تحقیقات زیادی بر روی استراتژیهای کنترلی حلقه باز DVR انجام شده است. هرچند کنترل حلقه باز دارای پاسخ دینامیکی سریعی می‌باشد اما بواسطه وجود فیلترِ DVR، شکل موج ولتاژ بار دارای نوسانات شدید با بالازدگی زیاد و میرایی ضعیف می‌باشد. تمام روشهای پیشنهادی DVR مبتنی بر کنترل حلقه بسته کلاسیک (پس‌خور ولتاژ بار) هستند و با استفاده از مدولاسیون سینوسی و در مختصات abc پیاده‌سازی شده‌اند. هدف از این مقاله اجرای استراتژی حداقل انرژی با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی می‌باشد. بدین منظور الگوریتم جدیدی برای پیاده سازی استراتژی حداقل انرژی در مختصات dq پیشنهاد می‌شود. سپس با توجه به میرایی ضعیفِ پاسخ دینامیکی کنترل حلقه باز DVR و خطای حالت مانای آن، برای بهبود مشخصه‌های پاسخ دینامیکی و کاهش خطای حالت ماندگار از کنترل حلقه بسته با پس‌خور ولتاژ بار و حلقة داخلی با پس‌خور جریان خازن فیلتر DVR استفاده می‌شود. Manuscript profile

این مقاله پایداری حلقۀ بستۀ مبدل سپیک با به کارگیری کنترل کننده PID بهینه را بررسی می‌کند. در این مدل پارامتر‌ها با استفاده از الگوریتم چند هدفۀ گرگ خاکستری تنظیم می‌شوند. الگوریتم چند هدفه گرگ خاکستری، الگوریتم تصادفی الهام گرفته شده از تکامل طبیعی است و در سال‌های اخیر به صورت گسترده به عنوان تکنیک بهینه سازی در الکترونیک قدرت استفاده می‌شود. روش میانگین فضای حالت برای مدل‌سازی و دستیابی به تابع انتقال سیستم مبتنی بر مبدل استفاده شده است. بنابراین کنترل کننده PID مبتنی بر الگوریتم چند هدفۀ گرگ خاکستری در سیستم مطالعه و پیاده سازی شده است تا امکان ارزیابی پایداری مبدل و مقایسه آن با کنترل کننده PID مرسوم فراهم شود. برای بررسی پایداری سیستم، پارامتر‌های عملکردی مختلف مثل درصد فراجهش، زمان اوج، زمان نشست و اندازه پیک در نظر گرفته شده اند. پاسخ ضربۀ سیستم حلقۀ بسته با شبیه سازی در متلب به دست آمده است. عملکرد مدل ارزیابی شده است تا تحلیل مقایسه‌ای کلی سیستم انجام شود. Manuscript profile

در این مقاله، یک مبدل DC-DC بسیار کاهنده ی سوئیچینگ نرم غیر ایزوله جدید پیشنهاد شده است. مبدل پیشنهادی از دو سلول سوئیچ تشکیل شده است که ورودی و خروجی آنها آبشاری هستند. این مبدل نسبت تبدیل کاهنده ی فوق العاده بالایی را ارائه میدهد و به دلیل کلید زنی نرم تمام قطعات نیمه هادی، تلفات کلید زنی کاهش مییابد، همچنین تلفات بازیابی معکوس دیودها به دلیل خاموش شدن به صورت جریان صفر کاهش مییابد. عرض پالس مبدل پیشنهادی بسیار بزرگتر از مبدل کاهنده است و بنابراین مشکلات مبدل با عرض پالس باریک را ندارد و از آنجایی که برای دستیابی به کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نمیشود، مدار کنترل ساده باقی میماند. در این مقاله، وضعیت های عملکرد مبدل مورد بحث قرار گرفته و برای بررسی عملکرد مبدل، یک نمونه اولیه 50 وات با فرکانس سوئیچینگ 100 کیلوهرتز، ورودی 100 ولت و خروجی 16 ولت ساخته شده است. راندمان مبدل اندازه‌گیری شده است و پیک بازده مبدل 94 درصد است، همچنین پیک تداخل الکترومغناطیسی هدایتی در مبدل پیشنهادی نسبت به همتای خود با کلید زنی سخت 6dBμv کاهش یافته است. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل بسیار کاهنده با یکسوساز همزمان ارایه گردیده است، بطوریکه سوییچ اصلی و سوییچ یکسوساز هردو بصورت نرم کلیدزنی می گردند. از آنجاییکه بهره مبدل پیشنهادی بسیار پایین‌تر از مبدل کاهنده عادی است. مشکلات مبدل باک عادی نظیر ضریب وظیفه باریک، استرس ولتاژ و جریان سوییچ بالا و...را ندارد. در مبدل پیشنهادی استرس ولتاژ روی سوییچ کاهش یافته است، در نتیجه می توان از سوییچ با مقاومت درین-سورس پایین‌تر استفاده نمود و تلفات هدایتی کاهش می یابد. از طرفی به علت آنکه دیودهای مدار نیز بصورت کلیدزنی در جریان صفر خاموش می‌شوند، مشکل بازیابی معکوس ندارند. تلفات کلیدزنی سوییچها نیز به خاطر عملکرد تحت شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر به شدت کاهش می یابد. از طرفی انرژی سلف نشتی در خازن خروجی تخلیه می‌گردد و بالازدگی ولتاژ دو سر المانها وجود ندارد. مبدل پیشنهادی به طور کامل تحلیل شده و برای اثبات درستی تحلیل ها ی مدار یک نمونه عملی 120 وات از آن ساخته شده است. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل بسیار افزاینده درهم تنیده با مدار کمکی ساده ارایه شده است. مدار کمکی پیشنهادی دارای سلف های تزویج شده با سلف های اصلی مبدل است و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای کلیدهای اصلی مبدل فراهم می کند. از طرفی کلید کمکی و دیودهای مدار کمکی دارای کلیدزنی در جریان صفر هستند و به همین دلیل تلفات محسوسی به مبدل تحمیل نمی کنند. از دیگر ویژگی مدار کمکی امکان افزایش شاخه های موازی مبدل افزاینده بدون اضافه کردن مدار کمکی جدید است، لذا مبدل می تواند به راحتی برای توان های بسیار بالا نیز طراحی گردد. مبدل پیشنهادی از روش سلف های تزویج شده ضربدری با خازن های بالابرنده سری برای افزایش بهره ولتاژ و کاهش استرس ولتاژ روی کلیدهای اصلی، استفاده کرده است. مبدل بسیار افزاینده پیشنهادی به طور مشروح تحلیل گشته و یک نمونه عملی از آن در توان 100 وات پیاده سازی گردیده است. نتایج عملی درستی عملکرد مدار و تحلیل های تئوری را تایید می کنند. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل فلای بک درهم تنیده با کلیدزنی در ولتاژ صفر با دو ترانسفورمر ارائه گردیده است که متشکل از دو مبدل فلای بک اکتیو کلمپ است و سوئیچ اصلی یک مبدل به عنوان سوئیچ کمکی مبدل دیگر عمل می کند. این مبدل در مقایسه با مبدل های فلای بک در هم تنیده کلیدزنی نرم مشابه دارای المان های کمکی کمتر و استرس ولتاژ و جریان کمتر است. ارائه مدار کمکی جدید برای اعمال کلیدزنی نرم، علاوه بر افزایش راندمان، تعداد نیمه هادی اضافه شده را به حداقل می رساند. همچنین از دیگر مزایای این ساختار می توان به قابل اعمال بودن مدار کمکی ارائه شده به سایر مبدل های ایزوله اشاره کرد. ایجاد شرایط کلیدزنی نرم در این مبدل توسط مدار کمکی به گونه ای است که سوئیچ های مبدل تحت شرایط ZVS روشن و خاموش می گردند و دیود های مبدل تحت شرایط ZCS روشن و خاموش می گردند. راندمان مبدل فلای بک در هم تنیده پیشنهادی با کلیدزنی در ولتاژ صفر در بار کامل نیز به میزان 5 درصد افزایش می یابد. از مزایای دیگر مبدل پیشنهادی این است که سوئیچ Q2علاوه بر آنکه شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای سوئیچ Q1فراهم می کند، خود نیز انرژی را منتقل می کند و باعث افزایش چگالی توان مبدل و کاهش استرس جریان می گردد. مبدل به طور کامل تجزیه و تحلیل گردیده و برای تایید درستی عملکرد آن یک نمونه آزمایشگاهی 300 وات ساخته شده است و نتایج عملی ارائه می گردد. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل درهم تنیده افزاینده جدید با بازیابی انرژی سلف های نشتی ارایه شده است. در واقع مدار کمکی در مبدل پیشنهادی نه تنها شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای تمام سوییچ ها فراهم می کند بلکه طرفی انرژی سلف نشتی سلف های تزویج شده بازیابی شده و به افزایش بهره و کاهش استرس سوییچ ها نیز کمک می کند. به همین علت نیازی به مدارهای کلمپ غیرفعال برای مهار جهش های ولتاژ دو سر سوییچ ها ندارند. از طرفی کلیدزنی تمام سوییچ ها به صورت کلیدزنی در ولتاژ صفر است و در نتیجه تلفات روشن شدن خازنی در سوییچ ها وجود ندارد. از طرفی دیودهای خروجی به صورت کلیدزنی در جریان صفر عمل کرده و مشکل بازیابی معکوس ندارند. همچنین کنترل مبدل به صورت مدولاسیون پهنای پالس است و از آنجایی که سوییچ های کمکی به صورت مکمل با سوییچ های اصلی روشن می شوند، مدار کنترل پیچیده ای ندارند. مبدل پیشنهادی به صورت کامل تحلیل شده و برای تایید درستی آن، یک نمونه 100 وات از مبدل ساخته شده و نتایج آزمایشگاهی آن ارایه گردیده است. Manuscript profile

در سال های اخیر، کلان شهرها در سراسر جهان شاهد روند کاهشی در شاخص کیفیت هوا بوده‌اند. بخش زیادی از این آلودگی مربوط به وسایل حمل و نقل عمومی است. ارتقای حمل و نقل عمومی می تواند راه کاری برای خروج از این بن بست باشد. به دلیل نگرانی های زیست محیطی، توصیه می شود به تغییر اتوبوس‌های دیزلی معمولی به اتوبوس‌های برقی، که دارای مزایای متعددی از نظر کاهش آلودگی، صدا و سوخت هستند. در این مقاله یک موتور سوئیچ رلوکتانس القایی توان بالا که در اتوبوس برقی استفاده می شود مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار استاتور و روتور این ماشین الکتریکی غیر سگمنتال است. ساختار به گونه ای است که مسیر شار مغناطیسی کوتاه در روتور و هسته استاتور ایجاد شده است. در نتیجه گشتاور بالا با تلفات کم تولید می شود. از آنجایی که موتور الکتریکی مورد استفاده برای اتوبوس برقی دارای توان بسیار بالا است، در نتیجه نیاز به مقدار زیادی آهنربای دائم دارد. لذا مطلوب است که موتور الکتریکی برای اتوبوس برقی فاقد آهنربای دائم باشد. در این مطالعه یک موتور سوئیچ رلوکتانس القایی سه فاز با توان ۲۲۰ کیلووات، با ۶ قطب استاتور و ۴ قطب روتور در نظر گرفته شده است. یک مدل المان محدود دو بعدی طراحی شده و تجزیه و تحلیل مغناطیسی آن انجام می‌گیرد. مسیر شار، گشتاور و بازده موتور سوئیچ رلوکتانس القایی محاسبه شده و نتایج ارائه شده است. Manuscript profile

در این مقاله، یک مبدل غیر ایزوله بسیار افزاینده جدید با کلیدزنی نرم ارائه شده است. یک مدار کمکی با حداقل تعداد المان به مبدل پیشنهادی اضافه شده که شرایط کلیدزنی نرم را برای کلیه المان های نیمه هادی فراهم می نماید، لذا مشکل بازیابی معکوس دیودها را برطرف و تلفات کلیدزنی و هدایتی کلیدها را کاهش می دهد. همچنین، در مبدل پیشنهادی تنها از یک هسته مغناطیسی استفاده شده که موجب کاهش مقاومت مسی سیم پیچ ها می گردد، در نتیجه راندمان مبدل پیشنهادی در مقایسه با مبدل بوست متداول بهبود یافته است. همچنین برای پایداری ولتاژ خروجی مبدل در سطح دلخواه در لحظه های تغییر بار، از کنترل کننده انتگرالی تناسبی استفاده شده و نتایج شبیه سازی آن با نرم افزار متلب ارائه شده است. برای اثبات تحلیل های تئوری کلیدزنی نرم، یک نمونه آزمایشگاهی 250 واتی پیاده سازی گردیده و نتایج عملی آن ارائه شده است. Manuscript profile

طراحی و بهینه سازی ماشین های الکتریکی توان بالا برای کاربرد خودروهای الکتریکی یکی از موضوعات مهم امروزه برای توسعه فناوریهای سبز است. موتورهای مورد نیاز برای خودروهای برقی باید توانی بالاتر از 50 کیلووات داشته باشند و همچنین باید گشتاورهای بیشتر از 200 نیوتن-متر را تولید کنند. موتورهایی که در حال حاضر بیشتر در قوای محرکه خودروهای برقی استفاده میشوند از نوع ماشین سنکرون آهنربای دائم هستند. با توجه به مشکلات فراوان استفاده از آهنربای دائم در ماشینهای الکتریکی، استفاده از ماشینهای الکتریکی بدون آهنربا مانند ماشینهای سوییچ رلکتانس مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. ماشین سوئیچ رلوکتانس دو استاتوره یکی از جدیدترین نوع این ماشینها است. اخیرا نوع جدید دیگری از ماشینهای الکتریکی با نام ماشین سوییچ رلوکتانس القایی برای کاربرد خودرو برقی معرفی شده است. در این ماشین، هادی های روتور با انحراف شار مغناطیسی مانند سپر مغناطیسی عمل می کنند و از عبور خطوط میدان مغناطیسی به داخل بدنه روتور جلوگیری می کنند. در این مقاله یک ماشین سوئیچ رلوکتانس دو استاتوره و یک ماشین سوئیچ رلوکتانس القایی در نظر گرفته شده و ویژگی‌های آنها به روش اجزای محدود استخراج می‌شود و نتایج شبیه سازی شامل شکل گشتاور، چگالی گشتاور و راندمان ارائه و مقایسه میگردد. در نهایت، بهترین توپولوژی برای پیشرانه های الکتریکی الکتریکی پیشنهاد میشود. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل افزاینده جدید ارایه گردیده است که برای ایجاد شرایط کلیدزنی نرم از کلید کمکی استفاده نگردیده است بنابراین نیاز به مدار راه انداز اضافی نیست و انرژی مدار کمکی نیز به نحو مناسبی به خروجی منتقل گردیده است. مدار کمکی شرایط کلیدزنی در جریان صفر را برای روشن شدن و شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر را برای خاموش شدن کلید فراهم می نماید. از طرفی تمامی دیودها بصورت ZCS خاموش می گردند و مشکل بازیابی معکوس در آنها وجود ندارد. یکی از ویژگیهای مبدل پیشنهادی کاهش استرس ولتاژ دو سر کلید به خاطر بهره ولتاژ بالای آن می باشدهمچنین مدار کمکی دارای تعداد المان پایینی می باشد به همین دلیل تلفات هدایتی بالایی به مبدل تحمیل نمی نماید. سلفهای تزویج شده در مدار کمکی دارای مقادیر پایینی هستند در نتیجه حجم و مقادیر پارزیتی آن بزرگ نمی گردد. به منظور تأیید عملکرد مبدل پیشنهادی،یک نمونه آزمایشگاهی از آن ساخته شده است. Manuscript profile

در این تحقیق یک مبدل بسیار افزاینده با بازیابی انرژی سلف نشتی و کلیدزنی در ولتاژ صفر برای هر دو سوئیچ ارائه شده است. مدار کمکی نه تنها از انرژی سلف نشتی برای افزایش بهره ولتاژ استفاده می کند، بلکه تلفات کلیدزنی و هدایتی المان های نیمه هادی را نیز کاهش می دهد. مدار کمکی فقط یک خازن اسنابر و یک کلید کمکی دارد و از خازن های مدار به عنوان خازن اسنابر استفاده می شود. استرس ولتاژ پایین سوئیچ ها امکان استفاده از سوئیچ های ارزان تر با مقاومت کمتر در درین-سورس را فراهم می کند. همچنین خازن بالابر ولتاژ، انرژی سلف نشتی را جذب می کند. به دلیل کلیدزنی ولتاژ صفر سوئیچ ها، تلفات روشن شدن خازنی وجود ندارد و به دلیل خاموش شدن دیودها در شرایط جریان صفر، مشکل بازیابی معکوس در آنها حل می شود، بنابراین تلفات هدایتی مبدل به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. از طرفی ریپل جریان ورودی در مبدل به طور چشم گیری کاهش یافته که آن را برای استفاده در سیستم های فتوولتائیک بسیار مناسب می کند. مبدل برای خروجی 200 وات و 350 ولت پیاده سازی شده و نتایج عملی تحلیل های نظری را تایید می کند. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل DC-DC برای کاربردهای ولتاژ قوی و توان زیاد پیشنهاد شده است. مبدل جدید از نوع کلید‌زنی در جریان صفر است. این مبدل از پارامترهای غیر‌ایده‌آل ترانسفورمر (نظیر سلف نشتی و خازن پراکندگی) به عنوان المانهای رزونانس استفاده می‌کند. از کنترل PWM شیفت فاز با فرکانس ثابت برای حصول کلیدزنی نرم استفاده شده است. در این مبدل تمام سوییچ‌ها در شرایط ZCS خاموش می‌شود، همچنین از یک مدار چند‌برابر‌کننده ولتاژ در طرف ثانویه ترانسفورمر استفاده شده تا علاوه بر کاهش نسبت دور ترانسفورمر، ولتاژ روی دیودهای یکسو‌ساز نیز کاهش یابد. در این مقاله تحلیل حالت دائمی مبدل ارائه و مهمترین خصوصیات آن بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌های ارائه شده عملکرد صحیح مبدل را نشان می‌دهد. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل dc-dc دوجهته غیرایزوله جدید معرفی می‌شود. مبدل پیشنهادی می‌تواند تحت شرایط کلیدزنی ولتاژ صفرZVS) ) و فرکانس کلیدزنی ثابت بدون در نظر گرفتن جهت فلوی توان عمل کند. برای ایجاد شرایط ZVS سوئیچ‌ها در این مبدل از یک مدار کمکی بسیار ساده استفاده می‌شود، که شامل یک سیم پیچ تزویج شده به سلف اصلی و یک سلف کمکی است. علاوه بر این برای فراهم کردن کلیدزنی نرم در این مدار از هیچ سوئیچ اضافه‌ای استفاده نمی‌شود که این سبب ساده‌تر شدن پیاده سازی و کنترل مدار می‌شود. به منظور تایید تحلیل تئوریک مبدل dc-dcدو جهته پیشنهادی، نتایج شبیه‌سازی و آزمایشگاهی آن آورده شده است. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل دو طرفه جدید ایزوله ارائه شده است. این مبدل از دو ترانسفورمر فوروارد و فلای بک تشکیل گردیده و تنها یک سوییچ در طرف اولیه و یک سوییچ در طرف ثانویه ترانسفورمر دارد. این مبدل به صورت PWM کنترل می‌گردد و از آنجایی که در هر دو حالت خاموش و روشن بودن سوییچها توان به خروجی منتقل می‌گردد، چگالی توان آن نسبت به مبدلهای قبلی بالاتر است. از طرفی مبدل مذکور قادر است که از هر دو طرف به صورت باک- بوست عمل نماید. به همین علت مبدل ارائه شده می‌تواند تحت تغییرات زیاد ولتاژ ورودی به خوبی کار کند. Manuscript profile

در این مقاله یک مبدل افزاینده سوئیچینگ، فلای بک جدید ارائه گردیده است. در ابتدا مبدل به صورت سخت کلید زنی می‌شود که در این حالت به صورت کامل تحلیل شده است. سپس مدار کمکی جهت نرم کردن کلیدزنی کلید اصلی آن به مبدل اضافه شده است که مدار کمکی در این مبدل نه تنها شرایط سوئیچینگ نرم را برای کلید اصلی مبدل فراهم می‌سازد بلکه از جهش‌های ولتاژ دو سر کلید اصلی در هنگام خاموش شدن در اثر سلف نشتی ترانسفورمر نیز جلوگیری می‌نماید. لذا راندمان مبدل پیشنهادی جدید در مقایسه با مبدل‌های پیشین افزایش یافته و استرس روی کلید اصلی نیز کاهش یافته است. همچنین کلید کمکی این مبدل به صورت نرم کلید زنی می‌گردد و در نتیجه باعث تحمیل تلفات قابل توجهی به مبدل نمی‌شود. کنترل مبدل به صورت PWM می‌باشد. این مبدل نسبت به مبدلهای مشابه دارای راندمان بالاتر و هزینه ساخت پایین‌تری می‌باشد. Manuscript profile

The DC-DC converters are one of the most widely used power electronics infrastructure in the modern systems including renewable generations. With development of DC-DC converters, the control system of the DC-DC converters role is becoming more and more. To this end, model predictive control (MPC) is known as one of the potential solutions. Although MPC is an easily implemented control system, it needs a high computational complexity due to the dependency on solving an iterative optimization problem. To overcome this problem, this study develops an artificial intelligence-based on one-dimensional convolutional neural network (1D-CNN) based MPCs. While 1D-CNN benefits from the inherent strong feature extraction/selection capability and lower computational complexity than other deep methods, it still cannot properly track the dynamic changes due to fixed weights during the training process. Thus, this paper integrates the dynamic weighting training process and proposed dynamic weighing 1D-CNN for the implementation of intelligent MPC for the DC-DC converters. The numerical results show an efficient performance of the proposed system and also verifies the superiority of the proposed method in comparison with the conventional MPC and several state-of-the arts shallow and deep-based MPC for the DC-DC converters in terms of the total harmonic distortion (THD). Manuscript profile