتور و حتی سفینه های فضایی که دارای قیود هولونومیک و غیرهولونومیک می باشند از این دست مسائل بهینه سازی محسوب می شوند .

آنچه در سیستم های جدید بیشتر رخ می دهد وجود دینامیک در قیود سیستم می باشد ، حال آنکه این دینامیک می تواند به خودی خود شناخته شده نباشد و نیاز به شناسایی پارامترهای آن نیز باشد که محققین در این مسئله را به سمت استفاده از سیستم های هوشمند که ویژگی های تطبیقی در مسئله مسیریابی بهینه (optimal path planning) را نیز وارد کار کند را ضروری می سازد .

شاید بتوان گفت بهینه سازی پیچیده ترین مسئله کنترل می باشد که در تمامی سیستم های خطی و غیرخطی می توان به کار بیاید .

در مسائل مرتبط با بهینه سازی و انجام پروژه های و پایان نامه های مرتبط با آن کار کردن با توابعی که حل معادلات دیفرانسیل پیچیده آن را ممکن کند ضروری است و نیاز است تا از توابع سیمبولیک متلب در این زمینه استفاده شود .

شکل بالا اهمیت یک کنترل بهینه موردی در یک موتور DC نشان می دهد . تنظیم مناسب تابع هزینه می تواند یک مصالحه مناسب برای انرژی کنترلی صرف شده و نتیجه گرفته شده از خروجی مسئله از لحاظ کیفیت کنترل را نشان دهد .

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

بررسی سیستم های ریزشبکه در حضور کنترلرهای مقاوم نظیر مد لغزشی و خطی سازی فیدبک ورودی خروجی

در حالت کلی ریزشبکه (میکروگرید) یک سیستم مجتمع هیبریدی با خط DC و AC می باشد که در چندین باس دارای منابع تولید از نوع تجدیدپذیر و همچنین انواع بارهای خطی ، غیرخطی و دینامیکی می باشد که ممکن است در طول زمان تغییر کنند .

شکل زیر شماتیک کلی از یک ریزشبکه را نشان می دهد :

در این شکل منابع مختلف با استفاده از توان متناظر آن ها نشان داده شده اند و در مورد نوع این منابع DG در ادامه صحبت شده است .

آنچه در این بیان مهم است نحوه تحریک کنترلر در سیستم همه منظوره است ، بحث ریزشبکه در ارتباط نزدیک با تشخیص مناسب و هر چه سریعتر جزیره ای شدن است که از آن به عنوان شناسایی حالت جزیره ای عنوان می شود . 

منابع DG در این شبکه از نوع تولید توان DC و سپس استفاده از اینورتر منبع ولتاژ جهت تبدیل توان به نوع AC می باشد . به این منظور شکل زیر را در نظر می گیریم .

البته می توان به جای کنترلر منبع ولتاژ (VSC) و به منظور کاهش هارمونیک ها و افزایش کنترل پذیری سیستم از کنترلر منبع جریان نیز استفاده کرد .

با این فرض و اینکه مقادیر فیلتر خروجی دارای پارامترهای مشخصی می باشند می توان مدلسازی را بر روی DG مورد نظر انجام داد . اما آنچه که مشخص است عدم قطعیت در مقادیر مقاومت ، راکتانس و سوسپتانس خروجی می باشد که بایستی در مدلسازی و طراحی کنترلر آن را در نظر داشت .

در طراحی سیستم کنترل استفاده از روش های مقاومی همچون مد لغزشی و کارهای مقاوم همچون H اینفینیتی و H2 می تواند در تحلیل این چنین مسائلی راه گشا باشد .

در ادامه مطلب مقاله ای که در آن سیستم کنترلی با استفاده از روش مدلغزشی بسته شده است برای دانلود قرار داده شده است .

ادامه نوشته

کاربرد روش های تطبیقی در ریزشبکه ها به صورت تحلیلی

سیستم های کنترل تطبیقی برای مدل هایی که با تغییرات پارامتر (پارامترهای) سیستم همراهند کاربرد دارد ، در تئوری کنترل از این دست مدل ها با عنوان مدل های نامعین تعبیر می شود ، چیزی که مسئله اساسی در این حین می باشد بحث حساسیت سیستم به پارامتر نامعین مورد نظر است ، در یک مدل دینامیکی همراه با کنترلر ، برخی از پارامترها حساسیت بالایی روی سیستم ایجاد می کنند و در نتیجه تغییر آن ها باعث نوسانات و یا حتی تغییر در مقادیر ماندگار سیستم نیز شود .

یک ریزشبکه مجموعه ای از سیستم های تولید پراکنده تجدیدپذیر می باشد که در لینک های AC و DC با یکدیگر کوپل شده اند و بارهای خطی و غیرخطی را تغذیه می کنند ، در این بین پارامترهای نامعینی همچون میزان توان تولیدی هر یک از منابع احتمالی نظیر توربین بادی و سلول خورشیدی یا سیستم ذخیره ساز به لحاظ در نظر گرفتن سایز و عمر سلول ها یا میزان بار تغذیه شده همگی می توانند همراه با نامعینی باشند .

نامعینی های ذکر شده در مبحث سیستم های قدرت تحت عنوان قابلیت اطمینان سیستم در حفظ متغیرهای ولتاژ و فرکانس بیان می شود به گونه ای که هر اندازه شاخص متشکل از متغیرهای اساسی ولتاژ و فرکانس به مقادیر قابل اطمینان خود نزدیک باشند .

در واقع تابع هزینه سیستم ریزشبکه از میزان هزینه واحدها و تنظیم بودن مقادیر ولتاژ و فرکانس با مقادیر رفرنس بیان می شود .

آنچه در مفهوم شماتیکی بیان شد در قضیه بررسی تحلیلی سیستم های ریزشبکه با استفاده از مدل های خطی برای سیستم های هیبریدی بیان می شود و نیاز است تا در طراحی بتوانیم پارامترهای نامعین را همگام با سیستم تخمین زده و در سیستم کنترلی از مقادیر بروز استفاده شود .

البته راه حل دیگر در بررسی این موضوع با استفاده از تئوری کنترل مقاوم بیان می شود که در آن جا این مسئله با در نظر گرفتن بازه ها برای مقادیر نامعین کران دار قابل حل می باشد .

مبحث ریزشبکه ها از جمله مباحث جدیدی می باشد که در آن ارتباط بین قدرت و کنترل بسیار محسوس می باشد . در پایان نامه های جدید و پروژه های بررسی شده در هر دو زمینه قدرت و کنترل ارائه راه حل در خصوص نامعینی های پارامتری سیستم های هیبریدی از مباحث جدید و کارامد می باشد که توجهات زیادی را به خود جلب کرده است .

در ادامه مطلب چندین مقاله جدید در موضوعیت این مسئله قرار داده شده است .

ادامه نوشته

دانلود جزوه آموزشی منطق فازی و کاربردهای آن در کنترل استاد برتر دانشگاه

سیستم های هومشند تنها چاره استفاده در مدل ها و دینامیک های نامعین به منظور کنترل و شناسایی آن ها می باشد استفاده از منطق فازی در سیستم های کنترل و قدرت روز به روز در حال افزایش است ، منطق فازی یکی از کاربردهای ساده می باشد که دارای جعبه ابزار قوی در نرم افزارهایی همچون متلب می باشد و می توان با شناسایی رفتار سیستم در شرایط مختلف و آگاهی از متغیرهای تصمیم گیری در سیستم (نحوه تاثیرگذاری سیگنال های کنترلی) نسبت به طراحی آن اقدام کرد . 

جزوه حاضر به بررسی منطق فازی از دیدگاه کاربرد آن در سیستم های کنترل می پردازد و بخش های آن به شرح زیر می باشند :

•  بررسی منطق فازی و مروری بر آن و معرفی کلیت منطق فازی
• بررسی مجموعه های فازی ، انواع آن ها و چگونگی تعریف نمودن آن 
• معرفی عملگرهای فازی بکار رفته در قانون نویسی فازی
• طریقه فازی سازی و غیر فازی سازی (fuzzification and defuzzification)
• بررسی مثال های متنوع در کنترل با استفاده از منطق فازی
• ترکیب منطق فازی با کنترلرهای کلاسیک
• طراحی سیستم های فازی و روش گرادیان نزولی
• استفاده از منطق فازی در طراحی سیستم های تطبیقی
• و استفاده از فازی در کاهش چترینگ سیستم های کنترل مد لغزشی

سیستم کنترل بر مبنای منطق فازی

به منظور دانلود جزوه تهیه شده به ادامه مطلب مراجعه کنید .

 

ادامه نوشته

دانلود کتاب مقدماتی در زمینه آموزش نرم افزار Digsilent به منظور طراحی و بهره برداری شبکه های قدرت

نرم افزار DigSilent یکی از قوی ترین و قابل اعتمادترین نرم افزار در زمینه تحلیل حالت های گذرا و ماندگار برای شبکه های قدرت طراحی شده است . محیط این نرم افزار به شکل شماتیکی می باشد و کار کردن با آن ساده است و معمولا به منظور اهداف طراحی و بهره برداری از آن استفاده می شود . 

کتاب حاضر در این پست به بیان مرحله به مرحله طریقه شبیه سازی سیستم های گسترده قدرت در نرم افزار DigSilent می پردازد . بخش بندی زیر در این کتاب آموزشی گنجانده شده است :

1. معرفی نرم افزار و بررسی مقدماتی آن 
2. مروری بر نرم افزار و کاربردهای آن
3. مقدمه ای بر پروژه آموزشی در نرم افزار DigSilent
4. طریقه ایجاد المان های سیستم قدرت در نرم افزار DigSilent و آموزش این کار
5. طریقه مدیریت داده ها در نرم افزار
6. طریقه ایجاد زیر سیستم تابعی در برنامه اصلی در نرم افزار
7. طریقه اتصال زیرسیستم ها در شبکه
8. مراحل لازم در شبیه سازی
9. تحلیل نمودارهای حالت گذرا در DigSilent

به منظور دانلود کتاب آموزشی به ادامه مطلب مراجعه کنید . 

ادامه نوشته

دانلود کتاب مروری بر سیستم های قدرت برای دانشجویان گرایش سیستم ، توزیع و انتقال

این کتاب به بررسی سیستم های قدرت به منظور حل تحلیلی شبکه های بزرگ می پردازد ، در این کتاب مثال های مختلفی ارائه شده است که در هر گام به منظور درک روند حل شبکه مفید می باشد و حالات خاص در آن بکار رفته است . 

• در بخش اول از کتاب مروری بر سیستم های قدرت ارائه شده است .
• در بخش دوم مفاهیم اساسی موجود در سیستم های قدرت اشاره شده است ، فازورهای الکترکی ، کمیت های سه فاز ، مسئله تعادل تولید و مصرف در شبکه های قدرت و مسئله جبران سازی با استفاده از خازن در این بخش تشریح شده است .
• در بخش سوم مدار معادل اجزای سیستم های قدرت تشریح شده است ، در این بخش مدلسازی ترانسفورماتور قدرت ، شرایط موازی شدن ترانسفورماتورها بیان شده و مسئله حل شبکه شامل انواع ترانس ها و ژنراتورهای توزیع بیان شده است .
• در بخش های چهارم ماتریس های ادمیتانس و امپدانس برای سیستم های قدرت بزرگ توضیح داده شده است .
• در بخش پنجم مطالعات پخش بار و نحوه حل شبکه بیان شده است .
• در بخش ششم نوع پخش بار بهینه در حل شبکه های توزیع و انتقال بررسی شده است .
• نهایتا در بخش هفتم سیستم های توزیع الکتریکی مورد بررسی جامع قرار گرفته است .

از نقاط قوت این کتاب مسائل حل شده فراوان موجود در آن است که دانشجو را در حل مسائل جدید یاری می دهد . وجود شکل های متنوع در حل مسئله از دیگر مزیت های این کتاب است .

برای دانلود کتاب به ادامه مطلب مراجعه کنید .

ادامه نوشته

پایدارساز سیستم قدرت کلاسیک و AVR در سیستم های قدرت

بلوک دیاگرام کلی PSS در شكل زیر نشان داده شده ‌ که‌ دارای چهار بخش است : ‫صافي بالاگذر، جبرانساز ديناميكي، صافي ‌‫فركانسهاي ‫‌پيچشي‫ و ‫محدودكننده ‫خروجي ‫مي‫باشد.‫‫ صافي بالاگذر‌‌ ‌که براي حذف مقادير حالت ماندگار ورودي استفاده مي‫شود و تابع تبديل آن به صورت یک عبارت سره محض است ،  میباشد. عملکرد تابع تبدیل از مقدار بهره آن تاثیر چندانی نخواهد گرفت و مقدار آن می‫تواند بین  1 تا 20  انتخاب گردد که این مقدار با توجه به سایر پارامترهای سیستم و انرژی کنترل مورد نظر تعیین می شود بدیهی است بالا بودن بهره باعث بهبود نسبی عملکرد پایدارساز می شود . بلوك جبران ساز كه شامل بهره پايدارساز و يك يا چند بلوك متوالي جبران ساز پيش فاز است، هسته اصلي پايدارساز را تشكيل  مي‫دهد. 

ایده اصلی PSS  این است که بتواند گشتاور الکتریکی متناسب با تغييرات سرعت در ژنراتور را توليد كند. براي اين منظور لازم است كه بلوك جبران كننده فاز، مشخصه پيش فازي مناسب را براي جبران تاخير فاز بين ورودي تحريك كننده و گشتاور الكتريكي ژنراتور ايجاد كند.مقدار K میزان میرایی تولید شده توسط PSS را تعیین می کند .

بلوک بندی پایدارساز سیستم قدرت کلاسیک

شماتیک بالا بلوک های متوالی مورد استفاده در پایدارساز سیستم قدرت را نشان می دهد .فیلتر ورودی ، شماتیک پایدارساز ، نوسان گیر و نهایتا محدود کننده سیگنال کنترل خروجی از اجزای تشکیل دهنده آن می باشند .

در کنار PSS از سایر اجزای مرتبط با پایداری دینامیکی سیستم های قدرت AVR می باشد .  تنظیم کننده های اتوماتیک ولتاژ AVR  نوعی از سیستم های تحریک هستند که خروجی آن ها بطور اتوماتیک تنظیم می‏شود. AVR ها تجهیزاتی الکترومکانیکی هستند که به صورت سیستم تحریک با مقدار زیاد رئوستا و مقاومت های سوئئچی و اتصالات متحرک میباشند.

 

شماتیک اجزای سیستم قدرت در حضور AVR

 

شکل بالا شماتیک سیستم AVR در یک سیستم قدرت همراه با یک ماشین مجهز به سیستم تحریک را نشان می دهد .

 

بررسی بر پایداری سیستم های قدرت و مبحث پایدارسازها - power system stablizer

يكي از مسائل بسيار مهم در مطالعات ديناميكي سيستم‌هاي قدرت، پايدار‫سازي با استفاده از پايدار‫ساز سيستم قدرت (PSS) مي‫باشد. هدف از بكارگيري اين پایدارساز، تضمين پايداري و كارایي سيستم حلقه بسته باحضور كليه عدم قطعيت‌هاي ممكن مي‫باشد. اين عدم قطعيت‌ها مي‫توانند ناشي از اثر غير‫خطي بودن سيستم واقعي،ديناميك‌‌هاي مدل‫‫نشده، تغيير پارامتر‫های مدل در اثر تغييرات شرايط محيط، اغتشاشات ناشي از نويز اندازه گيری و... باشند. پایدارساز‫هاي مرسوم که براساس مدل هفرون فیلیپس می باشند ، براساس تئوري كنترل خطي و محاسبات مقادير ويژه طراحي مي‫شوند، كه ‫مشكلاتي از قبيل زمان بر بودن تنظيم و بهينه نبودن ميرايي سيستم در نقطه كار را دارند. در عمل، به دليل تغييرات مكرر در شرايط كار سيستم، استفاده از يك مدل دقيق ديناميكي‫‫از سيستم و به دنبال آن طراحي پایدارساز بسيار اهميت دارد. با استفاده از كنترل‫ تطبيقي مي‫توان پایدارساز را طوري طراحي كرد كه تحت اغتشاشهاي مختلف، نوسانات فركانس پايين را كاهش‌ داده و ميرايي سيستم را به مقدار قابل توجهي افزايش دهد. با توجه به مطالب فوق، در این گونه پروژه های مهندسی برق قدرت بایستی بر روي طراحي پایدارساز با استفاده از كنترل‫تطبيقي مقاوم و بررسي تاثير اين روش در ميرايي نوسانات فركانس پايين و پايداري ديناميكي متمركز شد. طراحی کنترل‫کننده تطبیقی و مقاوم با رویکرد بازگشت به عقب به منظور پایدارسازی سیستم قدرت با مقاوم‫سازی نسبت به ضریب بهره کنترلی و تغییر توان مکانیکی و نیز استفاده از روش کنترل‫تطبیقی جهت تخمین زاویه توان‌  سیستم، سعی در بهبود  هر چه بیشتر پایداری دینامیکی‫ سیستم ‫شده‫است . 

 سیگنال کنترل ارسال شده از پایدارساز سیستم قدرت

شکل بالا سیگنال کنترل اعمال شده از طرف پایدارساز سیستم قدرت در حالت بکارگیری عملکرد تطبیقی و عدم استفاده از آن را نشان می دهد .

متغیرهای کنترلی یا تصمیم گیری و وضعیت در حل پخش بار بهینه با استفاده از نرم افزار گمز - GAMS

در حل یک مسئله پخش بار بهینه با استفاده از نرم افزار گمز عموما متغیرهای کنترلی بصورت زیر بیان می شوند :

• موقعیت پله (Tap) ترانسفورماتورهای مختلف
• موقعیت پله (Tap) انتقال دهنده های فاز مختلف (Phase Shifter)
• موقعیت ادوات جبران سازی توان راکتیو مختلف (خازن ، راکتور ، ادوات FACTS و HVDC)
• توان خروجی واحدهای تولیدی مختلف
• ولتاژ واحدهای تولیدی مختلف 
• بار قطع شده (Load Shedding) در شین های مختلف

و همینطور متغیرهای وضعیت عبارت خواهند بود با :

• اندازه ولتاژ در شین های مختلف (به جز شین هایی که واحدهای تولیدی به آن ها وصل شده اند)
• زاویه ولتاژ در شین های مختلف (به جز شین مرجع)

همینطور داده های سیستم قدرت که برای حل توسط گمز به آن ها نیاز است عبارتند از :

1. بار شبکهمرحله بعد د
2. پیکربندی شبکه (Network Topology)
3. ثابت های شبکه (مقاومت ، راکتانس و سوسپتانس خطوط انتقال)
4. تابع هزینه واحدهای تولیدی
5. محدودیت های واحدهای تولیدی
6. محدودیت های خطوط انتقال 
7. محدودیت های ولتاژ

در ادامه مطلب سایر مراحل لازم در حل مسئله توسط گمز بیان شده است .

ادامه نوشته

بیان پخش بار بهینه و مقدمه ای بر حل مسئله با گمز - GAMS

در یک توزیع اقتصادی بار (Economic Dispatch) دو مولفه اساسی وجود دارد :

حداقل کردن مجموع هزینه های تولید >>> تابع هدف 

قیدها :

• قید مساوی : توازن تولید مصرف
• قید نامساوی : حداکثر/حداقل توان واحدهای تولیدی

با این توصیف مسئله توزیع اقتصادی بار یک مسئله بهینه سازی مقید می باشد که در پست (لینک) درباره آن توضیحاتی داده شد .

شکل زیر شماتیک یک مسئله ساده از این نوع را نشان می دهد .

توزیع اقتصادی بار

در بیان محدودیت های توزیع اقتصادی بار می توان گفت :

1. در حالی که تمام نقاط تولید و مصرف در یک شین متمرکز نمی باشند ، ED فرض می کند که تمام نقاط تولید و مصرف در یک شین متمرکز می باشند .
2. نتایج حاصل از این حل می تواند به دلیل نقض کردن توان قابل قبول عبوری از خطوط انتقال ناممکن باشند (ظرفیت خطوط در نظر گرفته نمی شود)

اما در پخش بار بهینه یا Optimal Power Flow این مسئله حل شده و داریم :

تابع هدف :

• حداقل کردن مجموع هزینه های تولید 

قیدها :

• قید مساوی : توازن تولید و مصرف در هر شین 
• قید نامساوی 1 : محدودیت های شبکه (محدودیت های توان عبوری از خطوط ، محدودیت ولتاژ شین ها)
• قید نامساوی 2 : محدودیت متغیرهای کنترلی

همین مسئله دلیل برتری اساسی حل پخش بار بهینه بر توزیع اقتصادی بار می باشد ، نرم افزارهایی که دارای کتابخانه ای برای حل مسئله پخش بار بهینه باشند محدود می باشند ، به جرات می توان گفت برترین نرم افزار که قابلیت وارد ساختن تمامی محدودیت های متغیرهای کنترلی و خطوط در شبکه را دارد نرم افزار گمز - GAMS می باشد که در آن می توان نسبت به حل مسائل از این نوع تلاش کرد .

نرم افزارهایی نظیر متلب به منظور پیاده سازی این روش ها از جعبه ابزار matpower استفاده می کنند ، این جعبه ابزار تا حدود 50 درصد می تواند به دقت گمز در حل مسئله برسد و همچنان در واردسازی برخی شرایط محدودیت دارد .

 

برنامه ریزی خطی در سیستم های قدرت به منظور حل مسائل پخش بار بهینه

بایستی در نظر بگیریم که بسیاری از مسئله های بهینه سازی خطی می باشند .

• تابع هدف به صورت خطی است .
• همه قیود به صورت خطی است .

از طرفی بسیاری از مسئله های بهینه سازی غیرخطی قابل خطی سازی می باشند .

• بهره گیری از پخش بار DC به جای پخش بار AC
• بهره گیری از تقریب تکه ای خطی (Piecewise Linear) برای تابع های غیرخطی (تابع هزینه Quadratic)

روش های کارآمد برای حل بسیاری از مسئله هایی که دارای مدل خطی می باشند (LP) وجود دارد .

امکان یافتن پاسخ بهینه ی جامع (Global Optimimum) در مسئله های LP که همگی دارای مدل محدب (افزایشی رو به بیرون) هستند میسر می باشد .

نمایش تقطه بهینه محلی و بهینه جامع 

شکل بالا تفاوت در یافتن پاسخ بهینه محلی و جامع را نشان می دهد .

در شکل زیر مسئله تقریب خطی برای مسئله بهینه سازی نشان داده شده است .

تقریب خطی در بهینه سازی

در واقع در این مسئله ما با تقریب (از طریق خطی سازی) تابع هزینه کلی تشکیل شده از هزینه ها و قیود نسبت به حل سریعتر و آسانتر مسئله اقدام کردیم .

در ادامه ارتباط این بخش با مباحث پخش بار بهینه از طریق حل AC و حل DC توضیح داده خواهد شد و حل مسئله با نرم افزار GAMS - گمز بیان می شود .  

پست مرتبط با این پست : لینک

ادامه نوشته

برنامه ریزی در سیستم های قدرت ، پخش بار بهینه و روش های حل بهینه

به طور معمول ، فعالیت های مهندسی به دنبال دستیابی به اهداف زیر هستند :

• تعیین بهترین طراحی
• تعیین بهترین شرابط بهره برداری

در مهندسی سیستم های قدرت طراحان شبکه های توان به دنبال موارد زیر هستند که از آن به عنوان تابع هدف در برنامه ریزی سیستم های قدرت استناد می شود :

1. حداقل نمودن هزینه احداث واحدهای تولیدی و توسعه در سیستم تولید (GEP)
2. حداقل نمودن هزینه احداث خطوط انتقال و توسعه سیستم انتقال (TEP)
3. حداقل نمودن هزینه احداث پست ها ، ترانسفورماتورها ، خطوط و توسعه سیستم توزیع (DEP)
4. حداقل نمودن هزینه تعمیر و نگهداری (Maintenance Scheduling)
5. حداقل نمودن هزینه بهره برداری و حداکثر رفاه عمومی (Market Clearing)
6. حداکثر سود (Bidding Strategy)

بهینه سازی در سیستم های قدرت فرآیندی است که طی آن بهترین عضو یک مجموعه که در واقع بهترین پاسخ از پاسخ های ممکن برای شبکه قدرت مورد نظر است انتخاب می گردد ، یک مسئله بهینه سازی به دنبال یافتن بهترین مقدار قابل دستیابی از یک تابع هدف تعریف شده بر یک دامنه معین از مقادیر است .

شکل زیر مسائل مهم مورد در نظر در مسئله بهینه سازی را نشان می دهد :

بهینه سازی در سیستم های قدرت

 در مورد تابع هزینه در این قسمت صحبت شد ، در ادامه مطلب در مورد متغیرهای تصمیم گیری و قیدها بحث شده است .

ادامه نوشته

بیان هدف در طراحی سیستم کنترل تطبیقی ، انواع روش های کنترل تطبیقی

هدف از استفاده از کنترل تطبیقی آن است که کنترلر طراحی شده بدین روش، بتواند در مقابل تغییرات آرام در سیستم و همچنین خطاهای مدل‌سازی پاسخ مناسب بدهد . ‫تفاوت کنترل تطبیقی و کنترل مقاوم آن است که در کنترل تطبیقی نیازی به دانستن بازه کاری سیستم و یا میزان خطای پارامترها نیست. به عبارتی، طراحی از دیدگاه کنترل مقاوم به کنترلری می‌انجامد که در بازه مشخصی به پایداری سیستم می‌انجامد بدون آنکه نیازی به تغییر قوانین کنترلی باشد، ولی، با روش کنترل‫تطبیقی می‌توان قوانین کنترلی را به گونه‌ای با تغییر شرایط تطبیق داد که سیستم پایدار شود. کنترل تطبیقی به دو روش مستقیم وغیر مستقیم تقسیم‫بندی می‫شود که امروزه اکثر مقالات بر روی کنترل‫تطبیقی مستقیم تمرکز دارد.

انواع روش‫های طراحی کنترل تطبیقی غیرخطی

الف-کنترل تطبیقی بر اساس مدل داخلی

ب-کنترل تطبیقی بر اساس تئوری پسیویتی

پ-کنترل تطبیقی مدل مرجع

ت-کنترل تطبیقی بر اساس مد لغزشی

در ادامه مطلب در مورد هر یک از انواع کنترلرهای تطبیقی توضیحاتی داده شده است .

شکل زیر شماتیک کنترل تطبیقی براساس مدل مرجع یا روش MRAS را نشان می دهد :

شماتیک کنترل تطبیقی براساس روش MRAS

ادامه نوشته

هدف سنجی ، بیان قوانین مدل دینامیکی ، بیان محدودیت ها در تئوری کنترل بهینه به منظور پیاده سازی در پر

به منظور بیان بهینه سازی در پروژه ها و پایان نامه های کنترلی نیاز به گذر از گام های زیر امری ضروری است :

1. در اولین گام بایستی مدل سیستم شناسایی شود ، در برخی کاربردها مدل سیستم به صورت خطی بیان می شود و یا به منظور ساده سازی مسئله ابتدا خطی سازی صورت می گیرد ، در این حین هدف گذاری کار ساده خواهد بود و معمولا تابع هدف براساس هزینه و مقدار خطا (که عموما خطای ماندگار در نظر گرفته می شود) بیان می شود . در این حالت ماتریس های وزنی مربعی به این منظور استفاده می شود که ماتریس های Q و R برای نامگذاری آن ها استفاده می شود .

در تئوری کنترل با بزرگ انتخاب نمودن ماتریس های قطری معرفی شده اهمیت هزینه و خطای قابل قبول برای متغیرهای حالت تعیین می شود .

اما در مدل های غیرخطی وضعیت متفاوت است ، در این حالت نیاز است تا از روش های غیرخطی که برمبنای پونتریاگین بیان می شود برای این منظور استفاده کرد . روش های بکار رفته در این حالت براساس برنامه نویسی غیرخطی می باشد و روش های بکار رفته لزوما مینیمم مطلق را در سیستم تعیین نمی کنند .

2. گام دوم در حل مسائل بهینه سازی مربوط به هدف سنجی می شود ، اینکه در این پروژه هدف شما از بهینه سازی چیست ؟ 

• کاهش زمان پاسخ دهی 
• کاهش انرژی کنترلی
• کاهش نوسانات سیستم
• کاهش خطای حالت ماندگار 

تعیین هدف بصورت مستقیم در تعیین تابع هزینه تاثیرگذار خواهد بود ، بالتبع در مورد اول تابع هزینه از انتگرال مجذور یا قدرمطلق عبارت زمان ، در مورد دوم قدرمطلق یا مجذور سیگنال کنترلی (مجذور به معنای انرژی نزدیکتر خواهد بود) ، مورد سوم مجموع تغییر علامت تفاضلات خروجی ها از خروجی های متناظر و در مورد چهارم مجموع تفاضلات بر روی خروجی ها تشکیل می شود .

3. بیان محددیت ها یکی از اساسی ترین گام های بهینه سازی است ، مسلما مسئله بهینه سازی بخودی خود بهترین پاسخ برمبنای تابع هزینه را به شما خواهد داد اما آیا این پاسخ قابل قبول است ؟ به عنوان مثال در پروژه ها و پایان نامه های مرتبط با رباتیک زاویه محرک ها (actuator) دارای یک محدودیت می باشد و نمی تواند تمام زاویه از -180 تا 180 را داشته باشد ، در برخی مسائل پیچیده تر نظیر مسائل فضاپیما این محدودیت ها به صورت عبارت جبری غیرخطی بیان می شوند که همگی در شروط مسئله بهینه سازی پونتریاگین بایستی در نظر گرفته شوند . (محدودیت های دینامیکی به عنوان قوانین افزوده در سیستم در نظر گرفته می شوند) . 

شکل عبور فضاپیما از نقطه ابتدایی به انتهایی براساس تئوری کنترل بهینه

همانگونه که در شکل مشخص است پاسخ دوم بهینه تر است ولی غیرقابل قبول که این مسئله در بیان مسئله به صورت یک معادله جبری بیان می شود ، حال آنکه اگر این تغییر متغیر با زمان باشد (گوی دارای حرکت دینامیکی باشد) نیاز به بیان معادله حالت به صورت دینامیکی می باشد .

 

بیان تئوری کنترل بهینه در حل مسئله بهینه سازی سیستم های کلاسیک

طراحی سیستم کنترل کلاسیک به طور کلی یک پروسه سعی و خطا است که در روش های مختلف تحلیل به تکرار برای تعیین پارامترهای طراحی یک سیستم " پذیرفتنی" استفاده شده است. عملکرد پذیرفتنی به طور کلی از لحاظ معیارهای زمان و دامنه فرکانس مثل زمان خیز، زمان نشست، پیک اورشوت، حاشیه گین و فاز، پهنای باند تعریف شده است. اساسا معیارهای عملکردی مختلف بایستی ارضا شده باشند، هرچند که، با یکجا پیچیده تر شدن، و ظهور سیستم های چند ورودی – چند خروجی نیاز به تکنولوژی جدید احساس شد. برای مثال طراحی یک سیستم کنترلی مربوط به یک فضا پیما که هزینه سوخت را کمینه کند بوسیله روش های کنترل کلاسیک جوابگو نیست. یک روش جدید و مستقیم برای ترکیب این سیستم های پیچیده، تئوری کنترل بهینه گفته می شود، که این امکان با توسعه کامپیوتر های دیجیتال ممکن شده است.

هدف تئوری کنترل بهینه تعیین سیگنال های کنترلی است که باعث می شود یک پروسه قیود فیزیکی را ارضا کند و در آن واحد زمان بعضی معیار های عملکرد را کمینه (یا بیشینه) کند. سپس، ما بایستی یک عبارت ریاضی صریح تر را از " مسئله کنترل بهینه" درنظر بگیریم، اما ابتدا بایستی موضوع فرموله کردن را درنظر بگیریم.

 

شماتیک سیستم کنترل بهینه

به منظور پیاده سازی سیستم بهینه سازی به بخش بندی سیستم نیازمندیم که این بخش بندی در ادامه مطلب آمده است .

                                                       

ادامه نوشته

دانلود کتاب سیستم های کنترل غیرخطی حسن خلیل از وبسایت تخصصی انجام پروژه و پایان نامه

سیستم های کنترل غیرخطی جزء مهمترین مباحث در مطالعات سیستم های کنترل می باشد ، ترسیم فاز ، تحلیل پایداری در حوزه زمان و فرکانس برای مدل های دینامیک غیرخطی از این مباحث می باشند . درک مفهوم سیستم های غیرخطی و پایداری آن ها لازمه مباحثی همچون تئوری کنترل تطبیقی ، شبکه های عصبی و سیستم های آشوبناک می باشد ، همچنین این مباحث بطور مستقیم با طراجی رویت گرها و طراحی روش های کنترلی غیرخطی در ارتباط اند .

تحلیل سیستم های غیرخطی به صورت کلی از مبحث رسم نمودار فاز برای سیستم های ساده (تا سه بعد) شروع شده و به تحلیل های لیاپانوف ختم می شود ، اما در این میان سیستم های با نوع خاص بیشتر مد نظر می باشند ، سیستم های دینامیکی با ویژگی هایی که توسط براکت لی و نامساوی های ماتریسی بررسی می شوند و در طراحی سیستم های کنترل به منظور پایداری می توان از روش های شناخته شده ای همچون خطی سازی فیدبک حالت و خطی سازی ورودی و خروجی و از همه مهمتر روش بازگشت به عقب از آن استفاده کرد . 

در ابتدای مراجع مربوط به سیستم های کنترل غیرخطی بیشتر بر مباحث مربوط به توابع توصیفی و تحلیل چرخه های حدی بحث می شود و سپس بررسی پایداری ورودی ، خروجی و بدست آوردن توابع لیاپانوف استاندارد به منظور بررسی پایداری سیستم های دینامیکی حلقه باز معطوف است و نهایتا بحث به طراحی کنترلر برای سیستم های دینامیکی مورد نظر ختم می شود .

در این پست کتاب تحلیل و طراحی سیستم های غیرخطی نوشته حسن خلیل استاد دانشگاه میشیگان برای دانلود قرار داده شده است . به منظور دانلود این کتاب و بررسی مباحث آن به ادامه مطلب مراجعه کنید . دانشجویان عزیز در طراحی سیستم های کنترل غیرخطی برای پروژه ها و پایان نامه های خود می توانند از روش های این کتاب استفاده کنند .

ادامه نوشته

دانلود و آموزش پروژه مهندسی برق کنترل ، استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان به منظور بهینه سازی کنترلر

در این پروژه پایان نامه هدف بهینه سازی پارامترهای کنترلی بکار رفته در کنترل یک موتور DC می باشد ، به منظور استفاده از الگوریتم های بهینه سازی نظیر PSO ، ژنتیک ، رقابت های  استعماری و یا کلونی مورچگان استفاده از مدلسازی فضای حالت یا تابع تبدیل سیستم مورد نظر می تواند انتخاب خوبی باشد و هدف نهایی را راحت تر بدست آورد .

در این پروژه نیز مدل تابع تبدیل که از متغیرهای فضای حالت سیستم بدست آمده است به این منظور استخراج شده است و در مدل قرار داده شده است . 

کنترلر اصلی مورد استفاده در این پروژه یک PID می باشد ، که پارامترهای آن هدف بهینه سازی می باشد .

در هر برنامه بهینه سازی که از الگوریتم های هوشمند یاد شده استفاده می کند تعیین تابع هدف یا تابع هزینه امری ضروری می باشد در واقع هدف برنامه بهینه ساز در این پروسه ها مینیمم سازی این تابع هزینه خواهد بود .

در این پروژه تابع هزینه براساس مجموع نیروی کنترلی استفاده شده ، خطای حالت ماندگار سیستم و میزان نوسانات بیان شده است . 

شکل زیر شماتیک شبیه سازی را نشان می دهد که در سیستم بکار رفته است .

شماتیک شبیه سازی بکار رفته در متلب

در ادامه مطلب در مورد شبیه سازی توضیح داده شده و لینک دانلود شبیه سازی قرار گرفته است .

 

ادامه نوشته

دانلود پروژه مهندسی برق قدرت ، استفاده از UPFC به منظور جبران سازی توان اکتیو و راکتیو و بهبود پایدا

UPFC یکی از ادوات FACTS و به نوعی جدیدترین و پیشرفته ترین نوع آن هاست که در سیستم های قدرت به منظور جبران سازی بکار می رود . یک UPFC از یک جفت پل کنترل پذیر تشکیل شده است که از طریق ترانسفورماتورهای سری جریان را به شبکه قدرت تزریق می کند . کنترل کننده بکار رفته در UPFC یا جبران ساز همه منظوره قادر است توان اکتیو و راکتیو را به صورت توامان در خطوط انتقال قدرت کنترل نماید .
در واقع UPFC از ترکیب یک جبران ساز سنکرون استاتیک STATCOM که به صورت موازی به شبکه متصل می شود و یک جبران ساز سری سنکرون استاتیک SSSC که مشخصا به صورت سری در مدار قرار می گیرد تشکیل شده است . این دو جبران ساز در مدار UPFC در یک لینک ولتاژ DC مشترک می باشند .
مزیت اصلی UPFC در امکان کنترل توان اکتیو و راکتیو به صورت همزمان در خطوط انتقال می باشد ، به این ترتیب می توان فاز و اندازه ولتاژ خط و همچنین مقدار راکتانس خط (با استفاده از پل های سری شده) را با استفاده از آن تغییر و کنترل نمود . این امکان و همچنین کیفیت کنترل و سرعت واکنش UPFC به سناریوهای اتفاق افتاده در خطوط توزیع به کنترلر بکار رفته در آن بستگی دارد .
یک مدلسازی مناسب از UPFC که مبتنی بر واقعیت سیستم باشد اساس طراحی کنترلر برای آن خواهد بود ، پس از این مرحله می توان نسبت به نوع کنترلر و وظایف آن در خط تصمیم گیری نمود .

 

 شماتیک قدرتی و کنترلی برای یک UPFC

شکل بالا شماتیک یک UPFC را نشان می دهد ، در این شماتیک هر کدام از بخش های سری و موازی توسط یک ترانسفورماتور به شبکه متصل شده اند و برای هر بخش نیاز به یک سیستم کنترلی می باشد که بتواند بخش مربوطه را کنترل نماید .

در ادامه مطلب یک فایل شبیه سازی مرتبط با UPFC و توضیحات مربوط به شبیه سازی آورده شده است که می توانید دانلود کنید  .

 

ادامه نوشته

دریافت پروژه آماده شبیه سازی در زمینه مهندسی کنترل با نرم افزار متلب

دانشجویانی که مایل به دریافت پروژه های آماده در زمینه مهندسی سیستم های کنترل دارند می توانند موارد مورد نیاز را در لیست زیر جستجو و جهت کسب اطلاع از قیمت و نحوه ارسال از طریق تماس و یا ایمیل اقدام نمایند ، در هر یک از زمینه های زیر انواع پروژه ها و شبیه سازی در دسترس می باشند که می توانند برای آموزش نرم افزار متلب - matlab و گمز - Gams بکار برود .

1-  در زمینه کنترل غیرخطی ::: کنترل گام به عقب تطبیقی برای سیستم PSS با استفاده از مدلغزشی - backstepping - sliding mode - adaptive - Pss

2-  در زمینه کنترل غیرخطی ::: کنترل تطبیقی براساس مدلغزشی برای سیستم شاسی خودرو - vehicle - adaptive - sliding mode

3-  در زمینه طراحی رویت گر ::: طراحی رویت گر حالت با استفاده از روش مد لغزشی برای توربین  - observator - state observation - sliding mode - wind turbine

4-  در زمینه کنترل غیرخطی ::: طراحی سیستم کنترل غیرخطی براساس گام به عقب برای سیستم توربین گاز - nonlinear control - gas turbine - backstepping

5-  در زمینه کنترل غیرخطی ::: کنترل بالگرد تک روتوره با ارائه یک کنترل کننده غیرخطی مقاوم - robust control - nonlinear - helicopter - quadrotor 

6-  در زمینه شناسایی سیستم ::: شناسایی سیستم دامادیک با استفاده از شبکه های عصبی (شناسایی سیستم و شناسایی عیب) - system identification - damadic system - neural system - fault detection

7-  کنترل مقاوم ::: کنترل مقاوم یک ریزشبکه قدرت با استفاده از روش H اینفینیتی - robust control - microgrid - H infinity - 

8-  کنترل مقاوم ::: مدلسازی و کنترل مقاوم یک شبکه توان بار – فرکانس - power grid - load frequency control

9-  کنترل آشوب ::: کنترل آشوب در یک نوسان ساز با استفاده از روش ترکیبی مدلغزشی و فازی - chaos control - osillator - sliding mode - fuzzy

10- کنترل غیرخطی ::: طراحی کنترل کننده تطبیقی هوشمند برای دسته ای از سیستم های غیرخطی نامعین مقید  - smart controller - adaptive - uncertainty - 

11-  در زمینه رباتیک ::: کنترل نیرو برای ربات توانبخشی با در نظر گرفتن نامعینی نیروی خارجی - force control - rehibilition - uncertainty

12-  در زمینه رباتیک ::: کنترل از راه دور ربات جراحی با در نظر گرفتن تاخیر - teleoperation - delay control - robot

13-  کنترل چندمتغیره ::: طراحی و شبیه سازی کنترل مدلغزشی برای سیستم های چندمتغیره - mimo control - multi input multi output control

14- کنترل فازی ::: کنترل تطبیقی فازی برای کووادروتور  - fuzzy control - adaptive

15-  طراحی تخمین گر ::: طراحی تخمین گر به منظور شناسایی مکان برای موشک بالستیک - ballestic control - stimator 

آموزش و دانلود پروژه مهندسی برق کنترل ، استفاده از رویت گر در حلقه کنترلی سیستم

یکی از مسائل اساسی در سیستم های کنترل طریقه بدست آوردن متغیرهای حالت از سیستم در حالتی است که به دلایلی همچون نبود سنسور یا بالا بودن هزینه این ادوات در بدست آوردن متغیرهای مورد نظر استفاده از آن ها در سیستم مقدور نباشد ، در این حالت نیاز به ارائه روشی به منظور بدست آوردن این متغیر از طریق خروجی ، سایر متغیرها و گاها سیگنال کنترلی می باشد ، به مجموعه معادلاتی که به این منظور در حلقه کنترلی سیستم بیان می شوند ، معادلات رویت گر گفته می شود .

طراحی معادلات رویت گر با توجه به مدل سیستم از طرق مختلف امکان پذیر می باشد ، در مدل های خطی به شرط رویت پذیر بودن سیستم می توان این متغیرهای حالت را بدست آورد و سپس با توجه به محاسبات لازم در کنترل پذیری سیستم نسبت به کنترل آن اقدام کرد .

در این سیستم ها گاها برخی از مدها یا متغیرهای حالت رویت پذیر نمی باشند که به آن ها مدهای رویت ناپذیر اطلاق می شود ، بیشتر این مباحث در تئوری کنترل مدرن مطرح می شوند و جزء عملیات ماتریسی می باشند .

در مراتب بالاتر این مسائل برای مدل های غیرخطی بررسی می شود ، در سیستم های غیرخطی روش هایی همچون فیلتر کالمن غیرخطی در طراحی سیستم های تخمین گر مورد استفاده قرار می گیرند . روش های دیگر براساس فیلتر مد لغزشی و یا استفاده از روش های هوشمند استوار است .

شماتیک یک رویت گر نمونه در حلقه کنترلی سیستم به منظور تخمین متغیرهای حالت

در شکل بالا محل بکارگیری یک رویت گر حالت نمایش داده شده است .

رویت گر ها عموما به منظور تخمین سیگنال های متغیر حالت بکار می روند ، گرچه از این سیگنال ها گاها در تخمین اغتشاش نیز استفاده می شود که مربوط به مباحث پروژه های سیستم کنترل فرآیند می باشد .

در رویت گرها از روش های هوشمند همچون شبکه های عصبی نیز به منظور تخمین حالات استفاده می شود .

در ادامه متلب فایل شبیه سازی مربوط به یک سیستم که معادلات رویت گر در آن منظور شده ، آمده است .

شکل زیر نتایج بدست آمده از طراحی رویت گر که در ادامه مطلب فایل های شبیه سازی آن آمده است را نشان می دهد .

نتایج بدست آمده از رویت گر که در مقایسه با متغیرهای حالت اصلی می باشند 

همانطور که مشخص است پس از حالت گذرا نتایج تخمین به مقادیر واقعی خود همگرا می شوند و این مسئله نشان از پایداری سیستم حلقه بسته شامل رویت گر و کنترلر می باشد .

 

 

ادامه نوشته

انرژی های تجدیدپذیر در شبکه های توان ، توصیف مسئله ، دانلود کتاب مرجع

منابع انرژی نو (انرژی های تجدیدپذیر) عملکرد و کاربردی متفاوت با منابع متداول دارند ، در حالت کلی این منابع قابل برنامه ریزی مستقیم نمی باشند و اندازه توان آن ها به مراتب کوچکتر از ایستگاه های تولید توان متداول می باشند و اغلب برخلاف شبکه های تولید توان متداول که به شبکه های انتقال متصل می شوند ، به شبکه های توزیع متصل می شوند . منابع تولید تجدید پذیر ، منابع احتمالی می باشند و نمی توان برنامه مدونی را در تولید آن ها در نظر گرفت ، تنها تخمین های عددی را می توان برای ترکیب توان آن ها مورد استناد قرار داد ، همین مسئله باعث می شود تا تدابیری را در تولید توان آن ها در نظر گرفت .

کتابی که در ادامه مطلب برای دانلود قرار داده شده است به توصیف مسائل مهم زیر می پردازد :

1. بیان ویژگی های مولدهای توان مرسوم و تجدید پذیر با رجوع به طبیعت متغیر انرژی های تجدیدپذیر (انرژی های نو) گرفته شده از منابع بادی ، خورشیدی ، هیدروهای کوچک و منابع دریایی در طول زمان های با بازه های لحظه ای تا ماهانه
2. تعادل توان در مصرف و تولید و پایداری فرکانس در شبکه های همراه با افزایش ورودی ها از منابع متغیر نظیر باد و تابش خورشید و بیان پدیده های تکنیکال و اقتصادی ناشی از نفوذ منابع با در نظر گرفتن مدیریت واقع در بخش درخواست توان
3. بیان مبحث تبدیل انرژی به شکل الکتریکی قابل استفاده در شبکه های توزیع و بیان خصوصیات و نوع ژنراتورهای مورد استفاده در این فرآیند
4. بیان شرایط لازم در توان خروجی منابع تجدیدپذیر و بیان نوع و ویژگی مبدل های الکترونیک قدرت بکار رفته به منظور برقراری ارتباط ژنراتورهای مولد با شبکه
5. فلوی توان سرازیر شده به شبکه های توان از سوی منابع انرژی نو با در نظر گرفتن کنترل و محافظت ولتاژ
6. بیان مفاهیم اقتصادی و مارکتینگ در شبکه های الکتریکی سبز تحت شبکه های محلی و جهانی
7. توسعه و گسترش سیستم های مورد نیاز شبکه های توان همراه با تکنولوژی منابع تجدیدپذیر و تغییر توپولوژی و تجدیدساختارهای مورد نیاز در این شبکه ها که با نفوذ منابع تجدیدپذیر روبرو می باشند . مسائل کنترل ولتاژ و فرکانس و مبدل های الکترونیک های قدرت مورد استفاده در این زمینه می باشند . 

مفاهیم بیان شده در این کتابچه به منظور دریافت اطلاعات اولیه در خصوص انرژی های تجدیدپذیر ، ریزشبکه های همراه با انرژی های تجدید پذیر و همینطور شبکه های توزیع همراه با نفوذ انرژی های تجدید پذیر مفید می باشد و از طرفی در تحلیل تعادل تولید و مصرف و پایداری فرکانس و ولتاژ می تواند مفید باشد و در پروژه ها و پایان نامه های مرتبط با انرژی های تجدیدپذیر (انرژی نو) ، مبدل های الکترونیک قدرت مرتبط با انرژی های تجدیدپذیر و پایداری فرکانس مورد استفاده قرار گیرد .

به منظور دانلود کتاب به ادامه مطلب مراجعه شود .

ادامه نوشته

دانلود کتاب مرجع برای مبحث انرژی های نو

مبحث انرژی های نو از زیرشاخه های علم قدرت و یکی از جدیدترین ها در این حوزه می باشد ، انرژی های نو بیشتر به مطلعه منابع تجدیدپذیر که از انرژی های اولیه موجود در طبیعت و یا اصطلاحا قابل بازیابی به منظور تولید توان بهره می برد اطلاق می شود .

انرژی خورشیدی ، انرژی باد ، انرژی آب ، انرژی گرمایشی زمین و ... از جمله این منابع محسوب می شوند . به طور قطع بهره برداری از هر یک از این منابع نیاز به کنترل آن ها و افزایش بهره وری از جهت هزینه و تولید و نرخ این دو نسبت به هم دارد . در واقع طرح شما در استفاده از این منابع چه به صورت منفرد (standalone) و یا هیبریدی نیازمند توجیه اقتصادی مناسب می باشد ، شاید از بین تمامی این انرژی ها دو نمونه خورشیدی و بادی به همراه انرژی فسیلی گرفته شده از انواع پیل های سوختی به عنوان منابع با صرفه اقتصادی شناخته شده باشند . آن هم در جایی که منابع اولیه مورد نیاز در آن فراهم باشد . یعنی میزان تابش مناسب و یا سرعت باد کافی .

با تفسیری که بعمل آمد نیاز به مدلسازی دقیق این سیستم های تولید انرژی از لحاظ وابستگی انرژی (توان) خروجی به مولفه های اولیه (ورودی های مستقل نظیر دما ، سرعت باد ، میزان تابش و ...) مبرهن می باشد که اولین گام در برآورد امکان پذیری سیستم می باشد . 

در مرحله بعد نیاز به طراحی مبدل های الکترونیک قدرت مورد نیاز برای کنترل سطح ولتاژ و اخذ توان از این واحد های انرژی می باشد و نهایتا بررسی سیستم ها در حالت هیبریدی به منظور برقرای قابلیت اطمینان در بهره وری سیستم در شبکه های بزرگ و یا در حالت های ریزشبکه به عنوان گام آخر در این فرآیند محسوب می شود .

کتابی که در این پست آورده شده است از منابع اولیه در این زمینه و از کتاب های آموزشی در سطح دانشگاه های دنیا می باشد ، این کتاب در 17 فصل جمع آوری شده است و در آن مدلسازی تمامی منابع انرژی نو آورده شده است .

دانشجویان عزیز می توانند از این کتاب در تدوین فصول ابتدایی پایان نامه ها و پروژه های مربوط به انرژی های نو استفاده کنند و یا برای درس انرژی های نو و آشنایی با این مبحث به عنوان مرجع رجوع نمایند .

در ادامه مطلب توضیحاتی در خصوص فصل بندی کتاب و لینک دانلود کتاب قرار داده شده است .

ادامه نوشته

دانلود پروژه مهندسی برق کنترل ، بکارگیری کنترلر مد لغزشی

در این پروژه هدف ردیابی مسیر برای یک سیستم بیان شده با تابع تبدیل مستقیم می باشد ، در این پروسه از کنترلر مد لغزشی به این منظور استفاده شده است ، در بدست آوردن یک قانون معتبر برای سیستم مدلغزشی چندین مسئله بر کیفیت کار تاثیرگذار است که از آنجمله سرعت پاسخ ، خطای حالت ماندگار ، میزان نوسانات حالت گذرا و نهایتا میزان چترینگ قانون کنترلی از جمله این معیار ها می باشند . 

آنچه که قانون کنترل براساس مد لغزشی را در این بین محبوب نموده کیفیت پاسخ خروجی ها به نسبت سایر کنترلرهاست ، اما در این بین میزان چترینگ یا نوسانات قانون کنترلی به نسبت سایر روش ها بالا بوده و استفاده کاربردی از مد لغزشی را سخت تر نموده است .

در پروژه ها و پایان نامه هایی که با مسئله مد لغزشی حل می شوند ، از روش هایی همچون منطق فازی و یا تابع شیب دار به جای تابع اشباع به منظور کاهش مقدار چترینگ استفاده می شود .

شکل زیر خروجی ردیابی را برای روش کنترلی مد لغزشی نشان می دهد .

شکل ردیابی خروجی در کاربرد مدلغزشی

آنچه در طراحی سیستم کنترلی برای این روش مهم است یک مصالحه مناسب بین کیفیت پاسخ خروجی و میزان چترینگ مجاز در قانون کنترل می باشد .

در اکثر کاربردها مانند رباتیک و سیستم های قدرت میزان چترینگ بالا عملا کاربرد این روش را در این سیستم ها منتفی می کند .

لینک دانلود فایل سیمولینک متلب در ادامه مطلب می باشد .

ادامه نوشته