تَقييمُ أداءِ المُتحكّمات في الشّبكات المُعرَّفة بالبَرمجيات

تُعد عملية فَصل اتّخاذ قراراتِ التّوجيه عن عَمليةِ توجيهِ البيانات جوهرُ تقنيةِ الشّبكات المُعرَّفة بالبرمجيّات. أحدُ أهمِّ مكوّنات هذه التقنية هو المُتحكّم و الذي يُعتبر المكوّن الأذكى في الشبكة. لقد تم تطويرُ العديدِ منَ المتحكمات منذ أن نشأت هذه التقنية، و تطرقت الكثير من الأبحاث إلى مقارنةِ أداءِ العديد منها بالنسبةِ للإنتاجية و التّأخير و الحماية. و نظراً لأهمية اختيار المتحكم المناسب حسب البارامترات و الظروف المختلفة للشبكة قُمنا في هذا البحث بدراسةِ أداءِ أربعةِ متحكماتٍ و هي Floodlight, Beacon, NOX, RYU من حيث الإنتاجية و زمَنُ الرّحلة الانكفائيّة RTT بالإضافةِ إلى زَمنِ تأسيسِ الاتّصال مع مُبدِّل الشبكة و زَمن إضافة مَدخل إلى جَدول التّدفُّق Flow Table للمبدل. النتائجُ أظهَرت تفوُّق المتحكّم Beacon من حيث الإنتاجية عندما يكون عدد المبدلات في الشبكة مساوياً لعدد أنوية المعالج للجهازِ الّذي يَعمَلُ عليهِ المُتحكّم، أمّا ما يتعلّقُ بزمنِ الرّحلةِ الانكفائيّةِ و زَمنِ إضافةِ مدخَلٍ إلى جَدولِ التّدفُّق فقد حَقق المتحكم NOX أقلَّ زمن، و أخيراً كان المتحكم Floodlight هو الأفضل زمنياً من حيثُ تأسيسِ الاتّصال مع المُبدّل.

تحسين استقرار الجهد في شبكات نقل القدرة باستخدام المعوض المتواقت الساكن اعتماداً على المنطق الضبابي

إن تغيرات الجهد لا يمكن التسامح بها بالنسبة للتجهيزات الحساسة المستخدمة في المنشآت الصناعية الحديثة مثل المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) و الروبوتات و أحمال الإنارة و غيرها من الأجهزة و المعدات. لذلك لابد من استخدام الوسائل المناسبة بحيث يتم ضبط الجهد و التحكم به. في هذه الدراسة استخدمنا المعوض المتواقت الساكن (±25Mvar) من أجل تحسين استقرار الجهد في شبكة نقل قدرة (66 Kv) و باستطاعة 1500MV.A)). ينظم المعوض المفروض جهد شبكة النقل في حال تغير الجهد بمقدار (±7%). حيث تم باستخدام برنامج (MATLAB/Simulink) وضع نموذج لنظام نقل قدرة ذو جهد (66 Kv) و استطاعة1500MV.A)) و نموذج للمعوض المتواقت الساكن الذي يقوم بعملية تحسين استقرار الجهد، و تمت عملية التحكم في المعوض باستخدام المتحكم التناسبي التكاملي (Proportional Integrative Controller) مع مراقب (Fuzzy Logic) لأجل ضبط بارامترات متحكم (PI) في منظم الجهد المستمر خلال الحالات العابرة لتغير الحمولة مما يحقق استقرار أكبر في الجهد المستمر على مكثفات المعوض المتواقت الساكن. تم عرض و تحليل نتائج عملية النمذجة، حيث توضح هذه الدراسة إمكانية المعوض المتواقت الساكن في تنظيم جهد نظام القدرة من خلال التحكم في سريان الاستطاعة الردية عبر نظام القدرة، مع تحقيق استقرار أكبر في الجهد المستمر خلال الحالات العابرة المرتبطة بتغير الحمولة.

تصميم متحكم تنابسي تكاملي للعنفة الغازية المستخدمة في محطات التوليد الكهربائية

تستخدم العنفات الغازية كمحركات رئيسية في تحويل طاقة الوقود إلى طاقة ميكانيكية تستخدم في تحريك المولد و بالتالي إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات التوليد الكهربائية. عند استخدام العنفة الغازية في محطات التوليد فإنه يجب الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و بالتالي تردد ثابت للتيار الناتج كما و يجب الحفاظ على بارامترات العنفة من ضغوط و درجات حرارة عند الحدود المسموح بها و بالتالي إطالة عمر مكونات العنفة و زيادة مردودها. من هنا برزت الحاجة لتصميم أنظمة تحكم مهمتها الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و تجنب التشغيل عند القيم الغير مسموح بها. قمنا في هذا البحث بنمذجة العنفة الغازية و حل النموذج باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK ثم تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي للعنفة الغازية العاملة في محطة جندر.

طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي باستخدام شبكات بتري الضبابية المنطقية

يعرض هذا البحث طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي للمتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID: Proportional, Integral, Differential) من خلال شبكات بتري الضبابية المنطقية، و تتميز الطريقة بإظهار قيمة التضبيب لكل خاصية من خاصيات تابع الانتماء الممثل لكل مدخل من مداخل المتحكم الإشرافي الضبابي و تحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة في تصميم المتحكم قبل البدء بإدخال القواعد المناسبة في مرحمة تصميم القواعد و تحديد القيمة الرقمية لمدخلي القاعدة التي تم تفعيلها و تجميع المتغيرات التي لها نفس الخاصية و اظهار القيمة الرقمية لكل منها برمجياً و تحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق فك الضبابية.

تصميم متحكم التغذية العكسية للتحكم بحركة النواس العكوس

تم في هذا البحث تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي كلاسيكي (PID controller) و تصميم متحكم تغذية عكسية (State Feedback Controller) للتحكم بحركة النواس العكوس و اجراء عملية المقارنة بين جميع الحالات و اختيار المتحكم الأنسب باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK.

إنجاز متحكم ذو نموذج مخيخي لتحسين استجابة نظام رباعية المحرك

تقدم هذه الدراسة تصميماً لمتحكم يعتمد على بنية النموذج المخيخي لرباعية المحرك. تمت محاكاة النظام و المتحكم ذو النموذج المخيخي المعتمد على المتحكم PID باستخدام الحزمة البرمجية ماتلاب ، و تمت مقارنة أداء النظام في ظل وجود ضجيج عند استخدام المتحكم PID العادي فقط و عند استخدام النموذج المخيخي المعتمد على المتحكم PID و أظهرت النتائج أن الطريقة الأخيرة تضمن أداء الاستقرار الجيد. كما تمت مقارنة النظام مع المتحكم ذو النموذج المخيخي المقترح مع نظامين يستخدمان النموذج المخيخي لهما هيكلية تختلف عن الهيكلية المقترحة.

حل مشكلة التحميل العالي في الصراف الآلي

يقدم هذا المقال حلا لتلك المشكلة بإشراك شبكة المتحكم المناطقية -بعد أن تم تطويرها بتصنيع طبقة تطبيقات مناسبة للتطبيقات المالية- في شبكة الصرافات الآلية لما تمتاز به من مزايا عديدة أشهرها, أولوية النفاذ و عدم فقدان المسرى, حيث تم مقارنة النموذج المقترح مع الشبكة الحالية للصرافات الآلية باستخدام الملاتلاب.

استخدام المتحكم العائم لتحسين التحكم بأنظمة التكييف متغير الحجم بهدف توفير الاستهلاك الكهربائي

شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية. تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.

تطوير متحكم عائم مرتكز على تقنية الاضطراب و المراقبة لتحسين كفاءة نظم الطاقة الشمسية الكهروضوئية باستخدام MATLAB/SIMULINK

يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم عائم لتتبع نقطة الاستطاعة العظمى، للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا السياق، يقدم البحث نموذج جديد لمتحكم عائم MPPT-P&O Fuzzy مطور في بيئة Matlab/Simulink. يعتمد النموذج المقترح للمتحكم على تقنية الاضطراب و المراقبة P&O. حيث بطريقة مشابهة لتقنية P&O، تمثل كل من تغيرات الاستطاعة و التوتر للنظام الكهروضوئي، متغيرات دخل للمتحكم العائم المقترح، أما متغير الخرج فهو تغير نسبة التشغيل. الميزة الرئيسية للمتحكم العائم المطور، ترتكز على اعتبار أن خطوة تغير نسبة التشغيل ذات قيمة متغيرة و متعلقة بشكل مباشر بتغيرات الاستطاعة و التوتر للنظام الكهروضوئي. مما يمكن من التغلب على مشكلة الخطوة الثابتة لتغير نسبة التشغيل في المتحكم MPPT-P&O المرتكز على تقنية P&O التقليدية. إن عمل المتحكم العائم MPPT-P& Fuzzy، بخطوة تشغيل متغيرة يحقق سرعة استجابة عالية و كفاءة عالية لتتبع نقطة MPP عند التغيرات الجوية المفاجئة أو السريعة، مقارنة مع المتحكم التقليدي .MPPT-P&O أظهرت نتائج المحاكاة المنجزة في بيئة Matlab/Simulink، الأداء الأفضل للمتحكم العائم المطور MPPT-P&O Fuzzy عند تتبع نقطة MPP بتحقيق أداء ديناميكي أفضل و دقة عالية، مقارنة مع استخدام المتحكم التقليدي MPPT-P&O عند التغيرات الجوية المختلفة.

تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى المرتكز على مبدل رافع للجهد المستمر

يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى، المرتكز في عمله على تقنيات تتبع تستخدم طريقة التحكم المباشر للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا السياق، يتركز عملنا على محاكاة مكونات نظام توليد الطاقة من نظام كهروضوئي، مبدل رافع للجهد المستمر و متحكم MPPT في بيئة Matlab/Simulink. تتم محاكاة المتحكم MPPT باعتماد عدة خوارزميات: خوارزمية التوتر الثابت، خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، باستخدام تابع Embedded MATLAB function. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المتحكم MPPT في زيادة استطاعة النظام الكهروضوئي مقارنة مع عدم استخدام متحكم MPPT. كما أظهرت النتائج الأداء الأفضل لمتحكم MPPT المعتمد على خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، مقارنة مع خوارزمية التوتر الثابت في تتبع نقطة الاستطاعة العظمى للنظام في ظل التغيرات الجوية.