دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2018 11 14 Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control for Gimbal System Bbased on Super Twisting Sliding Mode Observer کنترل مد لغزشی فازی تطبیقی برای سیستم گیمبال براساس رویتگر مدلغزشی با پیچش فوق‌العاده 1 18 23058 10.22108/isee.2018.107910.1080 FA محمدرضا سلطانپور دانشیار گروه مهندسی برق، دانشکده برق، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران پوریا اوطادالعجم دانشجوی دکترا، گروه مهندسی برق و کنترل، دانشکده مهندسی، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران سید زین العابدین موسوی دانشیارگروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، واحد تهران مرکز، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2017 11 11 In this paper, an adaptive fuzzy sliding mode control based on observer is presented to control the position of the two-axis gimbal system in the presence of the dynamics of DC motors. At first, a super twisting sliding mode observer is designed to access the position and speed information of joints of the gimbal system. Then, due to the presence of structured and unstructured uncertainties in the dynamical equations of the gimbal system and its actuators, a sliding mode control for position control is used. Due to the presence of the sign function in the control input, the occurrence of undesirable chattering phenomenon in the control input is inevitable. Therefore, in the following, an adaptive fuzzy approximator is designed, which eliminates the chattering phenomenon in the control input and reduces its amplitude. The mathematical proof shows that the closed loop system with the proposed control and in the presence of the existing uncertainties has a global asymptotic stability. In order to investigate the proposed control performance, three-stage simulations were implemented on a two-axis gimbal system. The results of the simulations show the desired performance of the observer and the proposed control. در این مقاله، کنترل‌کنندۀ مد لغزشی فازی تطبیقی مبتنی بر رویتگری، برای کنترل موقعیت سیستم گیمبال دو محوری در حضور دینامیک موتورهای DC ارائه می‌شود. برای اینکار در ابتدا برای دسترسی به اطلاعات موقعیت و سرعت مفاصل سیستم گیمبال، رویتگر مدلغزشی با پیچش فوق‌العاده‌ای طراحی می‌شود. سپس به دلیل حضور عدم‌قطعیت‌های ساختاری و غیرساختاری موجود در معادلات دینامیکی سیستم گیمبال و محرکه‌های آن، از روش کنترل مد لغزشی برای کنترل موقعیت استفاده شده است. به دلیل حضور تابع علامت در ورودی کنترل، بروز پدیدۀ نامطلوب لرزش در ورودی کنترل سیستم گیمبال امری اجتناب‌ناپذیر است؛ بنابراین در ادامه تقریبگر فازی تطبیقی ارائه می‌شود که بتواند کران عدم‌قطعیت‌های موجود را تقریب بزند و باعث حذف پدیدۀ لرزش در ورودی کنترل و کاهش دامنۀ آن شود. اثبات ریاضی نشان می‌دهد سیستم حلقۀ بسته با کنترل پیشنهادی و در حضور عدم‌قطعیت‌های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری است. در ادامه برای بررسی عملکرد کنترل پیشنهادی، شبیه‌سازی‌هایی در سه مرحله روی سیستم گیمبال دو محوری پیاده‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، عملکرد مطلوب رویتگر و کنترل‌کننده را نشان می‌دهند.

https://isee.ui.ac.ir/article_23058_94587628ee0514091fe9fadd478b8008.pdf

دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2018 12 22 Designing Online Controller using Differential Evolution Optimization Algorithm for Inverter-based Distributed Generation in Islanded Microgrid طراحی و تنظیم کنترل‌کنندۀ بهنگام با الگوریتم تکامل تفاضلی برای واحدهای تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر در ریزشبکۀ جزیره‌ای 19 30 23156 10.22108/isee.2018.109764.1110 FA فرید هاشمی دانشجوی دکتری برق، دانشکده مهندسی برق ـ دانشگاه شیراز - فارس- ایران محمد محمدی دانشیار، دانشکده مهندسی برق - دانشگاه شیراز - فارس- ایران مهدی اله بخشی استادیار، دانشکده مهندسی برق - دانشگاه شیراز - فارس- ایران Journal Article 2018 03 02 In this paper, online controller scheme is proposed for voltage control of inverter-based distributed generations in islanded microgrid (MG). The MG has a completely nonlinear structure and its dynamics is constantly changing. As a result, linear controllers with constant and non-flexible coefficients are unable to provide a proper performance over a wide range of operating conditions. In response to this challenge, the present paper addresses an optimal online and nonlinear controller based on fuzzy logic. To improve the performance of the proposed controller, the differential evolution optimization algorithm is used to optimal tune its coefficient for the different MG operating scenarios. The goal of the proposed scheme is to control the voltage of the islanded MG at the standard level with the least transient state after the island's occurrence, as well as during load changes in island MG. In the proposed control scheme, proportional-resonant controller is used due to the advantages in order to voltage and current control of distributed generation units in the static frame space. The simulation results indicate the changing of the voltage controller coefficients, resulting in a better transient response, the elimination of the steady-state error and less harmonic distortion. در این مقاله طرح کنترلی بهنگام به‌منظور کنترل واحدهای تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر ریزشبکه پس از وقوع وضعیت جزیره‌ای ارائه شده است. با توجه به اینکه ریزشبکه، ساختار کاملاً غیرخطی دارد و دینامیک آن همواره در حال تغییر است، کنترل‌کننده‌های خطی با ضرایب ثابت و غیرمنعطف نمی‌توانند پاسخ مناسب خود را در گسترۀ وسیعی از نقاط کار حفظ کنند؛ از‌این‌رو در این مقاله کنترل‌کنندۀ ولتاژ غیرخطی ارائه شده است که ضرایب آن به‌صورت بهنگام مبتنی بر منطق فازی تنظیم می‌شوند. در راستای بهبود عملکرد کنترل‌کنندۀ بهنگام پیشنهادی، پارامترهای سیستم فازی آن با الگوریتم بهینه‌سازی تکامل تفاضلی به‌صورت خارج از خط طی شرایط کاری مختلف ریزشبکه تعیین شده‌اند. در طرح کنترل پیشنهادی، با توجه به مزایای کنترل‌کننده‌های تناسبی - رزونانسی در فضای قاب ایستا () برای کنترل ولتاژ و جریان واحدهای تولید پراکنده ریزشبکه استفاده شده است. قابلیت و کارآمدی طرح کنترلی پیشنهادی طی سناریوهای مختلف کاری ریزشبکه در نرم‌افزار MATLAB/Simulink ارزیابی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند تغییر ضرایب کنترلی به‌صورت بهنگام و متناسب با شرایط عملکرد به دستیابی پاسخ بهینه و مطلوب ولتاژ حین وقوع وضعیت جزیره‌ای و نیز در تغییرات بار در ریزشبکه جزیره‌ای منجر می‌شود.

https://isee.ui.ac.ir/article_23156_e17fc2d5910ea526c744fffe5934a04d.pdf

دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2018 12 22 Parameter Estimation of PV Cells and Modules using Ant Lion Optimizer (ALO) Algorithm تخمین پارامترهای سلول‌ها و ماژول‌های فتوولتاییک با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی شاه مورچه (ALO) 31 40 23157 10.22108/isee.2018.110778.1121 FA فرشاد جمشیدی زوارکی کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی برق - واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوبن - ایران احمد رضایی جوردهی استادیار، گروه برق، واحد لشت نشا - زیباکنار، دانشگاه آزاد اسلامی، - زیباکنار- رشت- ایران علی شاه حسینی استادیار، دانشکده مهندسی برق - واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوبن - ایران Journal Article 2018 05 04 Estimating parameters of the circuit model of photovoltaic (PV) cells and modules is one of the most important challenges in solar energy. Today, with the development and proliferation of the application of optimization algorithms, the problem of estimating the parameter of the photovoltaic module can be converted into an optimization problem. In this paper, using the Ant Lion Optimizer (ALO) algorithm, all parameters of the two-diode model of the photovoltaic system are determined. This algorithm is a population-based algorithm that has a fast convergence speed and obtains reliable results. Also, to verify the accuracy of the results, the results of the ALO algorithm were compared with the results of the Gravitational Search Algorithm (GSA), Harmony Search (HS), Pattern Search (PS) and experimental points for the RTC France photovoltaic cell and the photovoltaic module Photowatt-PWP 201. As per the simulation results, the root mean square error (RMSE) given by ALO algorithm is lower than that of other three algorithms, which signifies the more precision provided by ALO in estimating the PV cell / module parameters. مدل‌سازی و تخمین پارامتر‌های مدل مداری سلول‌ها و ماژول‌های فتوولتائیک (PV) یکی از چالش‌های مهم در زمینۀ انرژی خورشیدی است. امروزه با توسعه و گسترش کاربرد الگوریتم‌های بهینه‌سازی، مسئلۀ تخمین پارامتر ماژول فتوولتائیک را می‌توان به مسئلۀ بهینه‌سازی تبدیل کرد. مدل دو دیودی پر کاربردترین مدل سلول‌ها و ماژول‌های فتوولتاییک است. در این مقاله با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی شاه مورچه (ALO) تمامی پارامتر‌های مدل دو دیودی سلول‌ها و ماژول‌های فتوولتائیک محاسبه شده‌اند. این الگوریتم، مبتنی بر جمعیت است که با توجه به ویژگی‌هایش قدرت همگرایی سریع را دارد و نتایج دقیقی را به دست می‌آورد. همچنین برای بررسی درستی نتایج به‌دست‌آمده، نتایج حاصل از الگوریتم ALO با نتایج الگوریتم‌های جستجوی گرانشی (GSA)، جستجوی هارمونیک (HS)، جستجوی الگو (PS) در سلول فتوولتائیک RTC France و ماژول فتوولتائیک Photowatt-PWP 201 مقایسه شده‌اند. با توجه به نتایج شبیه‌سازی مشاهده می‌شود مقدار خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) مربوط به الگوریتم ALO از هر سه الگوریتم دیگر کمتر است و درنتیجه، دقت بیشتری در تخمین پارامتر سلول/ماژول PV ارائه می‌کند.

https://isee.ui.ac.ir/article_23157_e324fcfeb8452df81d6d9eba41b781fd.pdf

دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2019 01 07 Enhancement Fault Ride-Through of DFIG with Applications of ISM Control for Balance and Unbalance Voltage Sag طراحی کنترل‌کننده مود لغزشی انتگرالی برای عبور از خطا در سیستم‌های انرژی بادی مبتنی بر DFIG برای کمبود ولتاژهای متقارن و نامتقارن 41 60 23212 10.22108/isee.2018.112687.1147 FA محمود رضا شاکرمی دانشیار، گروه برق، دانشکده مهندسی - دانشگاه لرستان - لرستان - ایران محمود جورابیان استاد، گروه برق، دانشکده مهندسی - دانشگاه شهید چمران اهواز – اهواز - ایران احسان افضلان دانشجوی دکتری، گروه برق، دانشکده مهندسی - دانشگاه لرستان - لرستان - ایران Journal Article 2018 08 30 With the high penetration of the grid-connected wind power sources, the FRT capability is significantly required for the DFIG wind turbine to mitigate the system instability. For the FRT problem, because the DFIG is very vulnerable to the grid faults, it may not be able to ride through. These faults may result in a large voltage dip at the connection point of the DFIG. Subsequently, the voltage dip will cause the over current in the stator and rotor windings which may be damaged. In this paper, applications of integral sliding mode control (ISMC) will be investigated for the fault ride -through (FRT) enhancement of the doubly-fed induction generator wind power system. In ISMC will be studied for rotor-side converter (RSC) and stator-side converter (SSC) and series grid side converter (SGSC) control. In ISMC approach, supplementary control generated by the complete models is achieved for FRT enhancement. Since the proposed methods are based on the general non-linear system theory, the FRT capability can indeed improve even under severe fault conditions. Performance comparisons among several existing FRT enhanced control will also be examined to show the effectiveness of these PI control schemes. با نفوذ زیاد منابع توان بادی متصل به شبکه، قابلیت عبور از خطا در توربین‌های بادی با DFIG شدیداً نیاز است تا از افت ولتاژ شدید در نقطة اتصال DFIG و در نتیجه، صدمه به آن جلوگیری کنند. در این مقاله، روش کنترلی مود لغزشی انتگرالی (ISMC) برای کنترل مبدل‌های سمت روتور (RSC) و سمت شبکة (GSC) توربین‌های بادی مبتنی بر DFIG برای عبور از شرایط خطا پیشنهاد شده است. همچنین کنترل‌کننده پیشنهادی علاوه‌بر مبدل‌های DFIG برای مبدل سری سمت شبکه (SGSC) به‌صورت جداگانه، طراحی و نتایج را با روش PI مقایسه کرده است. در روش پیشنهادی، مسئلة چترینگ روش‌های مرسوم مود لغزشی برطرف شده است. نتایج شبیه‌سازی، توانایی روش پیشنهادی را در کنترل مؤثر توربین‌های بادی مبتنی بر DFIG در شرایط مختلف کمبود ولتاژهای متقارن و نامتقارن اثبات کرده‌اند. رویکرد پیشنهادی، توانایی حفظ جریان‌ها و ولتاژهای DFIG را در بازه‌های درخور قبول دارد و در نتیجه از صدمه به مبدل‌ها در طی شرایط مختلف خطا جلوگیری می‌کند.

https://isee.ui.ac.ir/article_23212_9c1574fa95f70dc04064f1cc135094e7.pdf

دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2019 01 29 Regulation of Blood Glucose Level in Patients with Type I Diabetes using Sliding Mode Control تنظیم سطح غلظت گلوکز خون بیماران مبتلا به دیابت نوع یک با استفاده از کنترل‌کنندة مد لغزشی 61 76 23274 10.22108/isee.2018.109632.1104 FA شیوا اسدی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق ـ دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی ـ تهران ـ ایران وهاب نکوکار استادیار، دانشکده مهندسی برق ـ دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی ـ تهران ـ ایران Journal Article 2018 02 13 The automatic control system of the blood glucose level is known as an artificial pancreas, whose design and implementation has been researched in recent years. The closed-loop control of the blood glucose concentration deals with some challenges such as sudden decreasing of the blood glucose level, the effects of the hydrocarbon intake of meals, physical exercise and physiological changes due to nervous pressure or stress on the blood glucose level. There are also challenges like day-to-day and patient-to-patient variations. In this paper, a novel adaptive fuzzy integral sliding mode control is presented for the regulation of the blood glucose level. The proposed method is evaluated by simulating nine virtual patients. In the simulations, based on the presented virtual patient model, not only the controller performance in dealing with the effects of the hydrocarbon consuming and physical exercises on the glucose concentration is studied, but also the effects of patient-to-patient variations are investigated simultaneously. For each subsystem of the insulin pump and continuous glucose sensor, a dynamic model is considered. The simulation results and a comparison with the results of the PID control, model predictive control, and adaptive fractional sliding mode control show the efficiency of the proposed method. سامانة خودکار کنترل سطح غلظت گلوکز خون، پانکراس مصنوعی نام دارد که پژوهشگران در سال‌های اخیر به طراحی و پیاده‌سازی آن توجه کرده‌اند. کنترل حلقه بسته غلظت گلوکز خون با موانع و مشکلاتی همراه است؛ ازجمله مقابله با افت ناگهانی قند خون و اغتشاشاتی مانند اثر هیدروکربنات وعده‌های غذایی، ورزش و تغییرات فیزیولوژیک ناشی از فشارهای عصبی یا استرس روی سطح غلظت گلوکز خون. همچنین، چالش‌هایی همچون تطابق کنترل‌کننده با تغییرات روزبه‌روز بیمار و فرد به فرد وجود دارد. در این مقاله، روش کنترل نوین مد لغزشی انتگرالی فازی تطبیقی برای تنظیم سطح غلظت گلوکز خون ارائه می‌شود. روش پیشنهادی با شبیه‌سازی نه بیمار مجازی ارزیابی می‌شود. در شبیه‌سازی‌ها با تکیه بر ارتقای مدل بیمار مجازی علاوه بر مقابلة هم‌زمان با اثر هیدروکربنات و ورزش بر غلظت گلوکز، تغییرات فرد به فرد نیز مطالعه می‌شود. برای هرکدام از زیرسامانه‌های پمپ انسولین و حسگر پیوستة گلوکز یک مدل دینامیکی در نظر گرفته می‌شود. نتایج شبیه‌سازی و مقایسة آنها با نتایج به‌دست‌آمده از روش کنترل PID، پیش‌بین و مد لغزشی مرتبه کسری تطبیقی، کارآیی مناسب روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.

https://isee.ui.ac.ir/article_23274_96430b99fd909022c806c874285fb559.pdf

دانشگاه اصفهان هوش محاسباتی در مهندسی برق 2821-0689 9 3 2019 02 02 ..Photovoltaic system with sliding mode control for work on for maximum power point سیستم‌های خورشیدی کنترل‌شونده با مد لغزشی برای کار در نقطه توان ماکزیمم با استفاده از مبدل چوک 77 90 23280 10.22108/isee.2018.111241.1130 FA مهسا صداقت دانشجوی دکتری، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران علیرضا سیادتان استادیار، گروه مهندسی برق - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب - باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان – تهران - ایران بهمن طاهری کارشناسی ارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران Journal Article 2018 05 28 In this paper, a method for tracking maximum power in solar panels with the design of a networked photovoltaic system, including photovoltaic cell modeling, DC-DC choke converter design and sliding mode controller is presented. Simulations show that due to the existence of wires in the structure of the input / output structure of the chokes converter, its use to track maximum power points is superior to other methods. The maximum power point tracking has been implemented based on the chaos and observation algorithm in the photovoltaic system connected to the network and the control of the slip mode ring packet. The use of the sliding mode, according to the nonlinear nature of the system, can preserve the stability of the converter in a wide range of radiation, load and variations. In the presented slip mode, only the input voltage and capacitive filter flow are used as feedback and the design without the intervention of the converter model is completed. The efficiency of the proposed photovoltaic system has been evaluated using MATLAB / Simulink software. در این مقاله روشی به‌منظور ردیابی حداکثر توان در صفحات خورشیدی همراه با طراحی سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه، شامل مدل‌سازی سلول‌های فتوولتائیک، طراحی مبدل DC-DC چوک و کنترل‌کنندۀ مد لغزشی ارائه شده است. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند وجود سیم‌پیچ‌هایی در ساختار ورودی - خروجی مبدل چوک که موجب می‌شود نیازی به فیلتر ورودی در این مبدل نباشد، هزینۀ ساخت مداری سیستم و حجم مداری آن را کاهش می‌دهد؛ بنابراین استفاده از مبدل چوک برای ردیابی نقطه توان حداکثری نسبت به سایر روش‌ها دارای برتری زیادی است. ردیابی نقطه توان ماکزیمم در این مقاله براساس الگوریتم آشوب و مشاهده در سیستم فتوولتائیکی متصل به شبکه و کنترل حلقه بستۀ مد لغزشی اجرا شده است. استفاده از روش مد لغزشی با توجه به ماهیت غیرخطی سیستم پایداری مبدل را در حوزۀ وسیعی از تغییرات تابش، بار و ... حفظ می‌کند. در روش مد لغزشی ارائه‌شده، فقط ولتاژ ورودی و جریان فیلتر خازنی به‌عنوان فیدبک، استفاده و طراحی بدون دخالت مدل مبدل تکمیل شده است. کارایی سیستم فتوولتائیک طرح‌شده با استفاده از نرم‌افزار MATLAB/Simulink ارزیابی شده است.

https://isee.ui.ac.ir/article_23280_f798b0a15c7dc4dda4acca3f162865e9.pdf