دسته: مهندسی برق

پایان نامه ارشد : توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن اثر شیر ورودی بخار با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

دانشکده­ی تحصیلات تکمیلی، گروه برق

پایان­نامه برای دریافت درجه­ی کارشناسی ارشد « M.S.C»

گرایش:  قدرت

 عنوان:

توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن اثر شیر ورودی بخار با بهره گیری از الگوریتم اجتماع ذرات

 استاد راهنما:

دکتر ابوذر صمیمی

 استاد مشاور:

دکتر محمد محمدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
تولید انرژی الکتریکی برای سیستم­های قدرت با هدف حداقل­سازی کل هزینه تولیدی برای واحدهای اکتیو موجود در شبکه قدرت، از مهمترین موضوعات برای سیستم­های مدرن امروزی می­باشد. به تعبیری دیگر هدف از توزیع اقتصادی بار برنامه­ریزی بهینه و مناسب برای واحدهای تولیدی با در نظر گرفتن عوامل و محدودیت­های غیرخطی موجود در شبکه قدرت و واحدهای تولیدی می­باشد. در این پایان­نامه، مسئله توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن محدودیت­های غیرخطی مانند تلفات شبکه انتقال، تاثیر شیر ورودی بخار بر تابع هزینه تولیدی، توازن تولید و مصرف در سیستم، نواحی ممنوعه، حدود تولید و نرخ سطح شیب­دار به یک مسئله بهینه­سازی تبدیل شده و در نهایت با الگوریتم اجتماع ذرات (pso) به حل آن پرداخته شده می باشد. روش PSO یک روش مرتبه صفر می باشد و نیازی به عملیات سنگین ریاضی مثل مشتق­‌گیری ندارد. یک روش مبتنی بر جمعیت می باشد که از مشارکت ذرات بهره گیری می­کند. به مقصود نشان دادن کارایی این روش، الگوریتم پیشنهادی بر روی سیستم نمونه 6 نیروگاهی با کل بار 1263 مگاوات اعمال شده می باشد و نتایج به دست آمده از حالات مختلف الگوریتم پیشنهادی با هم مقایسه شده و سپس نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم ژنتیک (GA) مقایسه شده که نشان­دهنده کارایی و سرعت زیاد، زمان کم این الگوریتم در حل مسئله توزیع اقتصادی بار می­باشد.
واژگان کلیدی: توزیع اقتصادی بار، الگوریتم اجتماع ذرات، اثر شیر بخار، هزینه سوخت، نواحی ممنوعه تولید، ظرفیت ژنراتور، نرخ سطح شیب­دار، توازن توان اکتیو
 
فهرست مطالب       
                               

عنوان صفحه
   
فصل اول – مقدمه  
1-1 مقدمه 2
1-2 مطالعه سوابق پژوهش 4
1-3 ساختار پایان­نامه 8
   
فصل دوم – مسئله توزیع اقتصادی بار  
2-1 معرفی توزیع اقتصادی بار 10
2-2 مشخصه واحد بخار (حرارتی) 10
2-3 منحنی محدب هزینه­های عملیاتی یک واحد حرارتی 11
2-4 منحنی هزینه سوخت افزایشی 13
2-5 منحنی نرخ حرارت 13
2-6  منحنی نامحدب هزینه­های در واحد حرارتی 14
2-7 توزیع اقتصادی بار در نیروگاه برق 16
2-8 توزیع اقتصادی بار در سیستم قدرت 17
2-9 محدودیت برابری و نابرابری 17
2-10 معرفی ضرایب B تلفات انتقال 20
   
فصل سوم – الگوریتم پیشنهادی اجتماع ذرات PSO  
3-1 معرفی PSO 24
3-2 مطالعه سوابق پژوهش 25
3-3 مفهوم بهینه­سازی اجتماع ذرات 27
3-4 فرمول­بندی PSO   28
3-5 فلوچارت استاندارد بهینه­سازی اجتماع ذرات 33
3-6 شبه کد در PSO   34
3-7 اساس الگوریتم PSO برای محدود کردن مشکل 35
   
فصل چهارم – پیاده­سازی الگوریتم پیشنهادی در مسئله توزیع اقتصادی بار  
4-1  فرمول­بندی تابع هدف 37
4-2 برابری و نابرابری محدودیت­ها 39
4-3 اصلاح تابع هدف 40
4-4 پیاده­سازی PSO برای مشکل ED 41
4-5 شبیه­سازی 43
4-6  مقایسه نتایج الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم ژنتیک 56
   
فصل پنجم – نتیجه­گیری و پیشنهادات  
5-1 نتیجه­گیری 58
5-2 پیشنهادات 59
   
ضمیمه 60
مراجع 62

مقدمه
توزیع اقتصادی بار[1] یکی از موضوعات مهم در زمینه مدیریت و بهره­برداری سیستم­های قدرت به شمار می­رود. هدف از توزیع بهینه یا اقتصادی بار در واقع تخصیص تولید بین واحدهای در مدار سیستم (فعال) می­باشد به نحوی که همزمان با تامین تقاضای بار، حدود تولید، نواحی کار ممنوع، سایر محدودیت­های نیروگاه­ها در نظر گرفته شده و با لحاظ تلفات شبکه انتقال، کل هزینه تولید در هر بازه زمانی و برای شرایط بار پیش بینی شده، حداقل گردد [1].
امروزه با در نظر داشتن طریقه رو به رشد بار و بالا بودن هزینه­های تولید انرژی الکتریکی، افزایش تقاضای انرژی الکتریکی و محدودیت در نصب واحدهای جدید نیروگاهی، نیاز به بهره­برداری بهینه از واحدهای موجود در جهت کاهش هزینه­های بهره­برداری به شدت احساس می­گردد.
مسئله توزیع اقتصادی بار هنگامی مطرح می باشد که واحدهای موجود در مدار، معلوم بوده و بخواهیم ببینیم که برای تامین بار مورد نیاز شبکه و ذخیره چرخان مورد نیاز، هر یک از واحدهای موجود در مدار چه توانی را تولید کنند تا هزینه سوخت کل واحدها حداقل گردد. اما بایستی توجه داشت که در شبکه واقعی، همواره بار مورد نیاز شبکه در حال تغییر می باشد. پس بایستی تعیین گردد که بهتر می باشد که چه ترکیبی از واحدها در مدار قرار گیرند تا علاوه­بر تامین بار مورد نیاز شبکه در کلیه مراحل دوره زمانی مورد مطالعه، در پایان دوره مورد نظر خط مشی بهینه حاصل گردد.
یکی از مهمترین مسائل روز بهینه­سازی تولید انرژی، تعیین چگونگی آرایش نیروگاه­ها جهت تولید بار مصرفی در یک دوره کوتاه مدت (معمولا 24 ساعت) می باشد که از آن به عنوان مسئله مشارکت نیروگاه­ها[2] یاد می­گردد. این مسئله به دلیل حجم زیاد محاسباتی و وسعت ابعاد در زمره مسائل دشوار قرار می­گیرد. مسئله توزیع اقتصادی بار به عنوان زیر مجموعه مسئله مشارکت نیروگاه­ها می­باشد.
توزیع اقتصادی بار به صورت یک مسئله بهینه­سازی با هدف حداقل­کردن تابع هزینه سوخت نیروگاه­های بخاری اظهار می­گردد.
تابع هزینه سوخت با در نظر داشتن محدودیت­های در نظر گرفته شده برای مسئله به صورت مدل­های ریاضی گوناگونی مطرح می­گردد. در مسائل توزیع اقتصادی بار اولیه، این تابع هزینه سوخت به صورت یک تابع درجه دوم[3] مدل شده می باشد و تنها محدودیت­های تامین تقاضای بار و حدود تولید در نظر گرفته می­گردد.
بعدها با اضافه شدن توربین­های بزرگ به نیروگاه­ها، مدل تابع هزینه سوخت از یک معادله درجه دوم پیوسته به یک تابع مرکب چند جمله­ای و غیرمحدب[4] تبدیل گردید. در توربین­های بخار بزرگ، شیرهای حرارتی به ترتیب با افزایش توان تولیدی ژنراتورها باز می­شوند. هنگامی که شیری در آغاز باز می­گردد به علت زیاد شدن سریع تلفات دریچه بخار، نرخ افزایشی حرارتی به صورت ناگهانی زیاد می­گردد. این مدل به خاطر در نظر گرفتن قید شیر بخار[5] در تابع هزینه سوخت ناهمواری­هایی را به وجود می­آورد.
1-2 مطالعه سوابق پژوهش
تاکنون مطالعات و تحقیقات مختلفی برای حل مسئله توزیع اقتصادی بار انجام شده می باشد. به گونه کلی روش­های حل موجود را می­توان در سه دسته کلی زیر جای داد:
دسته اول: روش­های تحلیلی ریاضی
روش­های تحلیلی و محاسباتی ریاضی و تکنیک­های رایج در یافتن نقطه حداقل توابع که اکثر آن­ها بر مبنای گرادیان و مشتق­گیری می­باشند از قبیل روش مرحله­ای تکرار لامبدا، روش گرادیان، روش نقطه بهینه، عامل مشترک و ….
مزیت این روش­ها فراوانی روش­های اثبات شده آن­ها و رسیدن به جواب بهینه ریاضی می باشد. اما این روش­ها در حالتی که تابع هدف غیرخطی و یا مشتق­پذیر نباشند، در یافتن نقطه بهینه دچار مشکل می­شوند. پس در حالتی که تابع هزینه سوخت را با در نظر گرفتن قید شیر بخار مدل می­کنیم بهره گیری ز این روش­ها مناسب نیست.
در [2]،Papageorgiou از روش برنامه­ریزی غیرخطی[6] در حل مسئله ED بهره گیری کرده می باشد. تابع هزینه سوخت به صورت یک تابع درجه دوم مدل شده می باشد. محدودیت­های نواحی ممنوعه[7] که منجر به ناپیوستگی تابع هزینه سوخت می­گردد نیز در این مقاله در نظر گرفته شده می باشد. برای فایق آمدن بر این محدودیت نویسنده از تکنیک تبدیل به نقاط صحیح[8] و پیوسته بهره گیری کرده می باشد.

تعداد صفحه :۸۲
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دانلود پایان نامه: کنترل زاویه خمش و ژنراتور توربین بادی با استفاده از کنترل کننده های مرتبه بالا وانتگرالی مود لغزشی

واحد خمینی شهر

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشدM.Sc

گرایش مهندسی برق- قدرت

 

  کنترل زاویه خمش و ژنراتور توربین بادی  با بهره گیری از کنترل کننده های مرتبه بالا وانتگرالی مود لغزشی

 

 

استاد راهنما:

دکتراحمد حاجی پور

 

استاد مشاور:

دکترمیلاد دولتشاهی

پاییز 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده

توربین های بادی به عنوان یکی از ابزار تولید انرژی الکتریکی از انرژی های تجدید پذیر و پاک مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته می باشد. بحث کنترل توربین به مقصود تولید توان بیشتر و مقرون به صرفه بودن بهره گیری از آن در برابر سوخت های فسیلی، روش های مختلف کنترلی را به چالش کشیده می باشد. در پژوهش حاضر هدف بهره گیری از کنترل کننده های مود لغزشی به علت مقاوم بودن آن برای بهبود توان خروجی و تثبیت آن در مواقع لزوم می باشد. برای این مقصود از کنترل کننده های انتگرالی برای بیشینه کردن توان خروجی و نیز از کنترل کننده های مرتبه بالا برای تثبیت توان به مقصود جلوگیری از آسیب دیدن توربین بهره گیری شده می باشد. نتایج حاصل نشان دهنده عملکرد مناسب و مطلوب کنترل کننده های به کار رفته در سیستم می باشد. سیستم کنترلی آغاز توان خروجی را به بیشینه ترین حالت خود می رساند و سپس برای جلوگیری از اسیب دیدن توربین آن را در مقدار مطلوب مورد نظر تثبیت می نماید. دقت عملکرد کنترل کننده در این سیستم با در نظر داشتن خروجی های بدست آمده مناسب می باشد و سیستم در کمتر از چند ثانیه کنترل می گردد.
واژه های کلیدی:
 
توربین بادی،  زاویه خمش، کنترل کننده مود لغزشی انتگرالی ، کنترل کننده مود لغزشی مرتبه بالا
 

فهرست مطالب

عنوان                                              صفحه
فهرست جدول‌ها ‌ج
فهرست شکل‌‌ها   ‌د
فصل 1-  مقدمه    1
1-1-  پیشگفتار. 1
1-2-    مروری بر ادبیات پیشین: 2
1     -3 -ژنراتورهای القایی قفس سنجابی (SCIG)………………………………………………………………..  5
1   -4- ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل (DFIG)……………………………………………………………………….6
1-5 ژنراتورهای سنکرون (EESG)  …………………………………………………………………………………8
فصل 2- انرژی باد و مدلسازی توربین بادی: 28
2-1-    مقدمه    29
2-2-    توربین بادی.. 29
2-3-    مدلسازی توربین بادی.. 32
2-4-    نتیجه گیری.. 42
فصل 3- کنترل کننده 44
3-1-    ناحیه کارکرد توربین بادی.. 44
3-2-    کنترل مود لغزشی مرسوم. 45
3-3-    رویتگر مود لغزشی.. 49
3-4-    کنترل مود لغزشی انتگرالی.. 51
3-5-    کنترل مود لغزشی پیچشی شدید. 54
3-6-    کنترل مود لغزشی مرتبه 2. 56
فصل 4- طراحی کنترل کننده 58
4-1-    مدل سرعت باد مورد بهره گیری. 58
4-2-    مدل انتخابی برای توربین مورد بهره گیری. 59
4-3-    کنترل کننده طراحی شده. 60
4-3-1-  طراحی کنترل کننده زاویه خمش توربین.. 63
4-4-    نتایج بهره گیری از کنترل کننده. 68
 
فصل 5-    نتیجه گیری.. 76
فهرست مراجع    78
فهرست جدول‌ها
عنوان                                                                                                      صفحه
جدول 1-1 مقایسه انواع ژنراتور………………………………………………………………………………………11
جدول ‏4‑1  پارامترهای مربوط به توربین.. 68
جدول ‏4‑2  ضرایب مربوط به کنترل کننده ها 68
 
فهرست شکل‌‌ها
عنوان                                                                                                      صفحه
شکل  ‏1‑1 توربین بادی اسمیت-آتنام[3] …………………………………………………………………….2…………
شکل 1-2 توپولوژی‌های مختلف توربین‌های بادی……………………………………………………………………..4
شکل 1-3 انواع ژنراتورهای مورداستفاده در توربین‌های بادی………………………………………………………….5
شکل 1-4  ژنراتور القایی قفس سنجابی………………………………………………………………………………………5
شکل 1-5   شمای مداری ژنراتور………………………………………………………………………………………………7
شکل 1-6 ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل (DFIG)……………………………………………………………………….7
شکل 1-7ژنراتورهای سنکرون (EESG)…………………………………………………………………………………….8
شکل 1-8  ژنراتور مغناطیس دائم………………………………………………………………………………………………9
شکل  ‏1‑9   راندمان ژنراتورهای مختلف…………………………………………………………………………………..12
شکل  ‏1‑10  کنترل فرض شده مود لغزشی مرتبه دو[4] ……………………………………………………………..13  شکل  ‏1‑11 کنترل فرض شده بر اساس رویتگر و کنترل کننده مواد لغزشی[5]………………………………..14
شکل‏1‑12کنترل کننده مود لغزشی فازی[6]……………………………………………………………………………..14
شکل‏1‑13 کنترل کننده مود لغزشی مرتبه 2 چند ورودی- چند خروجی……………………………………………… 16
شکل 1-14  نمای کنترل کننده به کار رفته در سیستم…………………………………………………………………18
شکل 1-15 کنترل کننده مود لغزشی توان اکتیو و راکتیو…… ……………………………………………………….19
شکل 1- 16 کنترل زاویه خمش توسط کنترل کننده مود لغزشی[15] ………………………………………….0..2
شکل 1-17 کنترل کننده ترکیبی به کاررفته بر روی توربین بادی[16]……………………………….21……….
شکل 1- 18 کنترل کننده مود لغزشی فازی همراه با شبکه عصبی توابع بنیادی شعاعی[17]………………..22
شکل 1-19 طرح سیستم کنترل توربین بادی  [ 25]……………………………………………………………………..25
شکل 1-20 طرح کنترل کننده  PIDبرای توربین بادی………………………………………………………..25……
شکل 1-21   طرح کنترل کننده LQG برای توربین بادی………………………………………………………..26..
شکل 1-22 طرح کنترل کننده چند متغیره…………… ………………………………………………………………..26
شکل 1-23 ضریب جذب  نسبت به نرخ پیک سرعت [55]…………………………………………………….27
شکل  ‏2‑1 انواع توربین های بادی……………………………………………………………………………………….29
شکل  ‏2‑2  انواع توربین های بادی عمودی……………………………………………………………………………30
شکل  ‏2‑3  توربین بادی افقی……………………………………………………………………………………………..31
شکل  ‏2‑4   مد لسازی سرعت باد…………………………….
…………………………………………………………..33

شکل  ‏2‑  5  نمودار سرعت باد……………………………………………………………………………………………..34
شکل  ‏2‑6 نیروهای وارده بر پره……………………………………………………………………………………………..35
شکل  ‏2‑7 مدل سازی سیستم متحرکه توربین بادی………………………………………………………………….38
شکل  ‏2‑8  شمای داخلی محرک زاویه خمش……………………………………………………………………….42
شکل  ‏3‑1 نواحی کاری توربین بادی…………………………………………………………………………………..45
شکل  ‏3‑2  پدیده وزوز……………………………………………….…………………………………… 49
شکل  ‏3‑3 شمایی از عملکرد مطلوب الگوریتم پیچشی شدید………………………………………………………55
شکل  ‏4‑1 سرعت باد مدل شده………………………………………………………………58
شکل  ‏4‑2  نمودار سرعت باد…………………………………………………………………69
شکل  ‏4‑3  ضریب جذب  توبین………………………………………………………………70
شکل  ‏4‑4 ورودی زاویه خمش……………………………………………………………..70
شکل  ‏4‑5  زاویه خمش…………………………………………………………………….71
شکل 4‑6   سرعت روتور…………………………………………………………………….72
شکل  ‏4‑7  سرعت روتور و مقدار مطلوب ان در کنترل کننده زاویه خمش ………………………72
شکل  ‏4‑ 8 دنبال کردن مطلوب جریان q روتور به مقصود دریافت بیشترین توان……………………73
شکل  ‏4‑9  توان اکتیو ژنراتور …………………………………………………………………………………………….73
شکل  ‏4‑10  توان ایرودینامیک توربین………………………………………………………..74
شکل  ‏4‑11 جریان کنترل شده توربین…………………………………………………………74
شکل  ‏4‑12 توان راکتیو خروجی……………………………………………………………..75
 
فصل اول
 
پیشگفتار

فصل 1-           مقدمه

1-1-    پیشگفتار

با در نظر داشتن اهمیت بسیار زیاد انرژی در زندگی امروز و افزایش قیمت و نیز محدودیت سوخت­های فسیلی موجود، دنیای امروز به سمت بهره گیری از انرژی­های تجدیدپذیر برای تولید انرژی الکتریکی مورد نیاز خود روی آورده می باشد. انرژی باد در حال حاضر سریع­ترین رشد را در بین منابع انرژی الکتریکی داراست. در آمریکا که در حال حاضر حدود 1­ درصد از انرژی الکتریکی ملی آن از انرژی باد تامین می­گردد، ظرفیت تولید 20درصد از انرژی الکتریکی این کشور از انرژی باد بدون تغییر اساسی در شبکه توزیع برق هست. با وجود این هنوز مسائل حل نشده زیادی در مورد توسعه توان باد هست.[[i]]
انرژی باد برای مدت زمان زیادی­ می باشد که مورد بهره گیری قرار گرفته ­می باشد. اولین زمینه کاربردی آن در حدود 5000 سال قبل برای حرکت دادن قایق­ها در طول رودخانه نیل بوده­ می باشد. اولین آسیاب­بادی­های ساده در اوایل قرن 7 در ایران برای اهداف آبیاری و نیز آسیاب­کردن دانه­ها بهره گیری­ گردید. در اروپا از زمانی که کراسیدور[1] آسیاب­های بادی را در حدود قرن 11 معرفی نمود، انرژی باد مورد بهره گیری قرار گرفت. سازه­­ی آنها بر اساس چوب بود و برای محصور­کردن باد آنها به صورت دستی آسیاب را حول ستون اصلی آن می­چرخاندند. در سال 1745 وسیله­ای با نام دم چتری[2] اختراع گردید که به عنوان یکی از مهمترین پیشرفت­ها در تاریخچه آسیاب­های بادی محسوب می­گردید. این وسیله به صورت خودکار توربین را رو به باد می­چرخاند. در­پوش­های چوبی می­توانستند به صورت دستی یا خودکار باز و بسته شوند تا مقدار ثابتی از باد را در سرعت­های متغیر باد محصور کنند. مفهوم پیشرفته­تر آسیاب­های بادی در انقلاب­صنعتی اظهار گردید. میلیون­ها آسیاب­بادی در طی قرن نوزدهم در ایالات متحده آمریکا ساخته گردید که دلیل افزایش چشمگیر بهره گیری از آن به خاطر پیشرفت در آمریکای غربی بود. خانه­های جدید و کشاورزان نیاز به راه­هائی برای بیرون آوردن آب داشتند. طریقه انقلاب صنعتی بعدها باعث کاهش بهره گیری از آسیاب­های بادی گردید.[[ii]]
[1] crusaders
[2] fantail
[[i]] J.H. Laks, L.Y. Pao, A.D. Wright, “Control of Wind Turbines: Past, Present, and Future”, American Control Conference, 2009, pp.2096 – 2103.
[[ii]]   R.L. Hills, “Power from wind: a history of windmill technology.” Cambridge University Press, Cambridge, 1994
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه :94
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دانلود پایان نامه:بهنگامسازی ضرایب وزنی آنتن های هوشمند با استفاده از تخمین زاویه ورود و جهت حرکت

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “.M.Sc

مهندسی برق-مخابرات

عنوان :

بهنگامسازی ضرایب وزنی آنتن های هوشمند با بهره گیری از تخمین زاویه ورود و جهت

حرکت

استاد راهنما:

جناب آقای دکترشهریار شیروانی مقدم

استاد مشاور:

جناب آقای دکتر منصور شیخان

بهمن ١٣٨٨

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
عنوان مطالب                                                                                               شماره صفحه
چکیده                                                                                                              ١
مقدمه                                                                                        ٢
فصل اول: مخابرات بی سیم و جایگاه آنتن های هوشمند                              ۶
١-١ مقدمه                                                                         ٧
١-٢ فیدینگ و تقسیم بندی آن                                                     ٧
١-٣ سیستم های آنتن هوشمند                                                     ٩
١-٣-١ آنتن آرایهای                                                                          ١٠
١-٣-٢ آنتن هوشمند                                                                          ١۵
١-٣-٣ اساس عملکرد سیستم آنتن هوشمند                                             ١۶
١-٣-۴ انواع سیستم های آنتن هوشمند                                                      ١٧
١-٣-۴-١ سیستم آنتنی با پرتو سوئیچ شده                                            ١٧
١-٣-۴-٢ سیستم آرایه تطبیقی                                                          ١٨
١-٣-۵ طریقه تکامل فناوری آنتن های هوشمند                                        ١٩
١-٣-۶ کاربردهای آنتن هوشمند                                                           ٢٠
١-٣-٧ مزایای بهره گیری از آنتن های هوشمند                                            ٢١
١-٣-٨ معایب بهره گیری از آنتن های هوشمند                                            ٢۴
فصل دوم: الگوریتم های شکل دهی تطبیقی آرایههای آنتنی                            ٢۵
٢-١ معیارهای بهینهسازی وزنهای آرایه                                       ٢۶
٢-١-١ معیار MMSE                                                                        ٢۶
٢-١-٢ معیار Max SIR                                                                     ٢٩
٢-١-٣ معیار LCMV                                                                        ٣٠
٢-١-۴ ارتباط بین معیارهای مختلف                                                     ٣٢
٢-٢ الگوریتم های تطبیقی                                                       ٣٣
٢-٢-١ الگوریتم های تطبیقی مبتنی بر رشتهی آموزشی                            ٣۴
٢-٢-١-١ الگوریتم LMS                                                                ٣۴
٢-٢-١-٢ الگوریتم DSMI                                                               ٣٧
٢-٢-١-٣ الگوریتم RLS                                                                 ٣٨
و
 
 
٢-٢-١-۴ الگوریتم گوس                                                                ٣٩
٢-٢-٢ الگوریتم های تطبیقی کور                                                        ۴٠
٢-٢-٢-١ الگوریتم CM                                                                  ۴٢
٢-٢-٢-٢ الگوریتم DD                                                                  ۴۴
٢-٢-٢-٣ الگوریتم های ایستاندوری                                                      ۴۵
٢-٣ مقایسه الگوریتم های تطبیقی                                               ۴۶
٢-٣-١ مقایسه الگوریتم های تطبیقی مبتنی بر رشتهی آموزشی                      ۴۶
٢-٣-٢ مقایسه الگوریتم های تطبیقی کور                                               ۴٧
فصل سوم:  روش های تخمین  جهت  ورود سیگنال                                    ۴٩
٣-١ مقدمه                                                                            ۵٠
٣-٢ روشهای تخمین طیفی                                                                     ۵١
٣-٢-١ روش بارتلت                                                                           ۵١
٣-٢-٢ روش حداقل واریانس یا Capon                                                 ۵١
٣-٢-٣ روش تأخیر و جمع                                                                  ۵٢
٣-٢-۴ روش پیش بینی خطی                                                               ۵٣
٣-٢-۵ روش حداکثر آنتروپی                                                              ۵٣
٣-٢-۶ روش بی
شینه درست نمایی                                                         ۵۴
٣-٣ روشهای تخمین مبتنی بر ساختار ویژه                                    ۵۴
٣-٣-١ الگوریتم MUSIC                                                                   ۵۴
٣-٣-٢ الگوریتم Beamspace MUSIC                                                ۵۶
٣-٣-٣ الگوریتم  Root- MUSIC                                                        ۵٧
٣-٣-۴ الگوریتم Unitary Circular Root-MUSIC                                ۵٧
٣-٣-۵ الگوریتم Minimum Norm                                                      ۵٧
٣-٣-۶ الگوریتم ESPRIT                                                                   ۵٨
٣-٣-٧ سایر الگوریتم ها                                                                        ۵٩
٣-۴ مطالعه عملکرد و مقایسه الگوریتم ها و روش ها                       ۶٠
٣-۴-١ روش بارتلت                                                                          ۶٠
٣-۴-٢ روش تأخیر و جمع                                                                  ۶٠
٣-۴-٣ روش Capon                                                                         ۶٠
ز
 
 
٣-۴-۴ روش پیش بینی خطی                                                               ۶١
٣-۴-۵ روش MUSIC                                                                        ۶١
٣-۴-۶ روش ESPRIT                                                                       ۶١
٣-۴-٧ اختصار عملکردی الگوریتم های مختلف                                         ۶٢
فصل چهارم : شبیهسازی الگوریتم های MUSIC،LMS  و CM                  ۶۶
۴-١ مقدمه                                                                                           ۶٧
۴-٢ تخمین زاویه ورود به آرایه با بهره گیری  از الگوریتم MUSIC       ۶٧
۴-٢-١ شبیهسازی الگوریتم MUSIC                                                    ۶٧
۴-٣ شبیهسازی الگوریتم های وزندهی عناصر آرایه                          ٧٠
۴-٣-١ الگوریتم وزن دهی عناصر به روش LMS                                   ٧١
۴-٣-١-١ شبیهسازی الگوریتم LMS                                                   ٧١
۴-٣-٢ الگوریتم وزندهی عناصر به روش CM                                       ٧٨
۴-٣-٢-١ شبیهسازی الگوریتم CM                                                    ٧٩
فسѧاصزل یپѧآننجهام : روشهѧای پیѧشنهادی مبتنѧی بѧر جهѧت و سѧرعت حرکѧت و نتѧایج شѧبیه ٨٧
۵-١ مقدمه                                                                           ٨٨
۵-٢ تخمین وزنهای آرایه بر اساس جهت و سرعت حرکت منبع       ٨٨
۵ح-ر٢ک-ت ١منشببع یهسازی الگوریتم تخمین وزنهای آرایه مبتنѧی بѧر جهѧت و سѧرعت  ٩٠
۵-٢-١-١ شبیهسازی روش پیشنهادی با بهره گیری از الگوریتم LMS     ٩١
۵-٢-١-٢ شبیهسازی روش پیشنهادی با بهره گیری از الگوریتم CM     ٩٣
۵-٣ روشی با پیچیدگی کѧاهش یافتѧه در شѧکل دهѧی تطبیقѧی الگѧوی تشعѧشعی  ٩۵ آرایهی آنتنی (تخمین وزنهای مؤثر)
ت۵ش-ع٣ش-ع١ شآربیاهیهسیازآنینریو(تشخبماین پیچویزدنگیهایکاهمؤش ری)افته در شکل دهی تطبیقѧی الگѧوی  ٩٧
ح
 
 
۵-٣-١-١ شѧѧبیه سѧѧازی روش تخمѧѧین وزنهѧѧای مѧѧؤثر بѧѧا اسѧѧتفاده از الگѧѧوریتم ٩٨
LMS
۵-٣-١-٢ شѧѧبیه سѧѧازی روش تخمѧѧین وزنهѧѧای مѧѧؤثر بѧѧا اسѧѧتفاده از الگѧѧوریتم ١٠٧
CM
فصل ششم : نتیجهگیری نهایی و پیشنهادها                                           ١٢٠
۶-١ نتیجه گیری نهایی                                                           ١٢١
۶-٢ پیشنهادها                                                                     ١٢۶
پیوست                                                                                     ١٢٧
برنامههای نرمافزاری در محیط MATLAB                                  ١٢٨
پ١.برنامه نرمافزاری الگوریتم MUSIC                                              ١٢٨
پ٢.برنامههای نرمافزاری الگوریتم های LMS و CM                             ١٣١
پ٢-١.برنامه نرمافزاری الگوریتم LMS                                            ١٣١
پ٢-٢. برنامه نرمافزاری الگوریتم CM                                            ١٣۴
پ٣. برنامههای نرمافزاری روش پیشنهادی مبتنی بر جهت و سرعت حرکت ١٣٨
پ٣-١. برنامه نرمافزاری روش پیشنهادی با بهره گیری از الگوریتم LMS   ١٣٨ پ ٣-٢. برنامه نرمافزاری روش پیشنهادی با بهره گیری از الگوریتم CM   ١۴١
پ۴.برنام
ههای نرمافزاری روش تخمین وزنهای مؤثر                                 ١۴۴
پ۴-١. برنامه نرمافزاری روش تخمین وزنهای مѧؤثر بѧا اسѧتفاده از الگѧوریتم
١۴۴                                                                                                               LMS
پ۴-٢. برنامه نرمافزاری روش تخمین وزنهای مؤثر با اسѧتفاده از الگѧوریتم ١۴٨
CM
فهرست علائم اختصاری                                                                   ١۵٣
مقالات مستخرج از تز                                                                    ١۵۴
منابع و مآخذ                                                                                 ١۵۴
فهرست منابع فارسی                                                                     ١۵۴
فهرست منابع انگلیسی                                                                   ١۵۴
چکیده انگلیسی                                                                           ١۵٨
ط
 
 
فهرست جدول ها
عنوان                                                                                                          شماره صفحه
جدول ٢-١: مقایسه الگوریتم های تطبیقی مبتنی بر رشتهی آموزشی              ۴٨
جدول ٢-٢: مقایسه الگوریتم های تطبیقی کور                                       ۴٨
جدول ٣-١: اختصار عملکرد روش بارتلت                                             ۶٢
جدول ٣-٢: اختصار عملکرد روش MVDR                                        ۶٢
جدول ٣-٣: اختصار عملکرد روش پیش بینی خطی                                 ۶٢
جدول ٣-۴: اختصار عملکرد روش حداکثر آنتروپی                                ۶٣
جدول ٣-۵: اختصار عملکرد روش ML                                             ۶٣
جدول ٣-۶: اختصار عملکرد روش Beamspace MUSIC                        ۶٣
جدول ٣-٧: اختصار عملکرد روش Root-MUSIC                                ۶۴
جدول ٣-٨: اختصار عملکرد روش  Minimum-Norm                            ۶۴
جدول ٣-٩: اختصار عملکرد روش CLOSEST                                    ۶۴
جدول ٣-١٠: اختصار عملکرد روش ESPRIT                                     ۶۵
جدول ۴-١: معیارهای ارزیابی الگوریتم LMS در SNRهای مختلف             ٧٧
جدول ۴-٢: معیارهای ارزیابی الگوریتم CM در SNRهای مختلف               ٨۵
جدول ۵-١: مقایسه روش معمول و روش پیشنهادی مبتنی بѧر جهѧت و سѧرعت حرکѧت
٩۵
بر اساس نوع پردازش
جدول ۵-٢: معیارهای ارزیابی روشهای مختلف مبتنی بر  الگوریتم LMS    ١٠۶ جدول ۵-٣: معیارهای ارزیابی روشهای مختلف مبتنی بر  الگوریتم CM     ١١٨
ی
 
 
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                      شماره صفحه
١-١: بلوک دیاگرام آنتن های آرایهای ونحوه وزندهی آن                             ١١
١-٢: مقایسه سیگنال ورودی باخروجی در آنتن آرایهای                              ١١
١-٣: آرایه خطی                                                                         ١٢
١-۴: آرایه مسطح                                                                        ١٢
١-۵: آرایه یکنواخت خطی                                                                 ١٢
١-۶: الگوی تشعشعی یک آرایه خطی ٨ عنصری درمختصات قطبی              ١۴
١-٧: الگوی تشعشعی یک آرایه خطی ٨ عنصری درمختصات دکارتی       ١۴
١-٨: دو تقسیم بندی سیستم آنتن هوشمند                                                ١٧
١-٩: سرویس دهی به دو کاربر در یک سلول با بهره گیری از سیستم هوشمند آرایهی تطبیقی ١٨
١-١٠: مقایسه سیستم آنتن هوشمند آرایهی تطبیقی و  پرتو سوئیچ شده                 ١٩
١-١١: کاربرد آنتن هوشمند در رد گیری کاربر در هر لحظه                          ٢٠
١-١٢: قابلیت ترکیب سیگنالهای چند مسیره درآنتن هوشمند                          ٢٠
١-١٣: قرار گرفتن ایستگاه پایه در کنار جادهها با بهره گیری از روش مرسوم       ٢١
١-١۴: قرار گرفتن ایستگاه پایه در کنار جادهها با بهره گیری از سیستم آنتن هوشمند   ٢١
١-١۵: مقایسه آنتن های همه جهته با آنتن های هوشمند از لحاظ سطح تحت پوشش یک ٢٢
BTS
١-١۶: افزایش کیفیت لینک رادیویی و عدم تداخل در آنتن های هوشمند            ٢٣
٢-١: صفحه سیگنال خطا بر حسب وزنهای یک آرایه دو عنصره                     ٣۵
٣-١: ساختار کلی در روش تأخیر و جمع                                                ۵٢
٣-٢: آرایه ای از عناصر به صورت دوبعدی                                            ۵۶
٣-٣: آرایه ای صفحهای با ساختار هندسی دلخواه متشکل از m حسگر دوتایی    ۵٨
ک
 
 
۴-١: فلوچارت الگوریتم MUSIC                                                        ۶٧
ف۴ید-ی٢گ خبمریان یزیاک ویهمنوبرع ود با بهره گیری از الگوریتم MUSIC در دو حالت با فیدینگ و بدون ۶٨ ف۴ید-ی٣ن:تخبمریان ی زداوویمهبوع رود با بهره گیری از الگوریتم MUSIC در دو حالت با فیدینگ و بدون ۶٨ ف۴ید-ی۴ن:تخبمریان ی زساهویمهنبوع رود با بهره گیری از الگوریتم MUSIC در دو حالت با فیدینگ و بدون ۶٩ ف۴ید-ی۵ن:تخبمریان ی زهافوت یه مونبرع ود با بهره گیری از الگوریتم MUSIC در دو حالت با فیدینگ و بدون ۶٩ ف۴ید-ی۶ن:خوطابدیونSفیMدینگ تخبمریان یزیاوک یه مونبرع وبدا تباکارساترفاد٠ه٠ا٠زالباگرو.ریتم MUSIC در دو حالت با ٧٠
۴-٧:فلوچارت الگوریتم LMS                                                              ٧١
۴ح-ض٨:ورموسقیعگینت ال متدنباع خلییدگرنااللگنوسربیتت م  بSهMمLوقعیت در لحظه ٠=t با سرعت ثابت ، بدون ٧٢ ی۴ک -٩:سیمگونقاعلت تدامخنلبیع دسرگالناگلورنیستبت S بLMموقعیت در لحظه ٠=t با سرعت ثابت ، با حضور ٧٢ د۴و-٠س١ی:گنمالقتعدیات خلیمنبدع رسالیگگونارلتنسSبت LMبه موقعیت در لحظه ٠=t با سرعت ثابت ، با حضور ٧٣ ا۴س-تف١اد١ه: انزسابلت گورسییتگم ناSلMبهL نویز درخروجی آنتن هوشمند بدون حضور سیگنال تداخلی و ٧۴ ا۴س-تف٢اد١ه: انزسابلت وسرییتگم ناMSبهL نویز درخروجی آنتن هوشمند با حضور یک سیگنال تداخلی و ٧۴ ت۴دا-خ٣ل١ی: وسابست تفادسهگازنالالگبهورنویتیم زSبعMلاLوه تداخل درخروجی آنتن هوشمند با حضور دو سیگنال ٧۵
۴-١۴ : خطای الگوریتم LMS بدون حضور سیگنال  تداخلی                           ٧۶
۴-١۵: خطای الگوریتم LMS با  حضور یک سیگنال   تداخلی                        ٧۶
۴-١۶: خطای الگوریتم LMS با حضور دو  سیگنال  تداخلی                             ٧٧
۴-١٧: فلوچارت الگوریتم CM                                                            ٧٨
۴ح-ض٨و١ر: مسویقگعنیاѧلت تدمانبخѧѧلع یسدѧѧیرگانلاگلونرѧسیتبم MبCѧѧه موقعیѧѧت در لحظѧѧه ٠=t بѧا سѧѧرعت ثابѧѧت ، بѧѧدون ٧٩
ل
 
 
ی۴ک -١٩س:گمناولقعتیدت اخلمنیع درسیالگگناولرینتسم بت Cبه موقعیت در لحظه ٠=t با سѧرعت ثابѧت ، بѧا حѧضور ٨٠ د۴و-٠س٢ی:گناملقتعدیات خلیمنبدع رسالیگگونارلتنسبMت C به موقعیت در لحظه ٠=t با سرعت ثابѧت ، بѧا حѧضور ٨٠ ا۴س-تف١اد٢ه: انزسبالت وسرѧییتگم نالM بѧCه نѧویز درخروجѧی آنѧتن هوشѧمند بѧدون حѧضور سѧیگنال تѧداخلی و ٨١
۴سی-گ٢نا٢ل: نتѧѧدسابخلت یسویاگسناتفلدبههزنѧѧ اولیگزوبرعیѧѧتلاوهMتѧѧCداخل در ورودی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور  یѧѧک ٨١
۴سی-گ٣نا٢ل:  تندѧѧاسخبلت ی وسѧѧایسگتنفاالدهبѧاѧهز ناѧلѧوگیوزربیتعم ѧѧلاMوهCتѧѧداخل در ورودی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور دو ٨٢
۴سی-گ۴نا٢ل:  تندѧاسخبلت ی وسѧی اگسناتلفادبههازنѧوالیزوبرعѧیتلام وهMتCѧداخل در خروجѧی آنѧتن هوشѧمند بѧا حѧضور یѧک ٨٢
۴سی-گ۵نا٢ل:  تندѧѧاسخبلت ی وسѧѧایسگتنفاالهبѧѧاهزناѧѧلوگیزربیعتѧѧم لاوCMتѧѧداخل در خروجѧѧی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور دو ٨٣
۴-٢۶:خطای الگوریتم CM بدون حضور سیگنال تداخلی                               ٨۴
۴-٢٧: خطای الگوریتم CM با حضور یک سیگنال  تداخلی                              ٨۴
۴-٢٨:  خطای الگوریتم CM با  حضور دو سیگنال تداخلی                            ٨۵
ب۵ه-م١:حومرسیآررایحهرکت منبع نسبت یه محور اصلی آرایه. الف : موازی. ب: با زاویه ی نسبت ٨٩
۵-٢: فلوچارت الگوریتم پیشنهادی تخمین وزنهای آرایه بر اساس جهت حرکت و ٩٠ سرعت منبع
ا۵س-تف٣ا:دهخاطزѧاالیگوررویتشم SمبMتنLѧѧی بѧѧر جهѧѧت حرکѧѧت و سѧѧرعت منبѧѧع بѧѧدون سѧѧیگنال تѧѧداخلی و بѧѧا  ٩١ و۵-با۴اسختفاطداهیازراولگشورمیبتم یS بLMجهت حرکت و سرعت منبع با حضور یѧک  سѧیگنال تѧداخلی ٩١ ب۵ا -ا۵س:فاخدهطاازی الرگووشریتمم بتSنیMبLر جهت حرکت و سرعت منبع با حѧضور دو سѧیگنال تѧداخلی و ٩٢ ا۵س-ت۶فا:دهخاطزѧѧاالیگوررویتشم  مMبتCنѧѧی بѧѧر جهѧѧت حرکѧѧت و سѧѧرعت منبѧѧع بѧѧدون سѧѧیگنال تѧѧداخلی و بѧѧا ٩٣
م
 
 
و۵-با٧اسختفطاداهیازراولگشورمیبتم یMبرC جهت حرکت و سرعت منبع  با حضور یѧک سѧیگنال تѧداخلی ٩٣ ب۵ا -ا٨س:فاخدهطاازی الرگووشریتمم بتنMیCبر جهت حرکت و سرعت منبع با حضور دو سیگنال تѧداخلی  و٩۴
۵-٩: فلوچارت روش پیشنهادی وزندهی بعضی از عناصر باتوجه به مؤثر بودن آنها  ٩٧ ا۵س-تف٠اد١ه: اخطالѧѧاگیرریتوشS پMیLѧѧشندهارینس(بوت نسدیگهѧنѧایل بعهنانصویѧѧزر Bمѧѧؤث۴ر)  بѧѧدون سѧѧیگنال تѧѧداخلی و بѧѧا ٩٨ و۵-با١ا١س:تفخادطه اایز ارلگووشریپتیم شSنهاMدLی(وزننبدت هیسیعگناالصبره نموؤیثزر ѧdBا۴حѧضور یѧک سѧیگنال تѧداخلی ٩٩ ب۵ا -ا٢ست١ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیSشMنهLدید(رونزسنت هسییگعنناالصبهر نموؤیثزر)dBبا۴حѧضور دو سѧیگنال تѧداخلی و ٩٩ ا۵س-تف٣اد١ه: اخطالѧѧاگیرریتوشS پMیLѧѧشندهارینس(بوت نسدیگهѧنѧایل بعهنانصویѧѧزر مѧѧBؤثر٠)۴ بѧѧدون سѧѧیگنال تѧѧداخلی و بѧѧا ١٠٠ و۵- ب١۴ا:ستخفاطدها ایزرالوگشورپییتم شنSهاMدیL (دورزنسدبهت یسعینگاناصلربهمؤنوثریز) Bباdح٠ض۴ور یѧک سѧیگنال تѧداخلی ١٠٠ ب۵ا -ا۵ست١ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیSشMنهLدید(رونزسنت هسییگعناناصبهر نموѧیؤزرB) بѧا٠حѧ۴ضور دو سѧیگنال تѧداخلی و ١٠١
۵عن-ا۶ص١:ر نمسؤبثت ر)سویگبانالسبتهفادنهویازز دالرگوخرریوتم جMSآنتL درونشسمبنت د  سبریاگنیلربوشنوپییزشنBهادی
۴( وزن دهی ١٠٢
۵عن-ا٧ص١:ر نمسؤبثت ر)سویگبانالسبتهفادنهویازز دالرگوخرریوتم جMSآنتL درونشسمبنت د  سبریاگنیلربوشنوپییزشنBهادی٠(۴ وزن دهی ١٠٢
۵-١٨: نѧسبت سѧیگنال بѧه نѧویز بعѧلاوه تѧداخل ، در ورودی آنѧتن هوشѧمند  بѧا  حѧضور یѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠٣ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴
۵-١٩: نسبت سیگنال به نѧویز بعѧلاوه تѧداخل ، در خروجѧی آنѧتن هوشѧمند  بѧا  حѧضور یѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠٣ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴
۵-٢٠: نѧسبت سѧیگنال بѧه نѧویز بعѧلاوه تѧداخل ، در ورودی آنѧتن هوشѧمند  بѧا  حѧضور یѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠۴ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴٠
ن
 
 
۵-٢١: نسبت سیگنال به نѧویز بعѧلاوه تѧداخل ، در خروجѧی آنѧتن هوشѧمند  بѧا  حѧضور یѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠۴ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴٠
۵-٢٢: نѧسبت سѧیگنال بѧه نѧѧویز بعѧѧلاوه تѧداخل ، در ورودی آنѧѧتن هوشѧѧمند  بѧا  حѧѧضور دو
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠۵ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴٠
۵-٢٣: نѧسبت سѧیگنال بѧه نѧویز بعѧلاوه تѧداخل ، در خروجѧی آنѧتن هوشѧمند  بѧا  حѧضور دو
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١٠۵ LMS در نسبت سیگنال به نویز dB ۴٠
ب۵ا -ا۴ست٢ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیMشنCهاددیر ن(سوبزت ن دسهیگینالعنابهصنریمزؤثBر) ۴بدون حضور سیگنال تداخلی و ١٠٨ و۵-با۵ا٢س:تفخادطه اایز ارلگووشریپتیم شنMهاC ید(رزننسب دت هیسیگعنالصبره نموؤیثزر)B بѧا۴حѧضور یѧک سѧیگنال تѧداخلی ١٠٨ ب۵ا -ا۶ست٢ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیMشنCهاددیر(نوسزبنت دسهییگناعلنا بصه رومیزؤثرd)B ب۴ا حضور دو سیگنال تѧداخلی  و ١٠٩ ب۵ا -ا٧ست٢ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیMشنCهاددیر ن(سوبزت ن دسیهگینالعنابهصنریمزؤثBر) ٠بد۴ون حضور سیگنال تداخلی و ١٠٩ و۵-با٨ا٢س:تفخادطه اایز ارلگووشریپتیم شنMهاC ید(رزننسب دت هیسیگعنالصبره نموؤیثزر)ѧd Bا٠حѧ۴ضور یѧک سѧیگنال تѧداخلی ١١٠ ب۵ا -ا٩ست٢ف:دهخ اطزا ایگرووریشتم پیMشنCهاددیر(نوسزبنت دسهییگناعلنا بصه رنومیزؤثرd)B ب۴٠حضور دو سیگنال تѧداخلی  و ١١٠
۵عن-ا٠ص٣:ر نمسؤبثت ر)سویگبانالسبتهفادنوه یازز دالرگوخرریوتم جیM آنتدن هنوسشبمت ن سیبگرناایل ربهونشویزپیشBنهاد۴ی( وزن دهی ١١١
۵عن-ا١ص٣:ر نمسؤبثت ر)سویگبانالسبتهفادنهویازز دالرگوخرریوتم جیM آنتدن هنوسشبمت ن سیبگرانایل ربهونشویزپیشBنd اد٠ی۴( وزن دهی ١١٢
۵-٣٢: نѧѧسبت سѧѧیگنال بѧѧه نѧѧویز بعѧѧلاوه تѧѧداخل در ورودی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا  حѧѧضور یѧѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١٣ LMS درنسبت سیگنال به نویز dB ۴
۵-٣٣: نѧسبت سѧیگنال بѧه نѧویز بعѧلاوه تѧداخل در خروجѧی آنѧتن هوشѧمند بѧا  حѧضور یѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی( وزن دهی عناصر مؤثر) و با  اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١٣ LMS درنسبت سیگنال به نویز dB ۴
س
 
 
۵-٣۴: نسبت سیگنال به نویز بعلاوه تداخل در ورودی آنتن هوشمند با حضور دو سیگنال
تѧداخلی بѧرای روش پیѧشنهادی (وزن دهѧی عناصѧر مѧؤثر) و  بѧا اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۴CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴
۵-٣۵: نѧѧسبت سѧѧیگنال بѧѧه نѧѧویز بعѧѧلاوه تѧѧداخل در خروجѧѧی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور دو
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی (وزن دهی عناصر مؤثر) و  با اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۴ CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴
۵-٣۶: نѧѧسبت سѧѧیگنال بѧѧه نѧѧویز بعѧѧلاوه تѧѧداخل در ورودی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور یѧѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی (وزن دهی عناصر مؤثر) و  با اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۵ CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴٠
۵-٣٧: نѧسبت سѧѧیگنال بѧه نѧѧویز بعѧلاوه تѧѧداخل در خروجѧی آنѧѧتن هوشѧمند بѧѧا حѧضور یѧѧک
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی (وزن دهی عناصر مؤثر) و  با اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۵ CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴٠
۵-٣٨: نسبت سیگنال به نویز بعلاوه تداخل در ورودی آنتن هوشمند با حضور دو سیگنال
تѧداخلی بѧرای روش پیѧشنهادی (وزن دهѧی عناصѧر مѧؤثر) و  بѧا اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۶CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴٠
۵-٣٩: نѧѧسبت سѧѧیگنال بѧѧه نѧѧویز بعѧѧلاوه تѧѧداخل در خروجѧѧی آنѧѧتن هوشѧѧمند بѧѧا حѧѧضور دو
سیگنال تداخلی برای روش پیشنهادی (وزن دهی عناصر مؤثر) و  با اسѧتفاده از الگѧوریتم ١١۶ CM در  نسبت  سیگنال  به  نویز dB ۴٠
۶سی-گ١ن:القتادیاسخهلیروش ارائه شده مبتنی بر سرعت و حرکت با الگوریتم LMS بѧا حѧضور دو ١٢٣
۶سی-گ٢ن:القتادیاسخهلیروش ارائه شده مبتنی بر سѧرعت و حرکѧت بѧا الگѧوریتم CM بѧا حѧضور دو ١٢٣
۶سی-گ٣نالمقتادیاسخهیردورشنسابرت ائهسیشگدنهالخبهینن ویززBنها۴ی مؤثر با الگوریتم  LMS با حضور دو ١٢۴
۶سی-گ۴نالمقتادیاسخهلیردورنسابرت ائهسیشگدناهلت بهمینون یزوزBنها٠ی۴ مؤثر با الگوریتم CM با حضور دو ١٢۴
۶سی-گ۵نالمقتادیاسخهلیردورشنسابرت ائهسیشگدنهالخبهمینن ویززdB ها۴ی مؤثر با الگوریتم CM با
حضور دو ١٢۵
۶سی-گ۶نالمقتادیاسخهلیردورنسابرت ائهسیشگدنهالت بخهمینون یزوزBنها٠ی۴ مؤثر با الگوریتم CM با حضور دو ١٢۵
ع
 
 
چکیده :تداخل ایجاد شده در مخابرات بی سیم با بهره گیری از سیستم های مجهز به آنتن هوشمندمیتواند کاهش یابد. امروزه به دلیل انعطاف و کارایی بالا، در سیستم های راداری و مخابرات سیار مورد توجه قرار گرفته می باشد .برای به دست آوردن الگوی تشعشعی مناسب الگوریتم های تطبیقی مختلفی وجود داردکه بر اساس یکی از معیارهای MSE،Max-SIR  یاحداقل واریانس استوارند.
هدف این  پژوهش ، ارائهی ایدههای نو جهت تخمین وزنهای آنتن آرایه تطبیقی،  مبتنی بر سرعت و جهت حرکت  منبع  سیگنال مطلوب می باشد . در کنار این هدف، نیل به پیچیدگی کاهش یافته و افزایش سرعت تنظیم الگوی تشعشعی، با بهره گیری از الگوریتم تطبیقی  مبتنی بر  رشتهی آموزشی حداقل متوسط مربع خطا  (LMS) و الگوریتم تطبیقی کور پوش ثابت (CM)مد نظر می باشد . در این پژوهش آغاز تخمین DOA با بهره گیری از الگوریتم طبقه بندی سیگنال های چندگانه (MUSIC)شبیهسازی شده می باشد . سپس الگوریتم های LMS و CM در محیط های نویزی خالص و با حضور یک و دو سیگنال تداخلی شبیه سازی شدهاند. مهمترین مزیت الگوریتم LMS سادهبودن این الگوریتم و مهمترین عیب آن سرعت همگرایی پایین بخصوص برای آرایههای با تعداد عناصر بالاست . همچنین این الگوریتم نیازمند سیگنال آموزشی می باشد . مهمترین مزیت الگوریتم CM عدم نیاز به سیگنال آموزشی و مهمترین عیوب آن همگرایی تضمین نشده و سرعت همگرایی پایین نسبت به الگوریتم هایی می باشد که از
معیار MMSE بهره گیری می کنند. در ادامه دو ایده ارائه شده می باشد که عبارتند از:
١. تخمین وزنهای آرایه بر اساس جهت و سرعت حرکت منبع . در این ایده نیازی به تخمین DOA
نیست و با بهره گیری از موقعیت دو نقطه قبلی، موقعیت جدید تخمین و وزنها به دست میآیند. سپس در بازهی زمانی بین دو نقطه، موقعیت دقیق کاربر به دست میآیدو وزنها تخمین زده میشوند.
زیرا عمده پردازش ها offline می باشد ، پیچیدگی کاهش و سرعت تنظیم الگو افزایش می یابد.
٢. روشی با پیچیدگی کاهش یافته در شکل دهی الگوی تشعشعی آرایه آنتنی. در این ایده با در نظر داشتن دو موقعیت قبلی کاربر، وزنهایی که تأثیر بیشتری در شکل دهی الگوی تشعشعی دارند مشخص شده و سپس این وزنها برای موقعیت جدید کاربر تخمین زده میشوند و شکل دهی انجام میپذیرد.
برای کاهش خطا، در هر مرحله وزنهای واقعی تعیین و بهنگام سازی می شوند. زیرا تمامی وزنها محاسبه نمی شوند وعمده محاسبات در بازهی زمانی بین دو موقعیت کاربر می باشد ،محاسبات کاهش و سرعت تنظیم الگوی تشعشعی افزایش یافته می باشد .
نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که کارایی این روشهانزدیک به LMS و CM متداول می باشد .
١
 
 
مقدمه :
با معرفی تلفن همراه، در اوایل دههی هشتاد میلادی به عنوان یک وسیله ارتباطی همگانی ، سیر صعودی بهرهمندی از این گونه سیستم ها با رشد همراه بود. با گسترش بهره گیری از سیستم های مخابرات سیار و شبکههای بی سیم ، بخصوص در شهرهای بزرگ و مکان های پر رفت و آمد، مشکل کمبود ظرفیت نمایان گردید. این کمبود با بالا رفتن توقع کاربران در کیفیت و تنوع سرویس های ارائه شده، نمود بیشتری پیدا نمود. بهره گیری از مخابرات باند پهن تا حدودی این مشکل را حل کرده می باشد ، اما در اکثر سیستم های مخابراتی و اطلاعاتی ، طراحان با کمبود پهنای باند و افزایش تداخل روبرو هستند.
بهره گیری از آنتن های آرایهای تطبیقی در سیستم های مخابراتی بی سیم و سیار سلولی ، معضلات ناشی از تداخل ایجاد شده را کاهش می دهد. با بهره گیری از آنتن های آرایهای تطبیقی و تغییر وزن ها، میتوان الگوی تشعشعی را در جهت سیگنال مطلوب و صفرها را در جهت سیگنالهای مزاحم شکل دهی نمود. برای دستیابی به الگوی تشعشعی در جهتی خاص و چگونگی ی کنترل و وزندهی عناصر
آرایه، الگوریتم های تطبیقی زیادی هست. این الگوریتم های تطبیقی به دو صورت می باشد :
١- الگوریتم هایی که نیاز به یک سیگنال مرجع یا رشته آموزشی دارند و به اصطلاح الگوریتم های مبتنی بر رشتهی آموزشی  گفته می شوند.
٢- الگوریتم هایی که نیاز به یک سیگنال مرجع یا رشته آموزشی ندارند و با بهره گیری از الگوریتم های DOA، جهت ورود سیگنال به آرایه تخمین زده می گردد و سپس از این اطلاعات در تعیین وزنهای آرایه بهره گیری می گردد،به این الگوریتم ها، الگوریتم های کور گفته می گردد.
با بهره گیری از الگوریتم های مناسب تخمین جهت ورود سیگنال، می توان به تخمین های قابل قبولی رسید.
با معلوم بودن جهت سیگنال کاربر، دامنه و فاز سیگنالهای دریافتی ، باعث تقویت سیگنال مطلوب و تضعیف تداخل می شوند و این خود باعث بهبود عملکرد و افزایش ظرفیت می گردد.
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه :260
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دانلود پایان نامه:برنامه‌ریزی شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی به منظور کاهش تلفات توان و بهبود پروفیل ولتاژ در سیستم توزیع فشار ضعیف خانگی

  • پایان نامه‌ی کارشناسی ارشد رشته‌ی برق گرایش قدرت

 

عنوان پایان نامه

برنامه‌ریزی شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی به مقصود کاهش تلفات توان و بهبود پروفیل ولتاژ در سیستم توزیع فشار ضعیف خانگی

 

استاد راهنما:

دکتر عباس کارگر

 

استاد مشاوره:

دکتر سعید اباذری

 

1394
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
عنـــوان                                                                                                                                 صفحه
فهرست مطالب………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. هشت
فهرست اشکال………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… نه
چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1
فصل اول: مقدمه. 13
1-1-   مقدمه. 13
1-2-   اهمیت موضوع پژوهش.. 14
1-3-   پیشینه پژوهش.. 15
1-3-1- پیشینه پژوهش در زمینه خودروهای الکتریکی.. 15
1-3-2- پیشینه پژوهش در زمینه پروفیل ولتاژ 19
1-3-3- پیشینه پژوهش در زمینه کاهش تلفات.. 22
1-4-   روش پیشنهادی.. 24
1-5-   طریقه ارائهی مطالب… 25
فصل دوم: شبکه‌‌های فشار ضعیف و خودروهای الکتریکی. 26
2-1-   مقدمه. 26
2-2-   شبکه‌های توزیع فشار ضعیف… 27
2-2-1- انواع شبکه‌ها 28
2-2-2- اجزای تشکیل دهنده شبکه توزیع فشار ضعیف برق.. 29
2-3-   پروفیل ولتاژ در شبکه‌های توزیع فشار ضعیف… 29
2-3-1- عوامل مؤثر بر تنظیم پروفیل ولتاژ 31
2-4-   تلفات در شبکه‌های توزیع فشار ضعیف… 32
2-4-1- انواع تلفات.. 34
2-4-2- روش‌های تعیین تلفات.. 35
2-5-   خودروهای الکتریکی.. 37
2-5-1- انواع خودروهای الکتریکی.. 37
2-5-2- مشخصات خودروی الکتریکی.. 39
2-5-3- تقسیم‌بندی شارژرها 42
2-5-4- قابلیت خودرو برای شبکه V2G.. 43
2-5-5- کاربردهای خودروهای الکتریکی با قابلیت V2G.. 44
2-6-   تأثیر خودروهای الکتریکی بر شبکه‌های توزیع فشار ضعیف… 48
فصل سوم: مدلسازی مدیریت توان شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی در شبکه توزیع. 50
3-1-   مقدمه. 50
3-2-   مدل خودروی الکتریکی در شبکه توزیع. 51
3-3-   تابع هدف.. 52
3-4-   قیود مسأله. 53
3-4-1- قیود پخش توان.. 53
3-4-2- قیود خودروی الکتریکی.. 53
3-4-3- قیود محدودیت متغیرهای شبکه. 53
3-5-   روش حل مسأله. Error! Bookmark not defined.
3-6-   علائم. 57
3-6-1-  متغیرها 57
3-6-2-  پارامترها 58
3-6-3-  مجموعه‌ها و شمارنده‌ها 59
3-7-   اختصار. 60
مراجع  61
فهرست اشکال
شکل ‏1‑1 این شکل از پایان نامه می باشد. Error! Bookmark not defined.
 
چکیده
از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد، از استایل چکیده بهره گیری گردد.
کلمات کلیدی: کلمات کلیدی
 

1-              فصل اول

  • مقدمه

امروزه وجود مسائل زیست محیطی و کاهش سوخت­های فسیلی باعث شده که در نظر داشتن منابع انرژی نو و فناوری­های جدید کمک کننده به عوامل یاد شده افزایش یابد. به‌طوری‌که از چند سال أخیر، به‌علت بحران­های نفتی در جهان، بهره گیری از خودروهای الکتریکی به جای خودروهایی با سوخت فسیلی پیشنهاد شده می باشد [1]. پس  پیش­بینی می­گردد که تعداد خودروهای الکتریکی در چند سال آینده افزایش چشم­گیری داشته باشد، به‌طوری‌که طبق گزارش وزارت انرژی ایالات متحده[1] (DOE)، فروش سالانه خودروهای الکتریکی هیبریدی قابل اتصال به شبکه[2] (PHEV)در سال 2035 به بیش از 300 هزار خودرو در سال خواهد رسید ]1[. همچنین براساس [2]، تعداد خودروهای الکتریکی در سال 2020 در حدود 44% نسبت به سال 2010 افزایش خواهد پیدا نمود. خودروهای الکتریکی دارای انواع مختلفی هستند که در بعضی از آن‌ها برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از شبکه الکتریکی بهره گیری می­کنند. در این‌صورت اندازه انرژی دریافتی از شبکه افزایش می­یابد که این امر موجب افزایش معضلات شبکه می­گردد. به‌عنوان مثال، اگر تعدادی خودروی الکتریکی برای تأمین انرژی مورد نیاز خود در ساعت­های 18:00 تا 22:00 به شبکه متصل شوند، پس در این‌صورت اندازه افت ولتاژ در باس­های شبکه افزایش یافته و امکان خارج شدن ولتاژ از محدوده مجاز هست [3]. اما بهره گیری مدیریت شده از خودروهای الکتریکی موجب پیدایش کاربردهای این خودروها در شبکه الکتریکی خواهد گردید. به‌طوری‌که براساس [4]، خودروهای الکتریکی قادرند که در تنظیم فرکانس، تنظیم ولتاژ، رزرو چرخان و غیرچرخان، خدمات جانبی، تنظیم پروفیل بار انجام فعالیت کنند.
در این فصل آغاز تأثیرات اتصال خودروهای الکتریکی بر روی شبکه الکتریکی مورد مطالعه قرار می­گیرد و سپس کارهای صورت گرفته برای کاهش معضلات ایجاد شده بر اثر خودروهای الکتریکی در شبکه الکتریکی ارائه می­گردد. در نهایت روش پیشنهادی و اهداف پایان نامه اظهار خواهد گردید.
[1]. Department of Energy
[2]. Plug-In Hybrid ElectricVehicles
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه :60
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

دانلود پایان نامه ارشد:برنامه ریزی شبکه های توزیع فعال با در نظر گرفتن چندین حالت بهره برداری از منابع تولید پراکنده

پایان‌نامه/سمینار دوره‌ی کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت

 

عنوان:

برنامه ریزی شبکه های توزیع فعال با در نظر گرفتن چندین حالت بهره برداری از منابع تولید پراکنده

 

استاد راهنما:

دکتر حمدی عبدی

 

استاد مشاور:

دکتر شهرام کریمی

زمستان 1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده

با در نظر داشتن اینکه امروزه استقبال گسترده ای از به کارگیری واحدهای تولید پراکنده در سیستم‌های توزیع برای بهبود پارامترهای سیستم توزیع به وقوع پیوسته می باشد، مطالعه اشکالات و مسائلی که احتمال دارد در سیستم توزیع به وجود آید، امری ضروری می نماید. از نتایج مثبت بهره گیری از واحد های تولید، کاهش تلفات توان حقیقی و راکتیو، وهمچنین بهبود پایداری پراکنده می توان به بهبود منحنی ولتاژ و شاخص قابلیت اطمینان در سیستم قدرت تصریح نمود. یکی از چشمگیرترین نتایج بهره گیری از DG بهبود بارپذیری سیستم توزیع می باشد.
در این پژوهش مسئله اصلی مطالعه تأثیر رفتار تصادفی بارهای سیستم توزیع بر بهبود بارپذیری سیستم توسط DG می باشد. این پژوهش نشان می‌دهد که افزایش و کاهش بارها چگونه و تا چه حد برپروفیل ولتاژ و بارپذیری بهبود یافته سیستم تأثیر می‌گذارد. برای انجام این مطالعه ها. این پایان‌نامه بر روی سیستم توزیع 16 باسه شبکه‌ی توزیع انگلستان پیاده سازی شده می باشد
در نظر داشتن اینکه امروزه استقبال گسترده‌ای از به کارگیری واحدهای تولید پراکنده در سیستم‌های توزیع برای بهبود پارامترهای سیستم توزیع به وقوع پیوسته می باشد، مطالعه اشکالات و مسائلی که احتمال دارد در سیستم توزیع به وجود آید، امری ضروری می‌نماید. از نتایج مثبت بهره گیری از واحد‌های تولید پراکنده می‌توان به بهبود منحنی ولتاژ ، کاهش تلفات توان حقیقی و راکتیو، وهمچنین بهبود پایداری و شاخص قابلیت اطمینان در سیستم قدرت تصریح نمود. هدف از این پایان‌نامه تعیین یک سطح نفوذ بهینه‌ از تولیدات پراکنده در شبکه ی توزیع با در نظر گرفتن اثرات متقابل واحد‌ها بر هم در محیط برنامه ریزی فعال شبکه‌ی توزیع می‌باشد.
کلید واژه: مدیریت فعال شبکه‌ی توزیع، نرخ نفوذ تولیدات پراکنده، پروفیل ولتاژ شبکه توزیع، اثرات متقابل واحد‌های تولید پراکنده، ظرفیت بهینه‌ی نصب تولیدات پراکنده.
 
 

فهرست مطالب

عنوان                  صفحه
فهرست جدول‌ها ‌ح
فهرست شکل‌‌ها ‌ط
فصل 1-    مقدمه. 1
1-1-   پیشگفتار . 1
1-2-   تاریخچه    2
1-3-   نقد و مطالعه شیوه‌های جدید.. 5
1-4-   هدف از انجام پژوهش…. 7
1-5-   اهمیت موضوع پژوهش و کاربردهای آن.. 8
1-6-   طرح موضوع پژوهش.. 10
1-6-1-    سؤالات پژوهش      10
1-6-2-    پیش‌فرض‌ها 11
1-7-   ساختار گزارش…. 11
فصل 2-    مطالعه انواع تولیدات پراکنده 13
2-1-   مقدمه    13
2-2-   معرفی سیستم توزیع.. 14
2-2-1-    ساختار سیستم توزیع.. 14
2-2-2-    سیستم توزیع شعاعی.. 14
2-2-3-    فیدر های فشار متوسط… 15
2-2-4-    پست‌های توزیع و شبکه های فشار ضعیف… 15
2-3-   تولیدات پراکنده Error! Bookmark not defined.
2-3-1-    تولید غیر متمرکز(Decentralized Gen.) 21
2-4-   تعریف تولید پراکنده 22
2-4-1-    موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) 22
2-4-2-    موسسه تحقیقات برق (EPRI) 23
2-4-3-    ائتلاف تولیدات پراکنده امریکا (DPCA) 23
2-4-4-    آژانس بین المللی انرژی (IEA) 23
2-4-5-    دپارتمان انرژی ایالات متحده آمریکا DOE) US) 24
2-4-6-    تعریف پیشنهادی برای DG.. 24
2-5-   دسته بندی تولید پراکنده (DG) 25
2-5-1-    تقسیم بندی بر اساس ظرفیت… 25
2-5-2-    تقسیم بندی بر اساس نوع و مدت زمان تغذیه. 25
2-5-3-    تقسیم بندی بر اساس نوع برق تولیدی.. 26
2-5-4-    تقسیم بندی بر اساس نوع سوخت مصرفی.. 26
2-5-5-    اهمیت تنوع بخشیدن به منابع انرژی، بهبود امنیت سیستم.. 27
2-5-6-    کاهش وابستگی به شبکه سراسری برق.. 27
2-5-7-    بهره گیری از منابع محلی و منطقه‌ای و بهره‌مندی از پتانسیل عظیم انرژی تجدید‌پذیر کشور 28
2-5-8-    بهره گیری از تولیدات پراکنده تجدیدپذیر و عدم تولید گازهای گلخانه‌ای.. 29
2-5-9-    افزایش فرصت ایجاد شغل های جدید و کاهش بیکاری.. 29
2-5-10-  ارتقای سطح ایران درزمینه حفظ محیط زیست در جوامع بین المللی.. 30
2-5-11-  توسعه مناطق دور افتاده 30
2-6-   گزارش آمار جهانی انرژی های تجدید پذیر درسال 2013.. 31
2-6-1-    زیست توده 31
2-6-2-    انرژی خورشیدی   32
2-7-   کاربرد منابع تولید پراکنده 32
2-7-1-    تولید پراکنده آماده به کار 33
2-7-2-    اصطلاح اوج بار 33
2-7-3-    تولید همزمان برق و گرما (CHP) 33
2-7-4-    بارپایه. 34
2-7-5-    کاربرد در مکانهای دور دست و روستایی.. 34
2-7-6-    برق رسانی مجزا از شبکه. 34
2-7-7-    پشتیبانی از شبکه. 34
2-8-   مزایای بهره گیری از منابع تولیدی پراکنده 35
2-8-1-    مزایای تولید پراکنده برای مصرف کنندگان.. 35
2-8-2-    مزایای منابع تولید پراکنده برای تولید کنندگان برق.. 35
2-8-3-    مزایای ملی منابع تولید پراکنده 36
2-8-4-    مزایای فنی و اقتصادی بهره گیری از منابع تولید پراکنده 36
2-9-   معایب تولیدات پراکنده 37
2-10- مطالعه انواع تکنولوژی های تولید پراکنده و انرژی‌های نو. 38
2-10-1-  مقدمه    38
2-10-2-  تجهیزات تولید توان منابع تولید پراکنده 38
2-10-2-1- ناحیه تحویل توان تولید پراکنده 38
2-10-2-2- محدوده توان واحدهای تولید پراکنده 39
2-10-2-3- تکنولوژیهای تولید پراکنده 39
2-10-2-4- مطالعه انواع تکنولوژی‌های تولید پراکنده 41
2-10-2-5- ژنراتورهای مرسوم (موتورهای سوختی) 43
فصل 3-    اثر مکان و ظرفیت DG بر روی تلفات و پروفیل ولتاژ 44
3-1-   مشخصه عملکردی تکنولوژیهای تولید پراکنده 44
3-2-   مزایای بهره گیری از مولدهای تولید پراکنده 45
3-2-1-    مزایای اقتصادی 47
3-2-2-    مزایای تولید مطمئن و ایمن.. 48
3-2-3-    مزایای اجتماعی   50
3-2-4-    مزایای محیطی      50
3-2-5-    طبقه بندی مزایا 50
3-3-   بهره‌برداری تولید پراکنده 52
3-3-1-    تولید پراکنده آماده به کار 52
3-3-2-    اصلاح اوج بار 52
3-3-3-    بهره گیری محلی و کاربرد در مناطق دوردست… 53
3-3-4-    تولید همزمان برق وگرما (CHP) 53
3-3-5-    بار پایه. 53
3-3-6-    پشتیبانی شبکه 53
3-4-   محدودیتهای تولید پراکنده 54
3-5-   آثار منابع تولید پراکنده بر روی شبکه‌های الکتریکی.. 54
3-6-   اهداف و کاربردها 56
3-6-1-    مکان نصب      57
3-6-2-    ظرفیت… 57
3-6-3-    ناحیه سرویس‌دهی.. 58
3-6-4-    توان تولیدی      58
3-6-5-    چگونگی بهره‌برداری   58
3-6-6-    مالکیت… 59
3-7-   عوامل رشد بهره گیری از تولید پراکنده 60
3-8-   اثرات تولید پراکنده روی عملکرد سیستم.. 62
3-9-   بهره‌برداری از شبکه توزیع در حضور واحد‌های تولید پراکنده 66
3-9-1-    شاخص‌های تأثیر تولید پراکنده بر شبکه‌های توزیع.. 67
3-9-1-1-  شاخص تلفات توان اکتیو و راکتیو. 67
3-9-1-2-  شاخص پروفیل ولتاژ در بار ماکزیمم. 68
3-9-1-3-  شاخص تنظیم ولتاژ 69
3-9-1-4-  شاخص ظرفیت جریان هادی.. 69
3-9-1-5-  شاخص بار گذاری ترانس    70
3-9-1-6-  شاخص اتصال کوتاه تک فاز و سه فاز به زمین.. 70
3-9-1-7-  شاخص هارمونیک        71
3-9-2-    مسائل مرتبط با ورود تولیدات پراکنده به شبکه. 72
3-9-2-1-  عدم قطعیت در تولید. 72
3-9-2-2-  کنترل و تنظیم ولتاژ 72
3-9-2-3-  تلفات                                 74
3-9-2-4-  فلیکر ولتاژ 75
3-9-2-5-  هارمونیک        76
3-9-2-6-  نامتعادلی در شبکه‌های توزیع. 78
3-9-2-7-  پایداری      78
3-9-2-8-  پروفیل ولتاژ 79
3-9-2-9-  کیفیت توان    81
3-10- ملاحظات محیطی و مکانیزم‌های پشتیبانی.. 82
3-11- راهکارهای‌ مطالعه‌ آثار تولیدات‌پراکنده‌ بر روی‌ شبکه‌های‌ الکتریکی‌ 83
3-12- قواعد و استانداردهای‌ تدوین‌ یافته‌برای‌ اتصال‌ منابع‌ تولید پراکنده‌ به‌ شبکه. 84
3-13- اختصار و نتیجه گیری.. 86
فصل 4-    الگوریتم پیشنهادی شبکه‌های توزیع فعال.. 88
4-1-   مقدمه    88
4-2-   مدیریت اکتیو شبکه. 91
4-2-1-    تحلیل فنی مدیریت اکتیو. 93
4-3-   مدل‌های برنامه‌ریزی DG در شبکه توزیع.. 99
4-4-   مطالعات صورت گرفته در زمینه‌ی مدیریت اکتیو شبکه توزیع فعال.. 101
4-5-   شبکه‌ی تست مورد مطالعه. 108
4-5-1-    اطلاعات شبکه‌ی تست… 108
4-5-2-    پروفایل‌های تقاضای بار و تولید باد. 111
4-6-   شبیه سازی برنامه‌ریزی شبکه‌های توزیع فعال.. 113
4-6-1-    مقدمه. 113
4-7-   تداخلات تولیدات پراکنده با یکدیگر و لزوم مطالعه چند پیکر بندی.. 114
4-7-1-    افزایش سطح ولتاژ و ظرفیت تولید پراکنده 115
4-7-2-    ماکزیمم  ظرفیت تولید پراکنده-برای نصب در یک مکان خاص…. 115
4-7-3-    مدیریت شبکه غیر فعال-ترکیب‌بندی ‌های مختلف تولیدات پراکنده 116
4-7-4-    مدیریت اکتیو شبکه – پیکربندی مختلف منابع تولید پراکنده 116
4-8-   الگوریتم پیشنهادی با چند پیکر‌بندی و برای چندین دوره‌ی زمانی بر اساس روشOPF (MMOPF) 118
4-8-1-    پیکر بندی‌ها مختلف- وضعیت عملیاتی واحد‌های تولید پراکنده 118
4-8-2-    تابع هدف و محدودیت‌های شبکه. 120
4-8-3-    تابع هدف در مسئله برنامه‌ریزی.. 120
4-8-4-    ظرفیت بهینه تولید پراکنده، برای تمام پیکربندی‌های موجود منابع تولید پراکنده 122
4-8-5-    الگوریتم MMOPF  124
4-8-6-    کاربرد تکنیک پیشنهادی MMOPF برای برنامه ریزی ظرفیت تولید پراکنده تحت نظر مدیریت شبکه فعال  125
4-8-6-1-  سناریو شماره یک        130
4-8-6-2-  سناریو شماره دو 132
4-8-6-3-  سناریو شماره سه    133
4-8-6-4-  سناریو شماره چهار 134
4-9-   نتیجه گیری.. 135
فصل 5-    نتیجه‌گیری و پیشنهادها 137
5-1-   نتیجه‌گیری  137
5-2-   پیشنهادها 138
فهرست مراجع 139
 
فهرست جدول‌ها
عنوان                                             صفحه
جدول 2-1 تعریفات تولید پراکنده در مراجع مختلف… 22
جدول2-2 تقسیم بندی تولید پراکنده بر اساس ظرفیت تولید. 25
جدول 2-3 مقایسه انواع تکنولوژیهای تولید پراکنده از لحاظ مدت زمان تغذیه. 26
جدول 2-4- تقسیم‌بندی تولید پراکنده بر اساس ظرفیت تولید. 39
جدول 2-5 بعضی از تکنولوژی‌های تولید پراکنده و ظرفیت قابل دسترس]10 [ 41
جدول ‏4‑1- اطلاعات الکتریکی شبکه نمونه. 110
جدول 4-2 اطلاعات بار باس‌ها 111
جدول4-3 پروفیل تولید
بار بر حسب باد. 112

 
فهرست شکل‌‌ها
عنوان                                                صفحه
شکل2-1  نوعی طبقه بندی مولدهای تولید پراکنده 42
شکل 3-1 یک فیدر شعاعی ساده. 74
شکل 3-2 یک شبکه شعاعی 10 شینه نمونه. 80
شکل 3-3 تأثیر تولیدات پراکنده بر پروفیل ولتاژ در دوره‌های کم باری و بار زیاد. 80
شکل ‏4-‏1   شماتیک ساده‌ای از AM در شبکه‌های توزیع.. 94
شکل ‏4‑2- دیاگرام خطی شبکه‌ی تست 16-باسه اصلاح شده 109
شکل 4-3  دیاگرام پروفیل تولید بار بر حسب باد. 112
شکل 4-4 شبکه ساده نمونه. 115
شکل 4-5 الگوریتم پیشنهادی پایان نامه. 124
 
 

فصل 1- مقدمه

1-1- پیشگفتار.

امروزه در نظر داشتن مسائل زیست محیطی، قیمت بالای سوخت‌های فسیلی، تشکیل بازار برق و تغییر مالکیت و مدیریت صنعت برق از حالت سنتی به رقابتی و از طرفی پیشرفت‌های چشمگیر حاصل شده در ژنراتور‌های کوچک، تجهیزات الکترونیک قدرت، ذخیره‌سازها و کشف روش‌های مختلف تولید انرژی از منابع انرژی تجدید‌پذیر[1] علاقه زیادی به بهره گیری از واحد‌های تولید پراکنده[2] در سرتاسر دنیا ایجاد شده می باشد [[i]].
امروزه، تولید پراکنده به یک راه‌حل اقتصادی برای تولید انرژی الکتریکی در شبکه توزیع تبدیل شده می باشد. به کارگیری واحد‌های تولید پراکنده در شبکه توزیع مزایای بالقوه فراوانی برای شرکت‌های توزیع خواهند داشت. شاید مهم‌ترین مزیت بهره گیری از وا‌حدهای تولید پراکنده، نزدیکی به مصرف‌کننده و درنتیجه کاهش و یا حذف هزینه‌های مربوط به سیستم انتقال و توزیع باشد. در کنار آن می‌توان به حذف محدودیت مکانی و جغرافیایی تولیدات پراکنده کوچک نسبت به نیروگاه‌های بزرگ، ریسک کمتر سرمایه‌گذاری، زمان نصب کمتر، شرایط محیط زیست بهتر، کیفیت و قابلیت اطمینان بیشتر، کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ، تأخیر در سرمایه‌گذاری، تکنولوژی در زمینه ساخت ژنراتور‌های کوچک با توان تولیدی بالا و بهره گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد و خورشید تصریح نمود [[ii]].
تشویق توسعه‌دهندگان و بهره‌برداران شبکه توزیع[3] به اتصال تولیدات پراکنده جهت بهره گیری از مزایای فوق از اهداف شرکت‌های توزیع می‌باشد. در سال‌های گذشته، پژوهش پیرامون تأثیرات فنی که تولیدات پراکنده ایجاد می‌نمایند، از اولویت‌های صنعت برق بوده می باشد. ایجاد الگوهای اقتصادی بر مبنای تشویق و ایجاد یک محیط مطمئن از لحاظ سرمایه گذاری و اطمینان سرمایه گذار از بابت بهره گیری از ظرفیت نصب شده‌ی منابع تولید پراکنده از اولویت‌های کنونی صنعت برق جهت توسعه تولیدات پراکنده می‌باشد [[iii]]. در کنار تشویق برای توسعه بایستی برنامه ریزی برای احداث واحد‌های تولید پراکنده نیز صورت گیرد تا احداث این منابع باعث به وجودآمدن معضلات اتی در شبکه نگردد.

1-2-   تاریخچه

به تازگی، بسیاری از مطالعات تحقیقاتی بر روی مدیریت شبکه فعال گزارش شده می باشد که بر منافع بهره گیری از منابع مدیریت اکتیو شبکه و پیشنهاد طرح‌های جدید و برنامه‌های کاربردی تاکید کرده‌اند. بعضی از مطالعات شامل پروژه‌های عملی، پیاده سازی و تجارب مدیریت شبکه فعال [[iv]] برنامه‌ی آنلاین مدیریت شبکه فعال [[v]] ، ترکیبی از مدیریت شبکه فعال همراه با نرم افزار پاسخ‌گویی مشترکین [[vi]] وچالش‌های مدیریتی شبکه فعال برای اپراتور‌های شبکه را نشان می‌دهد [[vii]]. در [[viii]]، ارزیابی‌های فنی – اقتصادی و هزینه- سود تجزیه و تحلیل هزینه‌های سرمایه‌گذاری و هزینه‌های بهره برداری برای ترکیب‌های مختلف طرح های مدیریت شبکه فعال مورد مطالعه و مطالعه قرار گرفته‌اند و با طرح مدیریت شبکه منفعل مقایسه شده‌اند. به گونه کلی، می‌توان نتیجه گرفت که نفوذ تولید پراکنده، هزینه‌های سرمایه‌گذاری طرح‌های مدیریت شبکه فعال را افزایش می‌دهد و باعث عملی‌تر و قابل توجیه‌تر شدن طرح‌های مدیریت شبکه فعال می گردد.
امروزه، با در نظر داشتن طریقه روبه رشد نفوذ تولید‌های پراکنده در شبکه‌ی انتقال و شبکه‌های توزیع در بسیاری از کشور‌ها دامنه‌ی برنامه‌ریزی‌ها برای افزایش نفوذ تولید پراکنده اولویت اپراتور‌های سیستم‌های توزیع و انتقال (DSOوTSO) می‌باشد. با این حال، افزایش ولتاژ حالت پایدار یکی از محدودیت‌های اصلی شبکه می باشد که اندازه ظرفیت تولید پراکنده را محدود می کند که می‌تواند رفع گردد. در [[ix]]، مشکل ولتاژ مرتبط با نصب و راه اندازی تصادفی منابع تولید پراکنده با مالکیت مشترکین، از نظر محل، نوع و اندازه، در یک شبکه توزیع ثانویه مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در [[x]]، روش ارائه شده شامل تهیه کردن محدودیت گام ولتاژ ایجاد شده به دلیل تأثیر در ارتباط با قطع و یا اتصال ناگهانی تولید پراکنده می‌باشد نتایج پژوهش کاهش قابل توجه در مقدار ظرفیت تولید پراکنده نصب شده هنگامی که محدودیت برای گام تغییرات ولتاژ به شبکه اعمال می گردد را نشان می‌دهد و محدودیت تغییرات گسترده‌تر ولتاژ می‌تواند باعث افزایش ضریب نفوذ ظرفیت تولید پراکنده در شبکه گردد. بعضی از مطالعات مدیریت شبکه فعال، پتانسیل طرح‌های مدیریت شبکه فعال را تجزیه و تحلیل کردند تا نفوذ تولید پراکنده به حداکثر برسد [[xi]]، ویا انرژی بهره برداری به حداکثر برسد [[xii]] و یا تلفات انرژی به حداقل برسد [[xiii]]. در مطالعات قبلی تأثیر تقاضای متغیر و پروفایل‌های تولید نیز با پخش بار بهینه‌ی چند دوره‌ای مبتنی بر (OPF)- بر اساس روش (MOPF) مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. این مطالعات تحت مکان‌های ثابت نصب تولید پراکنده و تنها با یک پیکر‌بندی تولید پراکنده (که همه منابع در مدار باشند) مورد آزمایش قرار گرفته‌اند و مشخص گردید که

  • پتانسیل مدیریت شبکه فعال هنگامی که (OLTC) ها برای افزایش ولتاژ محدودیت دارند، کاهش می‌یابد.
  • برای منابع تولید‌پراکنده با یک مکان نصب ثابت، طرح های مدیریت شبکه فعال به دلیل رسیدن خطوط به حد حرارتی خط تاثیری بر این منابع پراکنده نمی‌گذارند، در حالی که دیگر مکان‌های نصب تولید پراکنده با توجه‌ به طرح‌های مدیریت شبکه فعال تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.

با این حال، اثرات ساختار‌های مختلف مشارکت،  تولیدات پراکنده چندگانه در مراجع [11] تا [13] در نظر گرفته نشده می باشد، که به گونه جدی می تواند پتانسیل طرح های مدیریت شبکه فعال و مقدار اتصال ظرفیت تولید پراکنده را تحت تأثیر قرار دهند. در اینجا اصطلاح ساختار‌ها یا پیکربندی‌های مختلف تولید پراکنده به همان وضعیت عملیاتی واحد‌های تولید پراکنده (روشن یا خاموش) منابع در شبکه تصریح می کند.
ارتباط بین به حداکثر رساندن ظرفیت تولید پراکنده و نقص ولتاژ حالت پایدار را با بهره گیری از ضریب حساسیت ولتاژ در [[xiv]] و [[xv]] را مورد مطالعه قرار دادند. در [15]، یک روش مؤثر پیشنهاد شده می باشد که تولید‌های پراکنده را بر اساس تجزیه و تحلیل‌های مختلف برای محدودیت‌های مختلف مرتبط با هر باس اختصاص داده می باشد تا اطمینان یابد که هیچ نقصانی در شبکه رخ نخواهد داد. نقصان در تزریق توان در شبکه هنگامی که واحد های تولید پراکنده به صورت جداگانه و نه به صورت یک گروه در شبکه جایابی می شوند اتفاق می‌افتد که می‌تواند به محدودیت‌هایی در شبکه منجر گردد و ظرفیت کل منابع تولید پراکنده متصل شده  را به حداقل می‌رساند و بهره‌وری از دارایی‌های موجود نصب شده در شبکه را کاهش می‌دهد. در مرجع [[xvi]] روش دیگری پیشنهاد شده می باشد که باس های ضعیف و قوی را شناسایی کند پس از آن، تولید‌های پراکنده را در باس‌هایی با حاشیه‌ی پایداری ولتاژ قوی قرار دهند. در مرجع [[xvii]]، اثر انتخاب اندازه نفوذ‌های مختلف تولید پراکنده بر  نتیجه‌ی جایابی منابع تولید پراکنده مطالعه شده می باشد. با افزایش اندازه نفوذ منابع تولید پراکنده در شبکه، نتایج افزایش یا کاهش قابل توجه در ظرفیت تولید منابع تولید پراکنده را در مکان‌های خاص را نشان می‌دهد. از این رو، ارزیابی اندازه نفوذ منابع تولید پراکنده، بر اساس اینکه تمام نقاط از لحاظ تولید بهینه‌باشند، برای برنامه ریزی بلند مدت انتخاب شده می باشد.  مطالعات صورت گرفته در مراجع [14]- [17] نشان داد که اندازه نفوذ کم منابع تولید پراکنده در نقاط خاصِ می تواند معضلات شدید ولتاژ را ایجاد کند، و از این رو بر کل اندازه نفوذ تولید پراکنده اثر بگذارد. با این حال، این مطالعات نیز اثر تنظیمات چند پیکربندی مختلف تولید پراکنده را در نظر نگرفته بودند که می‌تواند به گونه قابل توجهی بر مکان نصب و مقدار ظرفیت منابع تولید پراکنده متصل شده تاثیر بگذارد.

1-3- نقد و مطالعه شیوه‌های جدید

طرح سرمایه گذاری برای توسعه زیر ساخت‌های شبکه برای برآورده کردن رشد تقاضا بار می تواند با معرفی واحد‌های تولید پراکنده در شبکه انتقال و توزیع به تعویق انداخته گردد. حضور واحد‌های تولید پراکنده در شبکه‌های توزیع می‌تواند بهره‌وری سیستم، قابلیت اطمینان، امنیت و کیفیت خدمات را بهبود بخشد. با این حال، این منابع می توانند تاثیرات عمده‌ای بر ولتاژ سیستم، کیفیت توان و پایداری شبکه ، سطح اتصال کوتاه شبکه و تداخل با کارکرد خازن ها و تنظیم کننده های ولتاژ موجود در شبکه داشته باشند و نیز هماهنگی حفاظتی تجهیزات را نیز تحت تاثیر قرار دهند. عدم پیوستگی در خروجی و نیز خروجی متغیر منابع تولید پراکنده تجدید پذیر مانند باد و فتوولتائیک طرح‌های مربوط به توسعه این نوع شبکه‌های توزیع را با چالش روبرو‌ می کند [[xviii]]
بعضی برنامه ریزی‌های مطالعه شده مربوط به ماکزیمم کردن سود بهره‌بردارهای واحد‌های تولید پراکنده غیر مشارکتی می‌باشد، با در نظر داشتن خروجی غیر پیوسته منابع تجدید‌پذیر شرکت‌ها برای ماکزیمم کردن سود خود منابع ذخیره ساز را همراه با واحد‌های تولید پراکنده نصب می‌کنند و ممکن می باشد یک بهره‌بردار برای دستیابی به سود ماکزیمم در کنار تولید توان از بازار نیز توان خرید کند و در ذخیره‌ساز‌ها ذخیره کند. [[xix]]
پس قبل از اتصال واحد‌های تولید پراکنده تجدید پذیر به شبکه بایستی اثر اتصال این منابع به شبکه مطالعه گردد. در اتصال شراکتی واحد‌های تولید پراکنده بدترین وضعیت شبکه که تولید واحد‌ها حداکثر و بار در مینیمم مقدار خود باشد در نظر گرفته می گردد که باعث می گردد اندازه برنامه ریزی نصب ظرفیت توان منابع تجدید پذیر محدود گردد. در حالی که بهره گیری از چندین نوع منبع تولید پراکنده با هم در یک شبکه در حالت اتصال غیر مشارکتی می‌تواند محدودیت‌های شبکه را برای نصب ظرفیت بیشتر منابع توان اکتیو در شبکه را از میان بردارد [[xx]] بدین مقصود برای اینکه بتوان از حداکثر توان منابع در شبکه بهره گیری نمود بایستی حتما از برنامه پخش بهینه بار (OPF) بهره گیری نمود تا بهینه‌ترین حالت ترکیب تولید واحد‌های تولیدی برای حداقل سازی تلفات  و هزینه‌ها در شبکه را بدست آورد.
بطور کلی در روش‌های برنامه ریزی برای شبکه‌های توزیع به مقصود ماکزیمم سازی قابلیت نصب واحد‌های تولید پراکنده، نیاز به یک مدیریت شبکه اکتیو [4] می‌باشد در سال‌های اخیر بر روی این موضوع در ایران نیز کار شده و برنامه ریزی شبکه توزیع برای تعیین مکان و اندازه‌ی نصب واحد تولید پراکنده برای یک شبکه توزیع اکتیو بر روی یک شبکه نمونه 39 باسه واقعی در ایران نیز مطالعه شده می باشد [[xxi]].
مقالات دیگری نیز در زمینه بهینه‌سازی چند هدفه برنامه ریزی شبکه‌های توزیع فعال با بهره گیری از روش‌های بهینه سازی اجتماع ذرات [[xxii]]، NSGA [[xxiii]]، روش فازی [[xxiv]] و نیز با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های شبکه [[xxv]]‌ اخیرا انجام شده می باشد.
معمولا مطالعات مربوط به برنامه ریزی شبکه‌های توزیع با پیش فرض‌هایی برای تولید منابع تجدید پذیر همراه می باشد. که این طراحی هم برای شرایط پیک بار و هم برای شرایط بازیابی بار یکسان در نظر گرفته می گردد که این فرض باعث ایجاد خطا در مرحله محاسبات می گردد، با گسترش مولد‌های خورشیدی در مرجع [[xxvi]] یک متد برای تخمین توان اکتیو تولیدی به مقصود برنامه‌ریزی شبکه توزیع انجام داده می باشد. در روش پیشنهادی با بهره گیری از داده‌های آماری و مدل ضریب همبستگی اندازه توان خروجی مولد‌های خورشیدی تخمین زده شده می باشد.
 
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه :158
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :               [email protected]

پایان نامه بیومکانیک: طراحی و تحلیل سیستم تثبیت جناغ سینه

دانشکده مهندسی پزشکی

پایان‌نامه کارشناسی ارشد

گرایش بیومکانیک

عنوان

طراحی و تحلیل سیستم تثبیت جناغ سینه

نگارش

استاد راهنما

دکتر سید عطا ا… هاشمی           دکتر نبی ا… ابوالفتحی

بهمن‌ماه 1393


برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
چکیده
امروزه جراحی قلب باز به یک اقدام کاملاً رایج در سراسر جهان تبدیل‌شده می باشد. بیش از نیم‌قرن، سیم‌های فولادی برای بستن قفسه سینه، مورداستفاده قرار می‌گرفتند. اکنون روش­های تثبیت به‌گونه چشم­گیری تغییر کرده می باشد. با مطالعه روش‌های رایج بستن جناغ و با توجه پارامتر­های مهم در طراحی این سیستم‌ها، مشخص گردید که سیستم زیپ­فیکس، بیشتر موردتوجه جراحان بوده و از مزایای بیشتری بهره برده می باشد. سیستم زیپ­فیکس منحصراً از PEEK ساخته‌شده می باشد. هزینه‌ی سیستم زیپ­فیکس، در حدود 5 تا 8 برابر هزینه­ی سیم‌های معمولی می باشد. با در نظر داشتن گران بودن ماده PEEK و اینکه واردات این ماده به کشور، تحریم می‌باشد، در این پژوهش کوشش بر آن شده می باشد که یک روش جایگزین و مقرون به صرفه برای بستن جناغ ارائه گردد. بدین مقصود با بهره گیری از مدل‌سازی المان محدود، به مطالعه و تحلیل بیومکانیکی روش زیپ­فیکس با دو ماده متفاوت و همچنین هندسه جدید، پرداخته شده می باشد. بر اساس پژوهش­های انجام‌شده، یکی از بهترین موادی که می‌تواند جایگزین ماده پیک گردد، UHMWPE می‌باشد. از تصاویر سی‌تی‌اسکن برای ایجاد مدل سه‌بعدی جناغ بهره گیری گردید. برای مدل‌سازی دو مرحله در نظر گرفته گردید. در مرحله اول چگونگی بستن زیپ­فیکس با اعمال جابجایی به دو انتهای زیپ­فیکس مدل‌سازی گردید و نیروی بستن زیپ­فیکس ها تقریباً برابر با N 200 بود. در مرحله دوم با اعمال نیروی کشش برابر با N14700، نیروی سرفه مدل‌سازی گردید. با در نظر داشتن نتایج مشخص گردید که UHMWPE، جایگزین بسیار مناسبی برای PEEK در ساخت سیستم زیپ­فیکس خواهد بود که بسیار ارزان­تر بوده که با در نظر داشتن هندسه جدید، از نظر اندازه مشکلی نداشته و به‌راحتی در داخل کشور، قابل‌تولید خواهد بود.
واژه‌های کلیدی:
استرنوتومی، تثبیت جناغ، سیستم ZipFix، پلی اتر اتر کتون، پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار سنگین، المان محدود
 

فهرست عناوین صفحه

1   ‌ فصل اول  مقدمه. 1
1.1‌   تثبیت جناغ سینه. 2
1‌.2‌   هدف پژوهش….. 5
1‌.3‌   اختصار فصل‌های بعدی… 5
2   فصل دوم جراحی قفسه سینه. 6
2‌.1‌   آمار جراحی قلب باز. 7
2‌.2‌‌   آناتومی قفسه سینه. 8
2‌.2‌.1‌   قفسه سینه. 8
2‌.2‌.2   دنده‌ها 9
2‌.2‌.3‌   مهره‌های شرکت‌کننده در ساختمان قفسه سینه. 10
‌2‌.2‌.4‌   جناغ سینه. 11
2‌.2‌.5‌‌   عضلات سینه. 11
2‌.2‌.6‌   پرده دیافراگم.. 13
2‌.2‌.7‌   چگونگی حرکت دنده‌ها در حین تنفس…. 14
2‌.2‌.8‌‌   تغییر شکل قفسه سینه. 14
2‌.3‌   آناتومی جناغ سینه. 15
2‌.3‌.1‌   ساختار و عملکرد. 15
2‌.3‌.2‌   پوکی استخوان.. 18
2‌.3‌.3‌   چالشهای وابسته به آناتومی و فیزیولوژی مرتبط با تثبیت جناغ. 18
2‌.4‌   استرنوتومی… 19
2‌.5‌   چگونگی بارگذاری جناغ.. 20
3   فصل سوم روشهای بستن و تثبیت جناغ سینه. 22
3‌.1‌   تثبیت غیر سفت… 23
3‌.1‌.1‌   تثبیت باسیم.. 23
3‌.2‌   تثبیت سفت و سخت… 25
3‌.2‌.1‌   سیستم بستن سریع جناغ تالن.. 26
3‌.2‌.2‌   سیستم پیچ و پلاک… 26
3‌.2‌.2‌.1‌   سیستم پیچ و پلاک ضدلق بودن.. 32
3‌.2‌.2‌.2‌   طرح میکروتثبیت کننده بایومت… 32
3‌.2‌.2‌.3‌   سیستم پلاک ویالپی فوت گروه اسمیت و نفیو. 33
3‌.2‌.2‌.4‌   سیستم تیاس قفل رزوهای کیالاس مارتین.. 34
3‌.2‌.2‌.5‌   سیستم قفل سریع سینتز سیاسالپی.. 35
3‌.2‌.3‌   سیستم تثبیت کننده زیپفیکس…. 36
3‌.3‌   جمع‌بندی… 40
4   فصل چهارم شبیه‌سازی بستن و تثبیت جناغ سینه. 44
4‌.1‌   مدل المان محدود. 45
4‌.1‌.1‌   الگوریتم حل مسئله. 45
4‌.1‌.2‌   هندسهی مدل.. 47
4‌.1‌.2‌.1‌   مدل‌سازی قفسه سینه. 48
4‌.1‌.2‌.2‌   مدل‌سازی زیپ فیکس…. 58
4‌.1‌.2‌.3‌   مونتاژ مدل سه‌بعدی.. 61
4‌.1‌.3‌   خواص مواد ورودی نرم افزار. 62
4‌.1‌.4‌   مراحل شبیه‌سازی… 62
4‌.1‌.5‌   شرایط تقابل.. 63
4‌.1‌.6‌   نیرو و شرایط مرزی… 63
4‌.1‌.7‌   مش بندی… 65
5   فصل پنجم نتایج و بحث.. 67
5‌.1‌   نتایج مدل‌سازی… 68
5‌.1‌.1‌   نتایج مرحله اول مدل‌سازی؛ بسته شدن زیپ فیکس ها 68
5‌.1‌.2‌   نتایج مرحله دوم مدل‌سازی؛ اعمال نیروی فیزیولوژیکی.. 75
5‌.2‌   بحث و نتیجه گیری… 85
5‌.2‌.1‌   مرحله اول؛ بسته شدن زیپفیکس ها 85
5‌.2‌.2‌   مرحله دوم؛ اعمال نیروی فیزیولوژیک…. 87
6    فصل ششم جمع‌بندی و پیشنهاد‌ها 90
منابع و مراجع. 95
 
 

فهرست اشکال صفحه

شکل ‏1‌.‌‌1  روش های تثبیت جناغ سینه[6]. 4
شکل ‏2‌.‌‌1  قفسه سینه بشر[9]. 8
شکل ‏2‌.‌‌2  تصویر سینه، عکس‌برداری شده با پرتو ایکس[10]. 9
شکل ‏2‌.‌‌3  دنده های قفسه سینهی بشر[11]. 10
شکل ‏2‌.‌‌4  عضلات سینه بشر[12]. 12
شکل ‏2‌.‌‌5  محل قرارگیری دیافراگم[13]. 13
شکل ‏2‌.‌‌6  آناتومی جناغ سینه[6]. 15
شکل ‏2‌.‌‌7  تفاوت ساختار و نوع بافت جناغ را در مقطع عرضی[12]. 17
شکل ‏2‌.‌‌8  حجمها و ظرفیتهای ریوی[12]. 18
شکل ‏2‌.‌‌9 انواع بارگذاری جناغ[12]. 20
شکل ‏3‌.‌‌1  تثبیت جناغ با سیم[28, 29]. 24
شکل ‏3‌.‌‌2  نتایج بارگذاری چرخه ای در سیستم تثبیت با سیم و سیستم پیچ و پلاک[23]. 25
شکل ‏3‌.‌‌3  سیستم سریع تالن[31]. 26
شکل ‏3‌.‌‌4  بستن جناغ سینه با بهره گیری ار سیستم پیچ و پلاک[33]. 27
شکل ‏3‌.‌‌5  پیچ‌های کورتیکال.. 29
شکل ‏3‌.‌‌6  پیچ کنسلوس نیم رزوه[36]. 29
شکل ‏3‌.‌‌7  پیچ کورتیکال دارای Self tap [37]. 30
شکل ‏3‌.‌‌8  پلاک ساده[30]. 30
شکل ‏3‌.‌‌9  پلاک H (چپ) و پلاک X (راست)[5, 30]. 31
شکل ‏3‌.‌‌10  طرح میکروتثبیت کننده بایومت[29]. 33
شکل ‏3‌.‌‌11  سیستم پلاک وی ال پی فوت گروه اسمیت و نفیو[39]. 34
شکل ‏3‌.‌‌12  سیستم تیاس قفل رزوهای کی ال اس مارتین[40]. 35
شکل ‏3‌.‌‌13 سیستم قفل سریع سینتز سی اس ال پی[41]. 36
شکل ‏3‌.‌‌14 سیستم تثبیت کننده جناغ زیپ فیکس[42]. 37
شکل ‏3‌.‌‌15 سیستم زیپ فیکس به همراه دستگاه اعمال نیرو[43]  الف: چگونگی بریدن قسمت اضافی زیپ فیکس   ب: چگونگی اعمال نیروی 200 نیوتونی توسط دستگاه. 37
شکل ‏3‌.‌‌16 نتایج مقایسه استحکام خستگی برای سیستم زیپ فیکس و روش سیم[43]. 39
شکل ‏3‌.‌‌17 نتایج مقایسه برش استخوان برای سیستم زیپ فیکس و روش سیم[43]. 39
شکل ‏4‌.‌‌1 مدل کلی المان محدود برای جناغ سینه، الف: مدل کلی تثبیت با ورق و پیچ[49]، ب: مدل کلی تثبیت با سیم[50]. 46
شکل ‏4‌.‌‌2 مدل محلی المان محدود برای تثبیت با ورق و پیچ شامل سه لایه استخوان و خواص هرکدام از اجزا[49]. 46
شکل ‏4‌.‌‌3  ایجاد مدل هندسی با بهره گیری از تصویربرداری سه‌بعدی با کمک نرم‌افزار Mimics [51]. 48
شکل ‏4‌.‌‌4  ورود تصاویر به نرم‌افزار Mimics و تعیین موقعیت‌های شش‌گانه برای جهت‌گیری صحیح مدل.. 49
شکل ‏4‌.‌‌5  بهره گیری از ابزار Thresholding و ایجاد Mask.. 50
شکل ‏4‌.‌‌6  ایجاد مدل سه‌بعدی اولیه و نظاره قسمت‌های اضافی مدل.. 51
شکل ‏4‌.‌‌7  حذف بخش‌های زائد مدل با بهره گیری از ابزارهای اصلاحی دوبعدی… 51
شکل ‏4‌.‌‌8  حذف بخش‌های زائد مدل که در شکل 5 نمایش داده‌شده‌اند.. 52
شکل ‏4‌.‌‌9  حذف بخش‌های زائد در نماهای دوبعدی و تأثیر آن بر مدل سه‌بعدی… 52
شکل ‏4‌.‌‌10  حذف بخش‌های زائد در نماهای دوبعدی و تأثیر آن بر مدل سه‌بعدی… 53
شکل ‏4‌.‌‌11  اصلاح مدل با بهره گیری از ابزارهای سه‌بعدی… 53
شکل ‏4‌.‌‌12  بهره گیری از ابزار Boolean Operations به‌مقصود ایجاد مدل جناغ و غضروف‌ها از مدل اولیه. 54
شکل ‏4‌.‌‌13  آماده‌سازی نهایی سه بخش مدل شامل دنده‌ها، غضروف و جناغ.. 54
شکل ‏4‌.‌‌14  فرمت‌هایی که امکان بهره گیری از آن‌ها برای ادامه مراحل مدل‌سازی وجود داشت… 55
شکل ‏4‌.‌‌15  مختصات نقاط در فایل خروجی ابر نقاط… 56
شکل ‏4‌.‌‌16  ایجاد مش سطحی با بهره گیری از ابر نقاط… 56
شکل ‏4‌.‌‌17  مدل مونتاژ شده، شامل تمام قسمت های مدل قفسه سینه. 57
شکل ‏4‌.‌‌18  مدل نهایی جناغ برای وارد کردن در نرم افزار المان محدود. 58
شکل ‏4‌.‌‌19   A : مدل واقعی زیپ فیکس  B : چگونگی قرارگیری زیپ فیکس بر روی جناغ سینه پس از جراحی[42]. 59
شکل ‏4‌.‌‌20  چگونگی ساده سازی برای انتخاب مدل المان محدود زیپ فیکس (از چپ به راست) 60
شکل ‏4‌.‌‌21  هندسه زیپ فیکس برای ماده پلی اتیلن،  الف: ارتفاع 3 میلیمتر(UHMWPE) ب: ارتفاع 1.2 میلیمتر (UHMWPE-New Design) 60
شکل ‏4‌.‌‌22  مدل نهایی مونتاژ شده برای وارد کردن در نرم افزار المان محدود. 61
شکل ‏4‌.‌‌23  شرایط مرزی مرحله بستن زیپ فیکس ها 64
شکل ‏4‌.‌‌24  شرایط مرزی مرحله اعمال نیروی فیزیولوژیکی مانند سرفه. 65
شکل ‏4‌.‌‌25  نمودار مطالعه استقلال شبکه مش بندی… 66
شکل ‏5‌.‌‌1  نمودار نیرو-جابجایی برای زیپ فیکس ها در طرح پیک در مرحله بسته شدن.. 69
شکل ‏5‌.‌‌2  نمودار نیرو-جابجایی برای زیپ فیکس ها در طرح پلی‌اتیلن در مرحله بسته شدن.. 69
شکل ‏5‌.‌‌3  نمودار نیرو-جابجایی برای زیپ فیکس ها در طرح پلی‌اتیلن با طراحی جدید در مرحله بسته شدن.. 70
شکل ‏5‌.‌‌4  تنش وان میسس زیپ فیکس ها در مرحله بستن زیپ فیکس ها،  1- طرح پیک،   2- طرح پلی اتیلن،  3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 71
شکل ‏5‌.‌‌5  تنش وان میسس جناغ در مرحله بستن زیپ فیکس ها، 1- طرح پیک،    2- طرح پلی اتیلن،       3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 72
شکل ‏5‌.‌‌6   کرنش اصلی ماکزیمم زیپ فیکس ها در مرحله 1،   1- طرح پیک،  2- طرح پلی اتیلن،  3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 73
شکل ‏5‌.‌‌7  تنش فشاری تماسی ( بر حسب MPa) ایجاد شده در سطح تماس دونیمه جناغ در مرحله بستن زیپ فیکس ها، 1- طرح پیک،  2- طرح پلی اتیلن،  3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 74
شکل ‏5‌.‌‌8  سه ناحیه در نظر گرفته‌شده برای مطالعه فاصله ایجاد شده بین دونیمه جناغ.. 76
شکل ‏5‌.‌‌9  نمودار نیرو بر اساس فاصله ایجاد شده در مرحله اعمال نیروی کشش در طرح پیک…. 77
شکل ‏5‌.‌‌10  نمودار نیرو بر اساس فاصله ایجاد شده در مرحله اعمال نیروی کشش در طرح پلی‌اتیلن… 77
شکل ‏5‌.‌‌11  نمودار نیرو بر اساس فاصله ایجاد شده در مرحله اعمال نیروی کشش برای طرح پلی‌اتیلن با طراحی جدید.. 78
شکل ‏5‌.‌‌12  تنش وان میسس زیپفیکس ها در مرحله اعمال نیروی فیزیولوژیک،  1- طرح پیک، 2- طرح پلی اتیلن،    3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 79
شکل ‏5‌.‌‌13 تنش وان میسس جناغ در مرحله اعمال نیروی فیزیولوژیک ،   1- طرح پیک،   2- طرح پلی اتیلن،  3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 80
شکل ‏5‌.‌‌14 کرنش اصلی ماکزیمم زیپ فیکس ها در مرحله اعمال نیروی فیزیولوژیک ،    1- طرح پیک،  2- طرح پلی اتیلن،  3- طرح پلی اتیلن با طراحی جدید.. 81
شکل ‏5‌.‌‌15 تنش فشاری تماسی ( بر حسب MPa) ایجاد شده در سطح تماس دونیمه جناغ برای طرح پیک در مرحله اعمال نیروی کشش، (1: نیروی N 367 ،  2: نیروی N 735 ،  3: نیروی N 872 ،  4: نیروی N 14700) 82
شکل ‏5‌.‌‌16 تنش فشاری تماسی ( بر حسب MPa) ایجاد شده در سطح تماس دونیمه جناغ برای طرح پلی‌اتیلن در مرحله اعمال نیروی کشش 1: نیروی N 367   2: نیروی N 735   3: نیروی N 872    4: نیروی N 14700.. 83
شکل ‏5‌.‌‌17 تنش فشاری تماسی ( بر حسب MPa) ایجاد شده در سطح تماس دونیمه جناغ برای طرح جدید در مرحله اعمال نیروی کشش   1: نیروی N 367    2: نیروی N 735     3: نیروی N 872     4: نیروی N 14700.. 84
شکل ‏5‌.‌‌18  بیشینه تنش وان میسس جناغ (MPa) در مرحله بستن زیپ فیکس….. 86
شکل ‏5‌.‌‌19  بیشینه تنش وان میسس جناغ (MPa) در مرحله اعمال نیروی فیزیولوژیک…. 87
شکل ‏5‌.‌‌20  فاصله ایجاد شده بین دونیمه جناغ در مرحله اعمال نیروی کشش N 14700.. 88
شکل ‏5‌.‌‌21  نمودار میانگین فاصله ایجاد شده بین دونیمه جناغ بر اساس نیروی وارد شده در مرحله دوم. 89
 
 

فهرست جداول صفحه

جدول ‏4‌.‌1  موقعیت‌های شش‌گانه برای جهت‌گیری صحیح مدل.. 49
جدول ‏4‌.‌2  خواص مواد در نطر گرفته‌شده برای مدل‌سازی زیپ فیکس….. 62
جدول ‏4‌.‌3  مقدار جابجایی دو انتهای زیپ فیکس ها برای اعمال نیروی تقریباً 200 نیوتونی برای هر زیپ فیکس در مرحله 1.. 64
جدول ‏5‌.‌1  نتایج به‌دست‌آمده در مرحله بستن زیپ فیکس ها 86
جدول ‏5‌.‌2  نتایج به‌دست‌آمده در مرحله اعمال نیروی کشش N 14700.. 88
 

1      ‌
فصل اول
مقدمه

 
مقدمه
امروزه جراحی قلب باز به یک اقدام کاملاً رایج در سراسر جهان تبدیل‌شده می باشد. در سال 1985 میلادی کمتر از 300000 اقدام جراحی قلب باز تکمیل‌شده می باشد. در سال 2007 میلادی انجمن قلب آمریکا تعداد جراحی قلب باز را حدود 68414700 مورد برآورد کرده می باشد. انجمن قلب آمریکا از تاریخ یک فوریه تا 30 دسامبر سال 2011 میلادی تعداد افراد بزرگ‌سال آمریکایی که به یک یا چند بیماری قلبی دچار هستند را حدود 821470000 نفر برآورد کرده می باشد که در مدت 20 سال به‌گونه چشم‌گیری افزایش‌یافته می باشد. تقریباً 3.9 میلیون دفعات این جراحی‌ها برای مردان و 2.9 میلیون آن برای زنان انجام‌شده می باشد. هزینه مستقیم و غیرمستقیم این بیماری بیش از 286.6 بیلیون دلار محاسبه‌شده می باشد[1].

1‌.1‌    تثبیت جناغ سینه[1]

در آغاز هر اقدام جراحی قلب باز به‌مقصود دستیابی به قلب، استخوان جناغ سینه[2] به دونیمه تقسیم می گردد. این اقدام به‌عنوان استرنوتومی[3] شناخته‌شده می باشد. این تکنیک برای اکثریت قریب به‌اتفاق اعمال جراحی داخل قفسه سینه ضروری می باشد. پس از اتمام اقدام جراحی، جناغ دوباره بایستی به کمک دستگاه یا سیستم تثبیت استرنوم، تنظیم، محکم و ایمن گردد.
تقریباً در 98% مواقع این روش موفق می باشد، اما در 2% باقی‌مانده عوارض بعد از اقدام رخ می­دهد[2]. معمولاً این به علت تراکم و یکپارچگی کم‌استخوان ناشی از پوکی استخوان به‌خصوص در افراد مسن می‌باشد. این پوکی استخوان باعث می گردد که استخوان جناغ در نقاط تثبیت شل گردد و لقی پیدا کند. یکی از عوارض مرتبط با این بیماری مدیاستنیت[4] یا عفونت استخوان جناغ می باشد که اندازه مرگ‌ومیری بالای 15% دارد[3]، که این وضعیت به‌صورت مستقیم به پوکی استخوان مرتبط می باشد. ایجاد یک سیستم بهینه سفت، محکم و مناسب برای بهبود استخوان جناغ که دارای پوکی استخوان می باشد لازم و ضروری می­باشد.
جدایی دونیمه جناغ همراه با بخیه­هایشان و پارگی یا باز شدن زخم یکی دیگر از عوارض بعد جراحی قفسه سینه می­باشد. مطالعات نشان داده‌اند که زخم جناغ در 8% تمام این جراحی‌ها بازشده که به علت محدودیت در چگونگی تثبیتشان بوده می باشد. اندازه مرگ‌ومیر برای این بیماری با علت های ناشی از پارگی زخم 10 تا 40 درصد می­باشد که اکثراً به علت عفونت دچار شده، التهاب بافت اطراف قسمت برش داده‌شده یا مدیاستنیت و تورم و عفونت در ناحیه استرنوم بوده می باشد. موردها باز شدن و عفونت در افراد بالای 75 سال به علت چاقی یا پوکی استخوان افزایش می­یابد[4]. درنتیجه روش‌های مؤثر تثبیت برای بهبود فرایند سلامتی جناغ و کاهش ریسک‌های بیماری لازم و ضروری می­باشد.
پیشرفت صنایع مختلف و نیازهای جدید و روزافزون بشر سبب ایجاد طراحی­های جدید و بهبود سیستم‌های مختلف برای بستن و تثبیت جناغ سینه شده می باشد. عواملی همچون هزینه بالا، نداشتن سرعت مناسب برای اجرا و عدم توانایی در تسریع بهبود بیماران باعث نوآوری و پیشرفت این سیستم‌ها شده می باشد.
اغلب جراحان برای انجام اقدام جراحی جناغ (استرنوتومی) بهره گیری از تکنیک تثبیت به‌وسیله سیم را ترجیح می‌دهند. بااین‌حال روش‌های جدید برای بستن استرنوم به‌گونه فزاینده در حال محبوب شدن می باشد. تثبیت به‌وسیله سیم (شکل ‏1‌.‌‌1 الف) با ایجاد حلقه‌های سیم به دور جناغ و پیچاندن انتهایشان برای امنیت، دونیمه جناغ را به هم می­چسباند. اگرچه تثبیت باسیم، ساده و مقرون‌به‌صرفه می باشد اما ازلحاظ استحکام و پایداری مکانیکی ضعیف می باشد و باعث پارگی زخم، مدیاستنیت و عدم جوش خوردن جناغ می­گردد[5].
[1]  Sternal Fixation
[2]  Sternum
[3] Sternotomy
[4] Mediastinitis
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه : 111
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد:موتور القایی

عنوان : موتور القایی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

 فصل اول:
مقدمه

 

مقدمه
1-1) موتور القایی
موتور القایی پرکاربردترین موتور الکتریکی مورد بهره گیری در صنعت می باشد که از مزایای این ماشین می توان 6 مورد را نام برد: نیاز به نگهداری کمتر، قابلیت اطمینان بالاتر،هزینه اولیه کمتر و ارزانتر، وزن، حجم و اینرسی کمتر، استحکام بالاتر و قابلیت کار در محیط های همراه با گرد و غبار و در محیط های قابل انفجار. دو مورد از معایب تمام موتور های القایی را می توان به تبیین ذیل بیان نمود: وابسته بودن سرعت به گشتاور بار و ضعیف بودن رفتار در کاربردهای سرعت متغیر در حالت بدون بهره گیری از سیستم کنترلی خارجی.
از مهمترین کاربردها می توان به بهره گیری در اغلب صنایع، وسایل حمل و نقل و خودروهای هیبریدی و کاربردهای خانگی تصریح نمود. موتورهای القایی از نظر ساختمان به دو دسته کلی روتور سیم پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می شوند.
اعمال ولتاژ به استاتور سبب ایجاد جریان در سیم پیچهای استاتور و در نتیجه سبب به وجودآمدن میدان دوار مغناطیسی استاتور ((Fs در مدار مغناطیسی شامل هسته استاتور، فاصله هوایی و هسته روتور می­گردد. عبور شار از میان هسته روتور و در نتیجه سیم پیچ­های روتور سبب القای ولتاژ در سیم پیچ های روتور می­گردند. با در نظر داشتن اتصال کوتاه بودن سیم پیچ های روتور و با اتصال روتور به منبع خارجی، جریانی در سیم پیچ های روتور القاء می­گردد که سبب ایجاد میدان مغناطیسی دوار روتور ((Fr می­گردد. برهم کنش این دو میدان سبب چرخش روتور می­گردد. موتورهای الکتریکی در هنگام راه اندازی به جریان زیادی نیاز دارند. پس برای محدود کردن جریان راه اندازی از روشهای مختلفی بهره گیری می­کنند که به آنها روشهای راه اندازی می­گویند. از روشهای راه اندازی موتور القایی به روشهای زیر تصریح نمود:

  • بهره گیری از مقاومت خارجی روتور در مورد موتورهای با روتور سیم پیچی شده
  • کاهش ولتاژ تغذیه به روش ستاره مثلث
  • کاهش ولتاژ تغذیه با بهره گیری از اینورتر ((Soft Starter
  • کاهش ولتاژ تغذیه با بهره گیری از اتوترانس [1]

1-2) کنترل موتور القایی
روشهای کنترل موتورهای القایی به دو دسته کلی تقسیم می­شوند:
روشهای قدیمی بشرح ذیل:

  • روشهای کنترل اسکالر که شامل تغییر ولتاژ، تغییر فرکانس(بندرت بهره گیری می گردد) و تغییر همزمان ولتاژ-فرکانس یا روش می­باشد.
  • روش تغییر مقاومت روتور که فقط برای موتورهای روتور سیم پیچی شده می باشد.
  • روش تزریق ولتاژ در مدار روتور که باز هم مخصوص موتورهای با روتور سیم پیچی می باشد.

روشهای مدرن بشرح ذیل:

  • روش­های کنترل برداری
  • روش کنترل مستقیم گشتاور [2]

1-2-1) کنترل برداری موتور القایی
در موتور القایی، میدان­های روتور و استاتور که در تولید گشتاور تأثیر دارند مستقل از یکدیگر نبوده و بر یکدیگر اثر متقابل دارند. شاید بتوان سیم پیچ روتور موتور القایی را مشابه سیم پیچ تحریک در موتور dc در نظر گرفت، اما جریان روتور وابسته به ولتاژ القاء شده در روتور و یا ولتاژ استاتور و یا بعبارتی جریان استاتور می باشد. بدون بهره گیری از روش کنترل برداری با تغییر جریان استاتور، شار و گشتاور موتور هر دو تغییر می­کنند. هدف از کنترل برداری یا کنترل با جهت دهی میدان Field Oriented Control(FOC) آن می باشد که شار و گشتاور موتور القایی مستقل از یکدیگر بوده و مانند موتور dc کنترل گردند. در روش کنترل برداری، با جهت دهی مناسب بردار شار در راستای محور d دستگاه دو محوری qd، به هدف فوق دست می­یابیم. در این روش هدف ما این می باشد که اثبات کنیم با جهت دهی مناسب بردار شار، دامنه شار توسط جریان یعنی جریان مولفه d استاتور و گشتاور توسط جریان جریان مولفه q استاتور کنترل می­گردد. در نتیجه شار و گشتاور موتور القایی همانند یک موتور dc توسط دو جریان واقعا مستقل از هم و کنترل می­گردد. [2]
1-2-2) روش کنترل مستقیم گشتاور

  • کنترل مستقیم شار و گشتاور
  • کنترل غیر مستقیم جریان استاتور
  • عملکرد دینامیکی بسیار بالا و پاسخ بسیار سریع حتی در حالت راه اندازی
  • عدم نیاز به تبدیلات dq و عکس آنها
  • عدم وجود مدولاتورهای ولتاژ و کنترلرهای PID ولتاژ و جریان.
  • کلیدزنی و سوئیچها به روش مدلاسیون بردار فضایی (SVM) Space Vector Modulation
  • نیاز به تخمین گرهای شار و گشتاور
  • فرکانس سوئیچینگ بالا در اینورتر [3].

1-3) مقایسه روش کنترل برداری و روش کنترل مستقیم
مطابق شکل 1-1 و 1-2، برای جهت دهی شار در کنترل برداری نیاز به بهره گیری از تبدیلات 3 به 2 و تبدیل بین دستگاهها می باشد. علاوه بر آن در روش کنترل برداری حداقل نیاز به چهار کنترل کننده که معمولا از نوع PI هستند می­باشد. اما در روش کنترل مستقیم گشتاور، با سوئیچ مناسب اینورتر، گشتاور و شار به صورت مستقیم کنترل خواهند گردید.پس دو کنترل کننده شار و گشتاور بیشتر بهره گیری نمی گردد. نکته مهم که در روش DTC آنست که کنترلرهای مورد بهره گیری از ساده ترین نوع کنترلرها یعنی از نوع هیسترزیس هستند. اینورتر مورد بهره گیری در روش کنترل مستقیم گشتاور از نوع مدولاسیون بردار فضایی یا SVM می باشد. [5]
 

شکل 1-2: کنترل گشتاور موتور القایی به روش کنترل مستقیم گشتاور[5]
شکل1-1: کنترل گشتاور به روش کنترل برداری[5]

 
1-4) اهداف پروژه پیشروی
   همانطوریکه در بالا اظهار گردید روش کنترل مستقیم گشتاور به دلیل سادگی، به روش کنترل برداری ترجیح داده گردید. حال همانطوریکه در فصل دوم خواهد آمد. کنترل گشتاور به طریقی که ذکر گردیده بهره گیری قرار می گیرد. اما نکته ای که مطرح می باشد این می باشد که سرعت موتورهای القایی وابستگی بسیار شدیدی به گشتاور بار داشته و در صورت تغییر گشتاور بار اگر گشتاور موتور به خوبی و با سرعت کنترل نگردد سرعت موتور دستخوش تغییرات شدیدی شده و از کنترل خارج می گردد.
در کنترل مستقیم گشتاور نیازهای ما گشتاور و شار مرجع می باشد. به صورت توابع ثابت و از پیش تعیین شده می توان المانهای لازم را به کنترلر اعمال نمود. اما سرعت اعمال تغییرات، در هنگام تغییرات پیش بینی نشده، به سادگی میسر نیست. پس لازم می باشد تا گشتاور بار مورد نیاز توسط یک بازساز سیگنال گشتاور مرجع، متناسب با سرعت مورد نظر طراح، ساخته گردد. این امر توسط بلوک A انجام می شود. ترکیب بلوک فوق به همراه الگوریتم متداول DTC به عنوان یک نوآوری در این تز، ارائه شده می باشد.

شکل 1-3: طریقه کلی پیشنهادی طرح به صورت شبیه سازی در پروژه پیشرو

 
به مقصود تامین حداقل خطا از سرعت نمونه گیری صورت خواهد گرفت. بعنوان نوآوری دیگر تخمین زن به جای فیدبک آورده شده می باشد. خاطر نشان می گردد که ترکیب فوق یک ساختار هیبریدی متشکل از یک حلقه feedforward (بلوک A) و حلقه بسته(نمونه گیری از سرعت) به همراه تخمین زن (sensorless) به عنوان نوآوری اصلی در این پایان نامه آورده شده می باشد.
در ادامه کنترلر سرعت یکبار بار فیدبک سرعت و یکبار با تخمین زن مطالعه و با هم مقایسه شده اند.
پروژه پیش رو در پنج فصل به قرار ذیل جمع آوری شده:

  • فصل اول: مقدمه
  • فصل دوم: روش بدون حسگر کنترل مستقیم گشتاور موتور القایی
  • فصل سوم: معرفی و اجرای روش پیشنهادی
  • فصل چهارم: مطالعه خروجی روش پیشنهادی

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
تعداد صفحه : 106
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.