در این پایان نامه روشی جدید مبتنی بر ترکیب فیلتر کالمن و کنترل مد لغزشی جهت کنترل سیستم تعلیق مغناطیسی با در نظر گرفتن نامعینی های دینامیک سیستم و نویز سیستم اندازه گیری پیشنهاد شده است. ابتدا کنترل کننده مد لغزشی به سیستم تعلیق مغناطیسی اعمال شده و برای کاهش پدیده ی چترینگ از روش کنترل لایه مرزی کمک گرفته شده است. سپس نامعینی ها به صورت نویز گوسی با میانگین صفر مدل سازی شده و نشان داده می شود که کنترل مد لغزشی در حالتی که دینامیک و اندازه-گیری دارای نامعینی باشند، قادر به کنترل سیستم نیست. در نهایت برای رسیدن به کارآیی مطلوب کنترل، حالت توسعه یافته ی فیلتر کالمن جهت تخمین حالت سیستم به کار گرفته شده و کارآیی مطلوب کنترل کننده سیستم تعلیق مغناطیسی با ترکیب فیلتر کالمن و کنترل مد لغزشی با استفاده از شبیه سازی بررسی می شود.

در این پروژه برای اولین بار بهینه سازی بهنگام توابع عضویت فازی در حین عملکرد موتور dc انجام گرفته است. این بهینه سازی توسط الگوریتم فیلترکالمن توسعه یافته و بر اساس خطای لحظه ای سرعت، صورت گرفته است. بطوریکه کارایی کنترلر در کنترل سرعت موتور افزایش می یابد. درواقع فیلتر کالمن شکل ایده آل و مناسب توابع عضویت کنترل کننده fuzzy pid را برای گام بعدی از زمان، براساس حالت کنونی، خطای سرعت کنونی و اطلاعات قبلی، تخمین می زند. در نتیجه توابع عضویت فازی در هر مرحله از زمان بروز رسانی شده تا عملکرد موتور در پیگیری سرعت مرجع بهبود یابد.در واقع ما کل مجموعه کنترل کننده fuzzy pid و موتور را به عنوان یک سیستم غیرخطی که حالات آن، پارامترهای توابع عضویت فازی هستند و خروجی آن یعنی سرعت موتور، تابعی از حالات آن ( پارامترهای توابع عضویت فازی ) است، در نظرگرفته ایم. سپس فیلتر کالمن در هر گام زمانی با اندازه گیری خروجی سیستم ( سرعت موتور ) و خطای سیستم، حالت بعدی سیستم (توابع عضویت فازی ) را تخمین می زند. در واقع فیلترکالمن یک الگوریتم پیش بینی- اصلاح است، بدین معنی که ما در ابتدا یک تابع عضویت اولیه برای کنترل کننده fuzzy pid خود پیش بینی کرده و کوواریانس خطای این پیش بینی ( عدم اطمینان انتخاب اولیه ) را تعیین می کنیم، سپس فیلترکالمن در هر مرحله با اندازگیری خروجی، حالت بعدی سیستم را به گونه ای پیش بینی می کند که کواریانس خطا کمتر گردد. کارایی کنترل کننده fuzzy pid با بهینه سازی بهنگام توسطالگوریتم فیلترکالمن توسعه یافته، در کنترل دور موتور dc ، با در نظر گرفتن اهداف کنترلی سرعت موتور مانند: زمان صعود، زمان نشست و حداکثر فراجهش، در مقایسه پاسخ آن با دو کنترل کننده pid کلاسیک و fuzzy pid( با توابع عضویت ثابت)، به خوبی مشخص می شود.

به طور معمول برای حذف تاثیرهای منفی ناشی از تنظیم کننده خودکار ولتاژ روی نوسانات سیستم قدرت، از یک حلقه ی کنترل مکمل به عنوان پایدار ساز سیستم قدرت استفاده می شود. روش های مختلفی برای طراحی و بهینه سازی پایدارساز سیستم قدرت مورد استفاده قرار گرفته است. در این میان، روش هایی بر مبنای مفهوم کنترل حالت هستند. این روش ها همگی بر مبنای این فرض هستند که متغیرهای حالت سیستم در دسترس است. اما در بسیاری شرایط این متغیرها در دسترس نیستند و برای داشتن اطلاعات از این متغیرها نیاز به طراحی یک رویت گر است. در این پایان نامه با حل معادله هامیلتون– جاکوبی– بلمن برای سیستم تک ماشینه متصل به شین بینهایت، یک کنترل کننده حالت غیر خطی به عنوان پایدارساز سیستم قدرت حاصل شد. سپس از یک فیلتر کالمن توسعه یافته برای تخمین حالت ها استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پایدارساز سیستم قدرت به دست آمده بر مبنای استفاده از مقادیر تخمین زده شده با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته دارای عملکرد مطلوبی است.

کنترل برداری در ماشین های القایی استفاده از این ماشین ها را در کاربردهای سرعت متغیر قابل رقابت با ماشینهای جریان مستقیم کرده است. در کنترل برداری، کنترل مستقل متغیرهایids و iqs باعث جداسازی شار و گشتاور الکترومغناطیسی شده و همانند یک ماشین جریان مستقیم می توان سرعت و گشتاور را بطور مستقل تحت کنترل قرار داد. با اعمال روش غیر مستقیم کنترل برداری علاوه بر حذف حسگرهای شار رتور موتور آسنکرون، می توان سرعت موتور را کنترل کرد. بطور کلاسیک تغذیه موتور آسنکرون می تواند توسط اینورتر منبع ولتاژ و یا اینورتر منبع جریان تغذیه شود. در قدرت های بالا تغذیه موتور آسنکرون با کموتاتورهای جریان و اینورترهای جریان نسبت به اینورترهای ولتاژ ارجهیت دارد. در ورودی اینورتر جریان، منبع جریان dc قرار دارد. دامنه و فرکانس جریان خروجی اینورتر جریان با روش کلیدزنی pwm کنترل می شود. در اینورتر جریان، از بانک خازن برای فیلتر کردن جریان خروجی اینورتر، حذف پالس های سوزنی ولتاژ (یا اسپایک ولتاژ) و همچنین مسیری برای پیوستگی جریان موتور استفاده می شود. در این پایان نامه یک درایو آسنکرون با استفاده از یک اینورتر جریان شبیه سازی و بطور عملی پیاده سازی شده است. برای پیاده سازی اینورتر جریان از کلید قدرت igbt و تراشه hcpl316j برای روشن کردن کلیدهای قدرت اینورتر استفاده شده است. برای حفاظت کلید قدرت در برابر ولتاژهای گذرای کلیدزنی از دیود سری و از یک مدار ضربه گیر استفاده شده است. روش کلیدزنی و همچنین ساختمان قسمت های مختلف عملی در فصل انتهایی تشریح شده اند. نتایج عملی بدست آمده در مقایسه با نتایج شبیه سازی تحلیل و نتیجه گیری شده است. کلمات کلیدی : موتور القایی، کنترل برداری، اینورتر جریان، کلید قدرت

در سال های اخیر علاوه بر مطالعات وسیعی که در زمینه های مختلف در سیستم های تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی صورت گرفته اند، مساله کیفیت انرژی تامین شده نیز جایگاه ویژه ای یافته است. رشد بالای سیستم های حساس صنعتی نیاز به دسترسی به انرژی الکتریکی با کیفیت بالا را به امری اجتناب ناپذیر تبدیل کرده است. upfc به عنوان عضوی از خانواده ادوات facts توانایی جبران سازی سری و موازی خط انتقال را به طور همزمان داشته و این کار را از طریق کنترل کلیه پارامترهای موثر بر توان انتقالی از خط (ولتاژ پایانه ها، امپدانس خط انتقال و زاویه انتقال) انجام می دهد. با کنترل صحیح مبدل های سری و موازی در upfc می توان علاوه بر جبران توان اکتیو و راکتیو و افزایش توان انتقالی، کیفیت توان را نیز به طور مطلوبی بهبود بخشید. در این پایان نامه از upfc به منظور کاهش اثرات منفی ناشی از اغتشاشات کیفیت توان اسنفاده شده است. یدین منظور از دو شبکه مجزا به منظور بررسی پدیده های کمبود و بیش بود ولتاژ و اغتشاشات ناشی از کوره قوس الکتریکی استفاده شده است. با مقایسه روش های کنترلی مختلف برای کانورتر های موازی و سری upfc، از یک ترکیب جدید در کنترل کانورتر های موازی و سری استفاده شده است که قادر است علاوه بر برطرف نمودن اثرات کمبود و بیش بود ولتاژ، میزان هارمونیک های ناشی از خطا را کاهش دهد و همچنین اغتشاشات ناشی از کوره قوس الکتریکی را نیز برطرف سازد. با استفاده از شبیه سازی های انجام گرفته، عملکرد مناسب شیوه کنترلی ارائه شده در کاهش اثرات ناشی از پدیده های بیش بود و کمبود ولتاژ و اغتشاشات ناشی از کوره قوس الکتریکی، اثبات شده است. برای انجام شبیه سازی ، از نرم افزار pscad/emtdc استفاده شده است.

سیستم فعال نویزدرسالیان اخیر مورد توجه بسیاری ازمحققین بوده است.دراین سیستم هدف کاهش و حذف نویز ناخواسته می باشد.. از جمله مسائلی که می تواند برکیفیت عملکرد یک سیستم فعال نویزتاثیرگذار باشد، موضوع شرایط غیرعلی سیستم است. اگر میزان تاخیر در مسیر ثانویه این سیستمها از تاخیرآکوستیکی در مسیر اولیه بیشتر شود، آنگاه قید علیت نقض خواهد شد. دراین تحقیق هدف بررسی میزان کارآیی سیستم فعال نویز عصبی - فازی در شرایط غیرعلی می باشد. بدین منظور از شبکه عصبی فازی بعنوان فیلتر وفقی استفاده شده است و نتایج حاصل از شبیه سازی در شرایط برابر با الگوریتم کلاسیک مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که در شرایط غیر علی سیستم کنترل فعال نویز با استفاده از شبکه عصبی فازی عملکرد حذف نویز بسیار بهتری دارد.

در این پایان نامه، یک کنترل کننده غیر خطی جدید بنام کنترل کننده پسگام بهینه برای کنترل آشوب سیستم های غیر خطی فیدبک- اکید با استفاده از تنظیم ضرایب روش پسگام بوسیله الگوریتم اجتماع ذرات آشوبی ارائه شده است. روش پسگام شامل پارامترهایی است که می توانند مقادیر مثبت اختیار کنند. این پارامترها معمولاً بطور اختیاری و با سعی و خطا انتخاب می شوند. انتخاب نامناسب پارامترها موجب عملکرد نامناسب سیستم می شود. کنترل کننده پسگام بهینه پیشنهادی، این پارامترها را بصورت اتوماتیک و هوشمندانه با مینیمم سازی انتگرال زمان ضربدر قدرمطلق خطا و مربع سیگنال کنترل با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات آشوبی تعیین می کند. در حقیقت ما با یک مسأله دو هدفه مواجه هستیم. هدف اول مینیمم نمودن انتگرال زمان ضربدر قدر مطلق خطا و هدف دوم مینیمم سازی مربع سیگنال کنترل است. الگوریتم اجتماع ذرات آشوبی، پارامترهای بهینه روش پسگام را با مینیمم سازی تابع هدف تعیین می کند. با این کنترل کننده جدید، سریعترین پاسخ با حداقل تلاش کنترلی بدست می آید، یعنی آشوب سیستم در حداقل زمان و با حداقل انرژی کنترل می شود. در نهایت کارامدی کنترل کننده پیشنهادی با کنترل آشوب سیستم های کولت، جیرو، دافینگ، لور-لایک و مشعل پلاسما میله-گونه نشان داده می شود.

در سال های اخیر، بازار برق به عنوان یکی از تأثیرگذارترین عناصر اقتصاد کشورهای دنیا، دست خوش تغییرات چشم-گیری بوده است. با شکل گیری موازی سازی و اجرای تجدید ساختار در بازار برق، برخی از قواعد و الگوهای بازار برق سنتی به صورت متفاوتی نسبت به گذشته اجرا می شوند. در این راستا، برنامه ریزی مشارکت واحدها (uc)، که در ساختار عمودی یکپارچه گذشته با هدف حداقل سازی هزینه های بهره برداری اجرا می شد، با تغییر الگو به برنامه ریزی مبتنی بر سود واحدهای تولید (pbuc) تبدیل شده است که در آن، هدف نهایی حداکثرسازی سود شرکت های تولید توان (gencos) است. مسئله pbuc به عنوان یکی از مهمترین زمینه های تحقیقاتی در مدیریت سیستم تولید انرژی سیستم های قدرت تجدید ساختار یافته، یک مسئله غیرخطی پیچیده و ترکیب عددی مختلط مقید است. در بخش اول این نوشتار، یک تکنیک بهینه سازی جدید با نام الگوریتم رقابت استعماری (ica) برای حل مسئله pbuc پیشنهاد شده است. سپس، یک روش نوین بر اساس ترکیب الگوریتم تکاملی کترل گستردگی (dgea) و ica، به منظور ارتقاء کاربردپذیری و بهبود کیفیت عملکرد ica کلاسیک ارائه شده است. در این میان، روش سنتی کدگذاری پاسخ های اولیه با یک تکنیک بهبود یافته مبتنی بر دانش شخص خبره جایگزین شده است که حجم محاسبات و در پی آن سرعت همگرایی پاسخ را بهبود می بخشد. در بخش دوم این نوشتار، با توجه به رشد روز افزون منابع تولید توان مبتنی بر انرژی های تجدیدپذیر و با هدف شرکت واحدهای تولید پراکنده در تأمین بار روزانه، یک الگوریتم هیبرید جدید با ترکیب شبکه عصبی (nn) و ica برای پیش بینی توان یک مزرعه بادی واقعی پیشنهاد شده است. تکنیک پیشنهادی برای دو بازه زمانی خیلی کوتاه مدت (در افق های زمانی 3-6 ساعت) و کوتاه مدت (در افق های زمانی 12-36 ساعت) اجرا شده است. در این پژوهش، از مدل های فیزیکی پیش بینی هوای عددی (nwp) و مدل های آماری در قالب سیستم اسکادا آنلاین (scada) به صورت همزمان برای آموزش و سیستم پیش بینی پیشنهادی استفاده شده است که موجب افزایش دقت روش حاضر نسبت به سایر الگوریتم ها شده است. در بخش سوم نیز یک genco با مالکیت همزمان چندین واحد حرارتی و یک مزرعه بادی در نظر گرفته شده است. سپس برنامه ریزی مشارکت واحدهای تولید روز-پیش در بازار رقابتی پیاده سازی شده است. دراین بخش، الگوریتم ica کلاسیک برای اجرای برنامه به خدمت گرفته شده است. برای ارزیابی و مدل سازی عدم قطعیت در توربین های بادی، از روش ارزش و ریسک استفاده شده است. نتایج حاصل از اجرای شبیه سازی در هر بخش با نتایج پژوهش های گذشته مقایسه شده است و قابلیت های الگوریتم های پیشنهادی تصدیق شده است.

چکیده کنترل¬کننده¬های pid مرتبه کسری، نوع تعمیم یافته¬ای از کنترل¬کننده¬های pid اند که مرتبه مشتق¬گیر و انتگرال¬گیر آنها از مرتبه کسری است. از طرف دیگر مبدل¬های dc-dc مدارهای الکترونیک قدرتی هستند که یک ولتاژ dc را به سطح دیگری از ولتاژ dc تبدیل می¬کنند. در این پایان¬نامه، طراحی کنترل¬کننده pid مرتبه کسری برای یک مبدل افزاینده ولتاژ dc به dc (12ولت به 48ولت) ارائه می¬شود. بدین منظور سه الگوریتم تکاملی شامل الگوریتم¬های ژنتیک((ga و حرکت جمعی ذرات(pso) و تفاضلی(de) برای بهینه¬سازی پارامترها(ی کنترلی) و ضرایب اصلی(موجود در تابع هزینه) مورد¬نظر استفاده می¬شوند. همچنین تابع هزینه¬ای که به عنوان تابع معیار در¬نظر گرفته می¬شود، از پارامترهای مهمی شامل فراجهش، زمان نشست، انتگرال مربع خطا در زمان(itse) و خطای حالت دائمی(ess) تشکیل شده است. نتایج شبیه¬سازی نشان می¬دهد که جهت بهبود عملکرد مبدل dc به dc، کنترل¬کننده pid مرتبه کسری بهینه شده توسط الگوریتم¬های تکاملی، پاسخ¬های مطلوبی را نسبت به کنترل کننده pid متداول به¬همراه دارد.

در این پایان نامه ابتدا به شرح الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات و نسخه های مختلف آن به نام های، الگوریتمpso دودویی گسسته، الگوریتم pso گسسته مبتنی بر احتمالات، الگوریتم دودویی اصلاح شده pso می پردازیم. سپس جهت تعیین پارامترهای کنترل گر pi ، یک الگوریتم جدید بر مبنای مینیمم کردن نرم h_2 تابع تبدیل حلقه بسته پیشنهاد داده ایم. در نهایت برای طراحی کنترل گر برای موتور dc که سیستمی دو ورودی دو خروجی است، الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم های pso مقایسه شده است.

در این پایان نامه سیستمهای مرتبه صحیح و کسری چند ورودی، چند خروجی (mimo) را مورد مطالعه قرار داده و با استفاده از روش بهینه یابی آشوبناک pso، پارامترهای کنترلر pid مرتبه صحیح و مرتبه کسری را برای سیستمهای مرتبه صحیح و مرتبه کسری mimo تعیین می¬کنیم. عملکرد این کنترل کننده بر پایه مینمم کردن شاخص¬هایی نظیر overshoot ، risetime سیستم و مینمم کردن انتگرال قدر مطلق خطا ( iae ) بوده که منجر به تنظیم بهینه پارامترهای کنترلر pid مرتبه کسری می¬گردد .نتایج عددی نشان می¬دهد که این روش طراحی می¬تواند بطور موثری در طراحی و تنظیم پارامترهای کنترلر های مرتبه کسری مورد استفاده قرار گیرد.

در این پایان نامـه یک شـارژر بر پـایه مبدل سوئیـچینگ buck و با استفاده از یک واحد کنترل دیجیتال برای باتری های li-ion جهت کاهش نوسان بین مراحل شارژ و افزایش سرعت پروسه ی شارژ طراحی و نتایج عملی آن ارائه شده است. ساختار این شارژر با استفاده از مبدل buck، ترانزیستور گذر و واحد کنترل از توانایی جریان دهی بالا و قابل کنترلی برخوردار است. در شارژر پیشنهادی بر خلاف ساختارهای قبلی که در آنها جریان به صورت آنی از مرحله جریان ثابت (cc) به مرحله ی ولتاژ ثابت (cv) کاهش می یافت، با افزودن مرحله ای تحت عنوان مرحله ی انتقالی کاهش جریان "cc-cv" جریان شارژ باتری به دو صورت پلکانی و تدریجی توسط یک سیستم فازی از مرحله cc به cv کاهش می یابد. این امر ضمن کاهش اثرات افت ولتاژ ناشی از مقاومت های خارجی بر سر راه باتری، نوسان انتقال پروسه ی شارژ از مرحله ی cc به cv را کاهش داده و منجر به کاهش زمان شارژ می گردد.

مبدل های سطوح ولتاژ dc-dc همواره یکی از زمینه های مورد علاقه محققان و پژوهش گران در سال های اخیر بوده است. پاسخ خوب مبدل ها اغلب به وسیله خطای حالت ماندگار، فراجهش و زمان نشست پاسخ پله آن مشخص می شود. تنظیم پارامترهای مناسب و بهینه کنترل کننده های pidجهت برآورده کردن خواسته های سیستم های کنترلی همواره یکی از چالش های پیش روی مهندسان در کاربردهای مختلف آن است. در چند دهه اخیر، الگوریتم های کارا و پرقدرتی در بهینه سازی پا به عرصه ظهور گذاشته اند. این الگوریتم ها که با الهام از تکامل طبیعی موجودات و ساختار فکری و فرهنگی بشر ارائه شده، به الگوریتم های تکاملی شهرت یافته اند. تمامی این الگوریتم های جدید با اعمال عملگرهایی روی نقاط اولیه، نقاط جدیدی را فضای جستجوی تابع هزینه تولید می کنند. در این پژوهش به طراحی و پیاده سازی یک کنترل کننده pid برای سیستم غیرخطی مبدلboost با استفاده از الگوریتم های تکاملی پرداخته شده است. فراجهش، زمان نشست، پاسخ دینامیکی و پایداری از جمله موارد هدف در تابع معیار جدید هستند. سپس با استفاده از الگوریتم های تکاملی و مینیمم کردن تابع هدف، پارامترهای بهینه کنترل کننده pid تعیین می شوند.

چکیده ندارد.