بازشناسی چهره در سال های اخیر به دلیل کاربردهای زیادی که در زمینه های مختلف مانند تشخیص هویت، کنترل دسترسی و ... داشته است به یکی از زمینه های تحقیقاتی گسترده تبدیل شده است. امروزه در سیستم های بازشناسی الگو به طور عام و سیستم های بازشناسی چهره به طور خاص برای دستیابی به نتایج بهتر، ضمن استفاده از چند طبقه بندی کننده متفاوت، نتایج به دست آمده از این طبقه بندی کننده ها به طور مناسب ادغام می شوند. یافتن ترکیب بهینه طبقه بندی کننده ها، به نوبه خود مسئله پیچیده ایست. از طرفی لازم است طبقه بندی کننده هایی که به صورت تکی عملکرد بهتری دارند، سهم بیشتری در تصمیم گیری داشته باشند و از طرف دیگر بایستی بین طبقه بندی کننده هایی که سهم بیشتری در تصمیم گیری دارند، حداقل همبستگی وجود داشته باشد. در این پژوهش ادغام طبقه بندی کننده ها به روش های آموزشی و غیرآموزشی انجام شده است که روش غیرآموزشی به کار رفته در این پژوهش متوسط گیری ساده و روش های آموزشی شامل متوسط گیری وزن دار و ماشین بردار پشتیبان بوده است. ملاحظه گردید روش های آموزشی نسبت به روش متوسط گیری ساده نتایج مطلوب تری دارد. از آنجاکه گزینه های ممکن برای انتخاب طبقه بندی کننده ها و پارامترهای سیستم فضای جستجوی گسترده ای را ایجاد می کند برای انتخاب ترکیب بهینه طبقه بندی کننده ها از الگوریتم ژنتیک استفاده نموده ایم. در روش متوسط گیری وزن دار، وزن های مناسب طبقه بندی کننده ها، توسط الگوریتم ژنتیک تعیین گردید. همچنین با بکارگیری ماشین بردار پشتیبان جهت ادغام طبقه بندی کننده ها از الگوریتم ژنتیک جهت انتخاب ترکیب بهینه طبقه بندی کننده ها که به ازای آن کمترین خطای ارزیابی حاصل می-شود، استفاده شده است. ملاحظه گردید که با به کار بردن الگوریتم ژنتیک برای انتخاب طبقه-بندی کننده ها بهبود چشمگیری در نتایج حاصل می شود

چکیده امروزه موتورها ی سنکرون مغناطیس دائم با توجه به مزایای متعددشان از نظر تجاری و صنعتی مورد توجه زیادی واقع شده اند. مشخصات فنی نظیر چگالی توان (نسبت توان به وزن موتور) بالا، هم چنین نسبت گشتاور به اینرسی و بازده ی بالا در کنار نیاز به نگه داری کم ، قابلیت اعتماد زیاد و نویز کم تولیدی عمده ترین مزایایی است که می توان برای این ماشین های الکتریکی نام برد . با توجه به مزایای عمده کنترل درایوهای الکتریکی بدون استفاده از حسگرهای سرعت و موقعیت، در این تحقیق به موضوع کنترل درایو بدون استفاده از حسگر این موتور پرداخته شده است. کنترل بدون حسگر سرعت این موتورها عمدتاً به دو روش تحریک اساسی و تزریق سیگنال تقسیم می شوند. روش تحریک اساسی به دلیل وابسته بودن آن به سرعت و پارامترهای موتور در سرعت های پایین کاملاً تحت تأثیر عواملی مانند نویز اندازه گیری، خطای تخمین و تغییر پارامترها قرار می گیرد، در حالیکه روش های تزریق سیگنال حتی در شرایط بدون حرکت نیز قادر به تشخیص موقعیت روتور هستند. به همین دلیل در این تحقیق از این روش برای کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم در سرعت های پایین و نزدیک صفر استفاده شده است. به منظور استفاده از روش تزریق سیگنال در ابتدا یک مدل مناسب از موتور سنکرون مغناطیس دائم انتخاب شده و رفتار این موتور در فرکانس های بالا مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به توضیح روش تزریق سیگنال فرکانس بالا پرداخته شده است و روابط تزریق سیگنال فرکانس بالا و تأثیر آن روی معادلات فرکانس بالای موتور مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس روش کنترل برداری غیرمستقیم، با استفاده از حسگرهای سرعت و موقعیت روی موتور سنکرون مغناطیس دائم در محیط matlab/simulink پیاده سازی شده و بدین وسیله صحت روش کنترلی ارائه شده در این تحقیق مورد تأیید قرار گرفته است، ضمن اینکه به کمک الگوریتم هوشمند ژنتیک ضرائب انتگرالی- تناسبی کنترل کننده های سرعت و جریان تنظیم شده اند. در ادامه یک روش ساده تزریق سیگنال فرکانس بالا پیاده سازی و کنترل موتور به کمک آن انجام شده و رفتار آن مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. سپس به منظور بهبود روش ارائه شده از یک فیلتر دیجیتال میان گذر به علت مزایای آن نسبت به فیلتر آنالوگ استفاده شده است و ضرائب این فیلتر جهت عملکرد بهتر به کمک الگوریتم ژنتیک تنظیم شده اند. استفاده از کنترل برداری و تخمین سرعت، نیازمند استفاده از پارامترهای ماشین الکتریکی است. نادرست بودن پارامترهای استفاده شده در سیستم کنترل می تواند منجر به کاهش تولید گشتاور، عملکرد ناصحیح و حتی ناپایداری سیستم شود. از این رو، به کمک کنترل فازی سرعت و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک، درایو طراحی شده در مقابل تغییرات پارامترهای الکتریکی با شرایط محیطی، نقطه کار و گذشت زمان مقاوم شده است.

ضربان بالای گشتاور و پایین بودن مقدار ضریب برجستگی موتورهای رلوکتانسی سنکرون همواره از مهمترین معایب این موتورها به شمار می آید و در بیشتر تحقیقات سعی شده به بررسی راه های بهبود معایب مذکور پرداخته شود. از جمله راه های کاهش میزان ضربان گشتاور تعیین بهینه موقعیت زاویه ای شیارهای روتور و مورب سازی شیارهای روتور می باشد. هدف از تعیین موقعیت زاویه ای شیارهای روتور، تعداد شیارها و ضخامت این شیارها است. بدین منظور در این پایان نامه تعداد شیارهای روتور، گام قطبی روتور و ضخامت شیارهای روتور به عنوان متغیر برای این کار در نظر گرفته شده است. محدودیت های مکانیکی این شیارها باعث شده که فضای جستجوی بزرگی به وجود آید و موجب پیچیده شدن کارشود: بنابراین در این پایان نامه سعی شده است تا از روش مستقیم و غیر مستقیم برای پیدا کردن موقعیت بهینه شیارها استفاده شود. در روش مستقیم از الگوریتم جستجوی ذرات استفاده شده است و در روش غیر مستقیم از چندین مدل نمونه استفاده شده است. لازم به ذکر است که این مدل ها در محدوده های مجازی که بر اساس محدودیت های مکانیکی تعیین شده است، قرار دارند و در تحلیل آنها از روش المان محدود استفاده شده است.

در سال های اخیر، استفاده از انرژی های نو به منظور تولید توان الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است. این منابع انرژی نسبت به سایر منابع (مانند منابع انرژی فسیلی) دارای مزایای زیادی هستند. از آن جمله می توان به ارزانی، عدم ایجاد آلودگی و پایان ناپذیری آن ها اشاره کرد. یکی از منابع انرژی که بیشتر از سایر منابع انرژی نو مورد توجه قرار گرفته است، انرژی باد است. به منظور تولید توان الکتریکی از انرژی باد، از توربین های بادی استفاده می شود. توربین باد نیروی مکانیکی مورد نیاز برای چرخاندن ژنراتور را فراهم می کند. توربین های بادی و همچنین ژنراتورهای بکار رفته در آن ها انواع مختلفی دارند که هر کدام مزایا و معایبی دارند. از بین ژنراتورهای مورد استفاده در توربین های بادی، ژنراتورهای القایی دو تغذیه به دلیل مزایای زیاد آن بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. از مزایای این ژنراتورها می توان به امکان کنترل سرعت، کنترل مجزای توان های اکتیو و راکتیو اشاره کرد. یکی از معایب ژنراتورهای القایی دو تغذیه عملکرد آن ها در برابر خطاهای شبکه و همچنین تأثیر آن بر پدیده های کیفیت توان شبکه می باشد. هارمونیک ها، فلیکر و افت ولتاژ از مسائل اصلی کیفیت توان در شبکه هستند که در شبکه قدرت دارای سیستم تولید انرژی بادی مورد توجه قرار می گیرند. در این پایان نامه ابتدا روش کنترل ژنراتور القایی دو تغذیه معرفی شده است. سپس پدیده های کیفیت توان در شبکه، با وجود سیستم تولید انرژی بادی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. در این راستا روش هایی به منظور بهبود عملکرد سیستم تولید انرژی بادی، از نظر کیفیت توان ارائه شده است. ابتدا به منظور کاهش هارمونیک شبکه، از تکنیک فیلتر اکتیو استفاده شده است. در این روش ژنراتور القایی دو تغذیه به گونه ای کنترل می شود که هارمونیک شبکه ناشی از بار غیر خطی موجود در شبکه کاهش یابد. همچنین به منظور کاهش فلیکر تولید شده توسط توربین باد در اثر نوسانات باد، از قابلیت کنترل مجزای توان های اکتیو و راکتیو استفاده شده است. به منظور بهبود عملکرد ژنراتور القایی دو تغذیه در هنگام وقوع خطا، از یک اینورتر سری استفاده شده است. این اینورتر در هنگام خطا به صورت سری با ژنراتور القایی دو تغذیه وارد مدار شده و ولتاژ ترمینال ژنراتور را در مقدار یک پریونیت نگه می دارد. در کنترل این اینورتر از کنترل کننده های فازی و posicast استفاده شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش های ارائه شده، شبیه سازی روش های ارائه شده در نرم افزار matlab/simulink انجام شده است. در این شبیه سازی سیستم تولید انرژی بادی در یک سیستم توزیع استاندارد مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی بیانگر عملکرد مناسب این روش ها می باشد.

امروزه موتورهای الکتریکی به صورت گسترده در صنعت، لوازم خانگی، خودروهـا، سیستم های حمل و نقل و هواپیـماها به کار می روند. در واقع می توان گفت که بخش بزرگی از انرژی الکتریکی تولیدی، توسط موتورهای الکتریکی مصرف می شود تا انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. نسل جدید موتورهای الکتریکی، موتور های سنکرون رلوکتانسی با مغناطیس -های دائم کمکی می باشند. ایده ی ساخت این موتورها از تلفیق دو موتور سنکرون رلوکتانسی و سنکرون مغناطیس دائم داخلی گرفته شده است. موتورهای سنکرون رلوکتانسی دارای قیمت پایین و ساختمان بسیار ساده در روتور نسبت به سایر موتورها می-باشند، اما متوسط گشتاور الکترومغناطیسی تولیدی آنها کم و ریپل گشتاور آنها بالا می باشد. برای بهبود عملکرد موتور سنکرون رلوکتانسی، از قطعات کوچکی از مواد مغناطیس دائم در ساختمـان این موتورها استفاده می شود که باعث افـزایش متوسط گشتـاور و کاهش ریپل گشتاور تولیدی در این موتورها می شود. به منظور بهبود کیفیت عملکرد در موتورهای الکتریکی و کاهش مصرف انرژی الکتریکی، باید پس از طراحی اولیه، بهینه سازی بر روی ابعاد هندسی موتور به منظور کاهش ریپل گشتاور الکترومغناطیسی تولیدی موتور انجام پذیرد. امروزه از روش های جدیدی مانند ایجاد شیارها در سطح روتور و یا ایجاد سوراخ هایی در داخل روتور به منظور بهینه سازی ریپل گشتاور در موتورهای سنکرون مغناطیس دائم داخلی استفاده می شود؛ اما تا به حال از این روش ها برای بهینه سازی ریپل گشتاور در موتورهای سنکرون رلوکتانسی با مغناطیس های دائم کمکی استفاده نشده است. در این پایان نامه ابـتدا به بررسی عملکرد حالت دائمی سینوسی موتورهـای سنکرون مغناطیس دائم داخلی و سنکرون رلوکتانسی با مغناطیس های دائم کمکی می پردازیم. سپس به صورت اجمالی روند طراحی اولیه ی موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی بیان شده و به تحلیل المان محدود یک موتور سنکرون مغناطیس دائم طراحی و ساخته شده قبلی می پردازیم. پس از آن با استفاده از روش المان محدود، یک طرح اولیه برای ابعاد موتور سنکرون رلوکتانسی با مغناطیس های دائم کمکی ارائه می شود. در قسمت بهینه سـازی، ابتدا دو روش بهینه سازی ذکر شده بر روی موتور سنـکرون مغناطیس دائم داخـلی ساخته شده- به منظور کاهش ریپل گشتاور الکترومغناطیسی تولیدی موتور- اجرا می شود و نتایج به دست آمـده از این دو روش با یکدیگر مقایسه می شوند. با مقایسه ی نتایج به دست آمده در بهینه سازی موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی، برای بهینه سازی ریپل گشتاور موتور سنکرون رلوکتانسی، تنها از روش ایجاد سوراخ-هایی در داخل روتور استفاده شده است، زیرا این روش بهتر از روش حفر شیارها در سطح خارجی روتور عمل می کند. واژگان کلیدی: موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی، موتور سنکرون رلوکتانسی با مغناطیس های دائم کمکی، المان محدود، بهینه سازی، گشتاور، شار فاصله ی هوایی، ولتاژ القایی، اندوکتانس، ضریب برجستگی.

موتورهای سنکرون مغناطیس دائم داخلی یکی از انواع موتورها هستند که امروزه در صنایع مختلف نظیر لوازم خانگی، خودروهای برقی و هیبریدی، کمپرسورها و دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرند. از مزایای این موتورها می توان به چگالی گشتاور زیاد، بازده و ضریب توان بالا، قابلیت کارکرد در رنج وسیع سرعت (از سرعت های نزدیک به صفر تا چند صد هزار دور در دقیقه) و عملکرد مطلوب در کنترل بدون سنسور اشاره نمود. عیب عمده این موتورها وجود ضربان زیاد در گشتاور الکترومغناطیسی تولیدی می باشد که بیشتر ناشی از ساختار ناهمگون روتور آن است. تا کنون روش های متنوعی جهت مرتفع نمودن این عیب صورت پذیرفته است که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در این پایان نامه هدف این است که ضربان گشتاور در یک موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی طراحی و ساخته شده، با تغییر ساختار روتور، کاهش داده می شود. برای این منظور ابتدا ساختار و عملکرد موتور با استفاده از مدار معادل الکتریکی تشریح می شود؛ این گونه بررسی از آنجا اهمیت دارد که می توان نقطه ی کار موتور را با توجه به نوع کاربرد آن تعیین نمود که در چگونگی تولید گشتاور موتور اثر گذار است. تحلیل اجزای محدود جهت بررسی دقیق گشتاور و نوسانات آن بسیار ضروری به نظر می رسد، چرا که اشباع مغناطیسی و برجستگی روتور تأثیر زیادی در نوسانات گشتاور دارند و فقط روش اجزای محدود است که می تواند این موارد را با دقت بالا تحلیل کند. تحلیل هارمونیکی گشتاور و وابستگی آن به پارامترهایی نظیر زاویه ی سدکننده های شار می تواند کمک زیادی در حذف یا کاهش هارمونیک های خاصی نماید. سپس با استفاده از یک الگوی نامتقارن در ساختار روتور به نام ماچائون، جبران سازی هارمونیکی در گشتاور انجام شده و در نهایت با استفاده از یک نوع روش بهبود کیفیت (تاگوچی) تا جای ممکن ضربان گشتاور مستهلک می گردد. در مقایسه با روش های قبلی انجام شده بر روی موتور مورد نظر، روش ترکیبی مورد استفاده در این پایان نامه به کاهش بیشتری در ضربان گشتاور منجر می شود.

موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی به علت ویژگی های ممتازی که دارا می باشد، در کاربردهای مختلفی مانند: خودروهای هیبریدی، کاربردهای کششی، رباتیک و ... مورد توجه قرار گرفته است. با وجود ویژگی های بسیار موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی، کنترل دقیق این موتور به دلیل ارتباط غیرخطی بین جریان سیم پیچ ها و سرعت موتور و همچنین ماهیت غیرخطی گشتاور تولیدی آن مسئله ای پیچیده می باشد. از آن جایی که برای یک درایو با عملکرد بالا ویژگی هایی مانند: پاسخ دقیق و سریع، بازگشت سرعت به مقدار مرجع در اغتشاشات و عدم حساسیت به پارامترها مهم می باشد، لذا کنترل کننده ی مورد استفاده بایستی قادر به تأمین این نیازها برای درایو مورد نظر باشد. کنترل کننده های مرسوم مانند pi و pid که غالباً در کنترل فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند به دلایلی مانند حساسیت به تغییر پارامترهای سیستم و اغتشاشات بار، عموماً پاسخ مناسبی از خود نشان نمی دهند. به تازگی، محققان بمنظور دست یابی به یک عملکرد دینامیکی مطلوب از کنترل کننده های غیرخطی و کنترل کننده های هوشمند در کاربردهای کنترل درایو استفاده می کنند. در بسیاری از کاربردهای گزارش شده در طراحی این کنترل کننده ها، جریان محور d جهت سادگی در طراحی برابر صفر در نظر گرفته شده است. اما با این فرض کنترل موتور در سرعت های بالاتر از سرعت نامی مشکل بوده و گاهی اوقات موتور در شرایط نامی قادر به رسیدن به سرعت نامی نمی باشد. در این پایان نامه تعدادی از کنترل کننده های غیرخطی و هوشمند جهت کنترل سرعت موتور سنکرون مغناطیس دائم داخلی در رنج وسیع سرعت مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. همچنین بمنظور کنترل شار و دست یابی به سرعت-های بالاتر از سرعت نامی، جریان محور d مخالف صفر در نظر گرفته شده است. جهت بررسی کنترل کننده های پیشنهاد شده، عملکرد هر یک از آن ها بر روی یک موتور kw40 و در شرایط مختلفی مانند: عملکرد در سرعت نامی و بار نامی، تغییر پله ای گشتاور بار، تغییر سرعت مرجع، عملکرد در سرعت های پایین و معکوس با استفاده از نرم افزار matlab/simulink شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که از میان کنترل کننده های پیشنهاد شده در این پایان نامه، کنترل کننده ی belbic به دلایلی مانند: حجم کم در محاسبات، پاسخ سریع و هموار سرعت، عدم نیاز به مدل دقیق موتور جهت طراحی و مقاوم بودن در برابر تغییر پله ای گشتاور بار نسبت به دیگر کنترل کننده ها پاسخ مناسب تری دارد.

موتورهای جریان مستقیم و القایی برای مدت زیادی نیاز صنایع به موتورهای الکتریکی را برطرف کرده اند. به دلیل بازده پایین این ماشین ها، میزان تلفات الکتریکی در این بخش زیاد بوده است. امروزه با توجه به افزایش تقاضای انرژی و کاهش قیمت مواد مغناطیس دایم، موتورهای سنکرون مغناطیس دایم بیش از پیش مورد توجه قرارگرفته اند. این ماشین ها دارای مزایای فراوانی از جمله قابلیت اطمینان بالا، بازده بالا، نسبت گشتاور به حجم بیشتر و نیاز به نگهداری کمتر نسبت به موتورهای القایی و جریان مستقیم، هستند در این پایان نامه به کنترل بدون حسگر موتور سنکرون مغناطیس دایم داخلی با استفاده از کنترل کننده های فازی و مد لغزشی وفقی پرداخته شده است. روش کنترلی استفاده شده برای این کار، تکنیک کنترل برداری است. روش کنترل برداری به دو دسته کنترل میدان گرا و کنترل مستقیم گشتاور تقسیم می شود که در این پایان نامه از روش کنترل میدان گرا بهره برده خواهد شد. روش کنترل میدان گرا در مقایسه با روش های دیگر دقیق تر بوده، ریپل گشتاور و شار در آن کمتر است. همچنین عملکرد این روش در سرعت های پایین نسبت به روش های دیگر مطلوب تر است. سختی روش کنترل برداری این است که به صورت پیوسته و دقیق به اطلاعات موقعیت و سرعت روتور نیازمند است. به صورت معمول برای فراهم کردن سیگنال موقعیت و سرعت از حسگرها استفاده می شود. ولی وجود حسگرها نه تنها موجب افزایش قیمت، حجم و پیچیدگی سیستم می شود بلکه قابلیت اطمینان آن را کاهش می دهد؛ بنابراین در این پایان نامه برای غلبه بر این مشکلات به جای حسگر از مشاهده گر موقعیت برای تخمین موقعیت روتور استفاده شده است. همچنین برای تخمین سرعت از روی سیگنال موقعیت از مشاهده گر انتگرالی-فیدبکی استفاده شده است. از آنجایی که سیستم های درایو کنترل بدون حسگر برای تعیین موقعیت و سرعت روتور از پارامتر های موتور بهره می برند، به شدت به تغییرات پارامترهای موتور و نوسانات گشتاور بار حساس هستند. از این رو در این پایان نامه از دو کنترل کننده فازی و مد لغزشی وفقی که در برابر تغییر پارامترهای موتور و نوسانات گشتاور بار مقاوم هستند، برای کنترل سرعت موتور بهره برده شده و عملکرد آن ها باهم مقایسه می شود. هنگام مقایسه عملکرد کنترل کننده های سرعت، سیگنال موقعیت روتور توسط مشاهده گر غیرخطی فراهم شده است. به منظور بررسی عملکرد مشاهده گر غیرخطی، کارکرد آن با عملکرد یک مشاهده گر مد لغزشی وفقی مقایسه می شود. در نهایت نتایج شبیه سازی ارائه گردیده است و مشاهده می شود نه تنها با حذف حسگر موقعیت، هزینه و حجم سیستم کاهش پیدا کرده است بلکه سیستم از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.