کنترل پیش بینی کننده غیر خطی توربین بادی مبنی بر ژنراتورهای القایی تغذیه دوگانه (DFIG) برای بهینه سازی جذب توان

Nonlinear predictive control of a DFIG-based wind turbine for power capture optimization

چکیده
1 مقدمه
2 مدل سازی توربین های بادی
2.1 مدل سازی توربین بادی
2.2 مدل سازی ژنراتور
2.3 بهینه سازی ثبت توان
3. پیش بینی غیر خطی برای کنترل کننده توربین بادی
3.1 درگیری خروجی مجانب به صورت غیر خطی با کنترل کننده DFIG
3.2 کنترل کننده توربین بادی به صورت پیش بینی کننده
3.3 کنترل کننده سراسری
4 نتایج شبیه سازی ها
4.1 توصیف فرایند شبیه سازی
4.2 طراحی کنترل کننده DFIG
4.3 کنترل کننده ای متداول توربین های بادی
4.4 طراحی کنترل کننده MPC
4.5 مقایسه کنترل کننده های توربین بادی
4.6 توجیه عملکرد کنترل کننده پیش بینی کننده
5 جمع بندی
منابع

چکیده

یک کنترل کننده پیش بینی کننده غیر خطی در این مقاله برای توربین های بادی با سرعت های متغیر ارائه شده است. هدف این مقاله بهینه سازی کسب  توان الکتریکی و کاهش بارهای گذرا می باشد. این کنترل کننده تنها در حوزه هایی که سرعت باد در آن ها کم است، قابل استفاده می باشد. این کنترل کننده شامل یک کنترل کننده ژنراتور با تغذیه دوگانه می باشد که با یک کنترل کننده پیش بینی کننده برای توربین های بادی ترکیب شده است. بر خلاف اکثریت مقاله ها و کارهای تحقیقاتی انجام شده بر روی DFIG ها، کنترل کننده غیر خطی به صورت مستقیم با مدل ژنراتور کار می کند بدون این که هیچ گونه فرض ساده سازی برای آن در نظر گرفته شود. این موضوع باعث می شود که ما بتوانیم بعضی از فرضیات مرتبط با مدل های DFIG را کنار بگذاریم. این کنترل کننده DFIG غیر خطی می تواند گشتاور مجانبی و ردگیری شار را فراهم کند. برای قسمت بادی توربین، این کنترل کننده پیش بینی مدل از پیش بینی های خروجی استفاده می کند تا توالی های کنترل بهینه را محاسبه کند. این کنترل کننده نوعی تطابق بین بهینه سازی ثبت توان و کاهش بار را ایجاد می کند. طراحی این کنترل کننده ها در این مقاله به صورت دقیق توضیح داده شده است. کنترل کننده سراسری نیز با پارامتر های آزمایشی واقعی برای توربین های بادی با سرعت متغیر، مورد ارزیابی قرر گرفته است. این کنترل کننده ها با کنترل کننده های PID و LQG نیز مقایسه شده است. شبیه سازی ها در این مطالعه نشان دهنده نتایج رضایت بخش در مقایسه با همین طرح ها می باشد. کنترل کننده پیشنهاد شده می تواند بهینه سازی کسب توان بهتر و کاهش بار بیشتری را فراهم کند. ازین ما را قادر می سازد تا به اهداف طراحی بهتری دست پیدا کنیم

5 جمع بندی

یک کنترل کننده سراسری برای ژنراتور  و توربین بادی در این مقاله ارائه شده است. این کنترل کننده برای سرعت متغیر در توربین های بادی مجهز به ژنراتور DFIG مورد استفاده قرار می گیرد. این کنترل کننده متشکل از کنترل کننده غیر خطی برای کنترل کننده DFIG و MPC برای بهینه سازی ثبت توان می باشد. این کنترل کننده ها با استفاده از ساختار کنترل دو حلقه ای با ثابت های زمانی مناسب، به یکدیگر متصل می  شوند. این شبیه سازی ها نیز با پارامتر های توربین بادی واقعی و مشخصات سرعت بادی واقعی، تست شده است. آن ها نشان دهنده کارایی کنترل کننده ها از نظر بهینه سازی ثبت توان و کاهش بار کنترل می باشد. عملکرد خوب کنترل کننده ی پیش بینی کننده بر اساس تطبیق خوب طرح کنترل پیش بینی برای سیستم هایی مانند توربین های بادی، تایید شده است.  باد به عنوان یک اغتشاش با ورودی فیلتر شده در نظر گرفته می شود. رفتار پیش بینی کنترل کننده MPC امکان واکنش پیش از موعد از کنترل کننده را فراهم می کند که موجب کنترل روان یک سیستم لختی مانند توربین های بادی می شود. کنترل کننده پیش بینی کننده باعث شکل گیری یک تطابق خوب بین سادگی و کارایی می شود. کنترل کننده به صورت کلی در کار های آتی نیز در نظر گرفته می شود. این کار ها شامل حوزه کامل بار برای سرعت بالای باد می شود. این کار ها باید حالت گذار بین بهینه سازی ثبت توان و تنظیم توان را در نظر بگیرد.

Abstract

A nonlinear predictive controller is proposed for a variable speed wind turbine. The objective is power capture optimization and transient loads reduction. The controller acts only on low wind speed area. It consists of a doubly fed induction generator controller coupled with a model predictive aeroturbine controller. Unlike the majority of existing work on DFIG, the nonlinear controller deals directly with the generator model without any simplifying assumptions. This makes it possible to remove some assumptions on the DFIG model. The nonlinear DFIG controller achieves asymptotic torque and flux tracking. For the aeroturbine part, the model predictive controller uses predictions of the output to compute the optimal control sequence. It makes a compromise between power capture optimization and loads reduction. The controllers design procedure is detailed. The global controller is tested with the parameters of a real experimental variable speed wind turbine. It is compared with PID and LQG controllers. The simulations show satisfactory results in comparison with these schemes. The proposed controller achieves better power capture optimization and load reduction. It therefore allows a good achievement of the design objectives.

5 Conclusion

A global controller for both the generator and aeroturbine is proposed. It is applied for a variable speed wind turbine equipped with a DFIG generator. The controller is composed of a nonlinear controller for the DFIG and an MPC controller for the power capture optimization. The two controllers are interconnected using a two-loop control structure with suitable time constants. The simulations are made with the parameters of a real wind turbine and a realistic wind speed profile. They confirm the efficiency of the controller in terms of power capture optimization and control loads reduction. The good performance of the predictive controller are explained by the well adaptation of predictive control scheme for systems like wind turbines. The wind is considered as an filtered-input disturbance. The predictive behavior of the MPC controller allows a premature reaction of the controller for a smooth control of a inertial systems like wind turbine. The predictive controller achieves a good compromise between simplicity and efficiency. A whole controller is to be considered in future works. It will include full load area for high wind speed. It should also take into consideration the transition between power capture optimization and power regulation.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل پیش بینی کننده غیر خطی توربین بادی مبنی بر ژنراتورهای القایی تغذیه دوگانه (DFIG) برای بهینه سازی جذب توان

Nonlinear predictive control of a DFIG-based wind turbine for power capture optimization

فراتر از مرزها: روم باستان و شبکه های داد و ستد اوراسیا

Beyond frontiers: Ancient Rome and the Eurasian trade networks

چکیده

1- مقدمه

2- فرضیه تاریخی

3- روم امپراطوری و شبکه های تجارت بین المللی اوراسیا

4- تأثیر تجارت خاورمیانه بر اقتصاد روم: شواهد جدید

5- از چین تا روم- از روم تا چین: تمرکز کوتاهی بر ابریشم و جاده های ابریشم

منابع

چکیده

در نیمه دوم قرن نوزدهم، امپراطوری روم همواره یکی از بازیکنان کلیدی در شبکه های اوراسیا در نظر گرفته می شد. این تحقیق بر چهار هدف مربوطه متمرکز است. از دیدگاه تاریخ نگاری، بازسازی مسیرهای تجاری موضوع اصلی در تاریخ رابطه بین امپراطوری روم و خاورمیانه را نشان می دهد. با تصور تعدادی از برنامه های سفر و ترکیبی از مسیرهای زمینی و دریایی، ممکن است در یک حقیقت پیچیده تجدید نظر شود که در آن شبکه های اوراسیا در طول امپراطوری روم اولیه توسعه یافتند. تا آنجا که به اقتصاد مربوط می شود، مدارک جدیدی نمایانگر دامنه وسیع و تأثیر فوق العاده محصولات شرقی بر بازاهای روم است. تمرکز نهایی ما بر روی حل و بازسازی روند ابریشم چینی است که اثر مهمی بر این که چگونه تعاملات و مبادلات در شبکه های اوراسیا در طول قرن های نخست امپراطوری روم پیچیده بود و مطلقا یکنواخت نبود، دارد.

5- از چین تا روم- از روم تا چین: تمرکز کوتاهی بر ابریشم و جاده های ابریشم

ما نمی توانیم رابطه تجاری بین روم و خاورمیانه را بدون در نظر گرفتن ابریشم، یکی از افسانه ای ترین کالاهای شبکه های اوراسیایی، به خوبی توصیف کنیم (Hildebrand, 2016: non vidi). اگر صحت داشته باشد که رومی ها تمایل به شناختن کالاها با مکان های اصلیشان داشتند (مثلا فلفل مربوط به هند است و …)، این شناخت مخصوصا درمورد چین نیز بدیهی است: کلمه لاتین سرس برای مشخص کردن مردم چینی بکار می رفت. کلمه مشابهی به عنوان یک صفت برای شناخت ابریشم استفاده می شد: “ابریشم” سریکوم، سریکا به معنای “پوشاک های ابریشمی” یا همچنین “از سرزمین سرس” بود. در نهایت واژه سریکوم که جمع واژه سریکی بود نیز نامی برای “تجار ابریشم” بود. این فقط شروع امپراطوری روم است که این ماده یک کالای لوکس همه جانبه شد (Thorley, 1971). به سختی انطباقی برای ابریشم مذکور در شعرهای مارتیال- شاعر رومی زندگی روزانه- که در پایان قرن اول میلادی صحبت هایی درمورد محصولات ابریشمی در روم، به عنوان بالش ها یا پارچه ها، برای انتقال تصویری از شیوه زندگی مرفه و سطح بالا کرد را می توان یافت.

Abstract

During the second half of the 19th century, the Roman Empire was already considered one of the key players inside the Eurasian networks. This research focuses on four relevant points. From a historiographical perspective, the reconstruction of the trading routes represented a central theme in the history of the relationship between the Roman Empire and the Far East. Imagining a plurality of itineraries and combinations of overland and sea routes, it is possible to reconstruct a complex reality in which the Eurasian networks during the Early Roman Empire developed. As far as economics is concerned, new documentation demonstrates the wide range and the extraordinary impact of the Eastern products on Roman markets. A final focus on the process of Chinese silk unravelling and reweaving provides an important clue on how complex and absolutely not mono-directional were the interactions and the exchanges in the Eurasian networks during the first centuries of the Roman Empire.

5- From China to Rome – from Rome to China: a short focus on Silk and Silk Roads

We cannot conceive describing the trade relationship between Rome and the Far East without considering silk, one of the most legendary goods of the Eurasian networks (Hildebrand, 2016: non vidi). If it is true that the Romans tended to identify goods with their supposed places of origin (for example pepper is associated with India, etc.), this identification is particularly evident in the case of China: the Latin word Seres used to designate the Chinese people. The same word was used as an adjective to identify the silk: sericum ‘silk’, serica meant ‘silk garments’ or also ‘from the land of the Seres’. Finally the word sericum in the plural form serici was also a noun for ‘merchants of silk’. It is only at the beginning of the Roman Empire that this material becomes a widespread luxury good (Thorley, 1971). Hardly a coincidence then to find silk mentioned in the poems of Martial –the poet of the Roman ‘daily life’– who, at the end of the 1st century CE, speaks of silk products in Rome, as such pillows or clothes, to convey an image of wealth and sophisticated lifestyle.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

فراتر از مرزها: روم باستان و شبکه های داد و ستد اوراسیا

Beyond frontiers: Ancient Rome and the Eurasian trade networks

شواهدی از باستان شناسی ایران پیش از اسلام در مورد منسوجات

Archaeological Evidence for Textiles in Pre-Islamic Iran

چکیده

تولید منسوجات خیلی زود در خاور نزدیک، حتی قبل از توسعه روستاهای آباد و بومی سازی گیاهان و جانوران در دوره نوسنگی ( عصر هجر جدید، هزاره ششم و هفتم B.C) آغاز شد. الیاف کتان یکی از اولین الیافی بود که بافته شد. ظاهر آن مانند شبکه‌ای ظریف و در هم تافته با حاشیه‌های بافته شده است و در غار Nahal Hemar  در ساحل جنوب غربی بحرالمیت یافته می‌شود.   کتان در همان زمان در Anatolia در Catal Hiiyiik نیز ظاهر می‌شود، مکان نسبتاً حفاری شده‌ای که سابقاً حدود 32 (؟) جریب زمین را تحت پوشش قرار می‌داد. منسوجات  Catal Hiiyiikکه همچنین شامل پشم یا پارچه موهر کار شده با نخهای تابیده و دولای S و Z است، متعلق به تدفینهای درون شهری می‌باشد که در آن استخوانهای مرده را می‌پیچند و جمجمه را در جعبه دیگری قرار می‌دهند . متاسفانه، آتش سوزیهایی که چندین بار در این مکان اتفاق افتاد، این پارچه‌ها را سوزانده است بطوریکه در حال حاضر هیچ اثری از رنگ آنها باقی نمانده است. با این حال، گیاهان رنگزا مثل نیل، روناس و میخک زرد  بومی این منطقه هستند و کاوشگر بر این باور است که آنها در Catal Huyiik مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

ایده مربوط به دو نوع پارچه و همچنین حصیرهای نی، و صنایع دستی که به شکل اشیاء کوچک سفالی در  Jarmo، روستای Neolithic  در دامنه‌های غربی کوه‌های زاگرس در شرق عراق مشاهده می‌شوند، به ایران بسیار نزدیکتر است.   منسوجات باقیمانده از فلات ایران به درستی به سالهای بسیار دور برنمی گردد، زیرا باستان شناسی علمی پس از آن در ایران آغاز شد. و تنها در اواخر دهه 1950 بود که  کارهای گسترده عمدتاً در زاگرس و در خوزستان انجام گرفت. مواد رنگی و رنگرزی همانند مواد تثبیت کننده در ایران به فراوانی یافت می‌شوند،  و ممکن است تصور شود که این مواد در عهد عتیق مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اطلاعات بیشتر مربوط به منسوجات باستانی ایران را می‌توان از بازنماییها در آثار هنری و همچنین نشانه‌های برجای مانده از منسوجات پیچیده شده در اطراف فلز که بعداً پوسیده شدند به دست آورد. این سازندهای معدنی یا شبه کانیها از طریق فرایند سنگ شدگی تشکیل شدند و بطور واقعی شکل الیاف را به خود گرفتند و شواهدی برای محققان فراهم آوردند که نشان می‌دهد مواد ارگانیک بطور طبیعی  از بین خواهند رفت. مجموعه نوشتجات ایرانیان همچنین ممکن است شواهدی از بین النهرین را نیز در بر داشته باشد، شواهدی از زمینهای پست تا غرب که بطور پیوسته هم بصورت صلح آمیز و هم خصمانه با ایران مرتبط هستند. شواهد موجود نشان می‌دهد که بین النهرین یک عامل حیاتی در روایات متداول نساجی ایران بوده است. بررسی‌های مقدماتی زیر ارائه می‌شود با این امید که انگیزه دوباره‌ای برای توجه به مواد قدیمی بوجود آید و موجبات انجام کارهای بیشتری توسط متخصصان شایسته را فراهم آورد.

Abstract

The production of textiles began very early in the Near East, even before the development of settled villages and the domestication of plants and animals in the Neolithic Period (New Stone Age, the 7th and 6th millennia B.C.). Flax was one of the first fibers to be woven; it appears in an elegantly knotted net with a woven border found in the Nahal Hemar Cave on the southwest banks of the Dead Sea.”1 Flax also appears about the same time in Anatolia at Catal Hiiyiik, a partially excavated site once covering some 32 (?) acres. The Catal Hiiyiik textiles, which also included wool ormohair worked in S- and Z-spun two-ply yarns, came from intramural burials where they bound up the bones of the dead and in one case filled a skull.2 Unfortunately, the fires that destroyed the site on several occasions charred the fabrics so that no trace of color now remains. However, the dye plants woad, madder and weld are native to the region, and the excavator believed that they were used at Catal Huyiik.

Closer to Iran are the impressions of two types of fabric as well as reed matting and basketry found on small clay objects at Jarmo, aNeolithic village on the western slopes of the Zagros Mountains in eastern Iraq.3 The textile remains from the IraniarTpLaleau proper do not date quite as early, in part because scientific archaeology began later in Iran; and it is only since the late 1950s that widespread work has been carried out, primarily in the Zagros and in Khuzistan. Natural dyestuffs are abundant in Iran as are mordants,4 and one may assume that these materials were utilized in antiquity. Additional information about ancient Iranian textiles can be derived from representations in works of art as well as the impressions left by textiles wrapped around metal that later corroded. These mineralized formations or pseudomorphs were produced by petrification and faithfully replicate the shapes of the fibers, providing the researcher with documentation for organic material that normally would have been lost. The Iranian corpus may also be supplemented by evidence from Mesopotamia, the lowland to the west that was in continual contact, both peaceful and hostile, with Iran. Present evidence suggests that Mesopotamia was a vital factor in the Iranian textile tradition. The following preliminary survey is presented with the hope that it will arouse new interest in material long known and provoke further work by qualified specialists. Archaeological evidence for textil

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

شواهدی از باستان شناسی ایران پیش از اسلام در مورد منسوجات

Archaeological Evidence for Textiles in Pre-Islamic Iran