Table of content

IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS,COMMUNICATION AND CONTROL & SYSTEMS ENGINEERING

المجلة العراقية لهندسة الحاسبات والاتصالات والسيطرة والنظم

ISSN: 18119212
Publisher: University of Technology
Faculty: Control and Systems Engineering
Language: English

This journal is Open Access

About

The Iraqi Journal of Computers,Communications,Control and Systems Engineering (IJCCCE) is a quarterly engineering journal issued by the University of Technology /Baghdad ,aiming to enrich the knowledge in computer,communication and control fields .

Loading...
Contact info

IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS,COMMUNICATION AND CONTROL & SYSTEMS ENGINEERING
University of Technology P.O.BOX. 18310
Baghdad,Iraq .
ijccce_uot@uotechnology.edu.iq
ijccce_uot@yahoo.com

Table of content: 2007 volume:7 issue:1

Article
ROBUST-LOAD FREQUENCY CONTROLLER DESIGN FOR IRAQI NATIONAL SUPER GRID SYSTEM

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: This work is intended to design a new robust load-frequency controller for Iraqi National Super Grid System with uncertain parameters. Riccati equation approach to the stabilization of uncertain system is proposed. Robust controller that ensures stability of the closed-loop system for all admissible structured uncertainties is designed. ‘Matching conditions’ and Lyapunov stability theory are used to implement a robust stabilizing controller. Participation factor used to address the interaction between the state variables and the modes in the power system. This property is used to choose weighting matrix of the state variables (Q). A linear, time, invariant mathematical model is derived for Iraqi National Super Grid System consisting of six generating stations with various types of turbines. The proposed approach is applied on this system and simulation program is built to evaluate its effectiveness.الخلاصـــــة: تم إجراء البحث لتصميم مسيطر محكم للتحكم في تردد الشبكة الوطنية العراقية الفائقة الفولتية المتكونة من عدة مناطق عند تعرضها إلى تغير مستمر في الحمل مع الأخذ بنظر الاعتبارمبدأ عدم التاًَكد ((Uncertainty في قيم العناصر المختلفة. اقترحنا معادلة ريكاتي ((Riccati لتحقيق استقرارية المنظومات غيرالمؤكدة (Uncertain systems). صمم مسيطر محكم يضمن استقرارية المنظومات المغلقة ولما مسموح به من قيم غير المؤكدة للعناصر المختلفة. أستخدمت الشروط التوافقية ((Matching conditions و نظرية Lyapunov للاستقرارية في بناء المسيطر المحكم. يقترح معامل التوزيع (Participation factor) طريقة لإيجاد مدى تأثير متغيرات المنظومة في كل جذر من جذور المنظومات. استخدمت هذه الخاصية في أختيار Weighting matrix لمتغيرات المنظومة. اشتق النموذج الرياضي الخطي والغير معتمد على الزمن لمنظومة الشبكة العراقية الفائقة الفولتية والمؤلفة من ست وحدات توليد مع أنواع مختلفة من التوربينات. طبقت الطريقة المقترحة على هذه المنظومة لبيان فعاليتها

Keywords


Article
Measurements and Performance Analysis of Industrial Ethernet

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: Industrial Ethernet is a new trend in technology designed to replace the traditional industrial solutions such as point to point and field bus systems. This paper studies Industrial Ethernet performance under different circumstances using the network simulation package(OPNET). Firstly, a validation procedure to the use of OPNET in simulating such networks was made by comparing OPNET performance with practical experiments once and then with analytical models results. Then OPNET was used to study the effect of different parameters on the real time performance of the network. It was found that some parameters like (packet length, number of nodes and packet production rate) have minor effect on the network performance, while the others (packets processing rate and FTP traffic transferred to an industrial node) could affect seriously on the network behavior. Keywords: Industrial Ethernet , OPNET , Field bus , TCP/IPالخلاصة: شبكة أثرنيت الصناعية عبارة عن توجه تقني جديد صممت لتكون بديلا عن الحلول الصناعية التقليدية مثل الربط النقطي أو أنظمة ممر المجال . يتناول هذا البحث دراسة خواص شبكة أث رنيت الصناعية تحت ظروف ( OPNET) في البداية تم التأكد من قابلية الحزمة .( OPNET) مختلفة و باستخدام حزمة المحاكاة البرمجية لمحاكاة شبكات من هذا النوع وذلك بمقارنة نتائجه مع نتائج تجارب عملية مرة و نتائج نماذج رياضية مرة ثانية . لدراسة تأثير العوامل المختلفة على خصائص الزمن الحقيقي للشبكة حيث وجد أن (OPNET) بعد ذلك تم استخدام بعض العوامل مثل (طول الحزمة , عدد العقد و معدل إنتاج الحزم ) لها تأثير قليل على الخصائص بينما البعض موجه للعقدة الصناعية) يمكن أن يؤثر بشكل كبير على أداء الشبكة. FTP الآخر (قابلية معالجة الحزم و حمل


Article
Optimal Firing Angle for d.c. Series Motor

Authors: Nabeel E. Adam
Pages: 31-40
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: The input voltage to the direct current series motor is controlled by means of an optimal regulator, for changing the firing angle of the thyristors using pulse width modulation technique. An input output linearization technique is introduced to linearize the non–linear mathematical model of the d.c series motor system .The open-loop and closed-loop control systems hve been analyzed theoretically. A computer program written in a MATLAB is used for computing the system dynamics. The closed-loop control system shows a significant modification in the system parameters like armature current,peak overshoot,settling time……..etc,and an optimal firing angle is achieved. الخلاصة: يعرض البحث نظام يتكون من محرك تيار مستمر نوع توالي مجهز من مغير احادي الطور. الفولتية الداخلة الى المحرك مسيطر عليها بواسطة منظم مثالي من خلال تغيير زاوية القدح للثايرسترات باستعمال تقنية تضمين عرض الموجة. وضع نظام تحويل مناسب لتحوير النظام اللاخطي الى اخر خطي .تم تحليل الدارة المفتوحة والدارة المغلقة للنظام نظريا . وضع برنامج في الماتلاب بكج (MATLAB package) لايجاد متغيرات النظام. اظهر نظام الدارة المغلقة نقصان كبير في تيار منتج المحرك ونتائج مقبولة للمتغيرات الاخرى, وتم ايجاد زاوية القدح المثلى للمغير الاحادي الطور المغذي للمحرك.


Article
INTELLIGENT SINS NAVIGATOR BASED ON ANN

Authors: Dr. Salam A. Ismaeel *
Pages: 41-49
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: Most of the positioning technologies for modern inertial navigation systems have been available for the last 25 years that has focused on development of the Strap-down Inertial Navigation Systems (SINS) because of its low cost. This paper presents an intelligent navigator to overcome the limitations of existing SINS algorithms. This algorithm is based on Artificial Neural Network (ANN). Using window based weight updating strategy; the intelligent navigator was evaluated using several SINS hypothetical field tests data and the results demonstrated superior performance to traditional navigator in the position domain.الخلاصة: ان أغلب التطوير في منضومات الملاحة من النوع الثابت (SINS) للـ 25 سنة الماضية، ركّزتْ على تطويرِ خوارزمية الملاحة الأرضية، بسبب كلفتِها المنخفضةِ. يقدّمُ هذه البحث مَلاحَ ذكيَ للتَغَلب على التقييدات الموجودة في خوارزمية الـ (INS). هذه الخوارزميةِ مستندة على الشبكة العصبيةِ الإصطناعيةِ (ANN).بإستعمال إستراتيجيةَ النافذةِ لَتجديد أوزانِ الشبكة، قُيّمَ المَلاح الذكي بأستخدام عِدّة بيانات إختباراتيةِ مطبقة على منظومة (SINS). والنَتائِجِ بينت أداءَ متفوّقَ على خوارزمية المَلاحِة التقليديِة في مجالِ تحديد الموقعَ.

Keywords


Article
PERFORMANCE EVALUATION OF ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING OVER FREQUENCY SELECTIVE RAYLEIGH FADING HF CHANNEL

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract : The effectiveness of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) with π//4-DQPSK modulation is investigated, for communication over HF channel. The Fast Fourier Transform (FFT) is used to satisfy the orthogonality between subcarriers and reduce the implementation complexity. The system performance is investigated for various delay spreads, coherence time and number of propagation paths. A guard time with cyclic extension is used to reduce channel dispersion, intersymbol and intercarrier interference. Clipping is used to minimize the high peak-to-average power (PAP) ratio. الخلاصة: في هذا البحث تم التحقق من فعالية منظومة التعدد التقسيمي الترددي المتعامد (OFDM) مع استخدام تقنية التضمين( π//4-DQPSK) للاتصال عبر قناة متغيرة مع الزمن مثل قناة الراديوية عالية التردد (HF Channel ) . استخدم تحويل فورير السريع (FFT) لتحقيق التعامد بين الحاملات الثانوية وتقليل التعقيد في بناء المنظومة .تم التحقق من إداء المنظومة بقيم مختلفة من تأخير الانتشار(delay spread) ، زمن التشاكه (Coherence time) وعدد المسارات. تم استخدام الفترة الحارسة (guard time) مع الامتداد الدوري (cyclic extension) لتقليل التداخل بين الرموز والحاملات . تم استخدام طريقة القطع (clipping method) لتقليل نسبة القدرة للقيمة – إلى – المعدل (PAP) العالية .

Keywords


Article
ROBUST SLIDING MODE CONTROL BASED ON IFOC INDUCTION MACHINE WITH SPEED ESTIMATOR

Authors: Dr. Noaman M. Noaman *
Pages: 62-73
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract In this paper, an indirect field-oriented control (IFOC) induction machine drive with a conventional PI and sliding mode controllers is presented. The robustness of ac machine drive speed performance with these controllers is checked in terms of variation of machine parameters. The design includes rotor speed estimation from measured stator terminal voltages and currents. The estimated speed is used as feedback in an indirect vector control system, such that the speed control is performed without the use of shaft mounted transducers. The high performance of the proposed control schemes under load disturbances is studied via simulation cases. The components of the speed controlled indirect field-oriented induction machine with the both controllers are simulated using SIMULINK, while the dynamic of induction machine is simulated using the potential of S-function block and its attached script file.الخلاصة: في هذا البحث، تم عرض طريقتي سيطرة على سرعة مسوق القدرة، ذو سيطرة توجيه المجال الغير مباشر (IFOC Drive)، وهما استخدام مسيطر تناسبي تكاملي (PI Controller) ومسيطر النمط المنزلق (Sliding Mode Controller). تم اختبار قابلية مسوق القدرة ذو التيار المتناوب للمحافظة على قيمة السرعة، بوجود تلك المسيطرات المقترحة، وذلك من خلال إحداث تغير في معلمات الماكنة. كذلك تضمن البحث تخمين قيمة السرعة بدون الحاجة إلى استخدام أجهزة مادية تربط مع المحرك، وتم استبدالها ببرنامج يعمل على مراقبة السرعة وتخمينها (Speed Estimator ) ، وذلك من خلال قياس قيم التيارات والفولتيات الطرفية للماكنة. تم تمثيل مكونات المنظومة المغلقة لمسوق القدرة بوجود المسيطرات المقترحة ومخمن السرعة باستخدام برنامج (Simulink) ، بينما تم الاستفادة من قابلية كتلة ( S-Function Block ) لغرض تمثيل انموذج الماكنة في المحاور المتعامدة ( qd-Frame).

Keywords


Article
COLOR IMAGE IDENTIFICATION BASED ON 2-D POWER SPECTRUM BASED ON NEURAL NETWORK

Authors: M.Sc. Hassan J. Hassan*
Pages: 74-86
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: Image identification plays a great role in industrial, remote sensing, and military applications. It is concerned with the generation of a signature to the image. This work proposes a dynamic program (use Neural Network) to identify the color image depending on the distribution of the monochrome colors (red, green, and blue) in the same image to make image signature accordingly, which is represented by a values named power spectrum. The first step is to analyze the three-band monochrome image (color image) to Red, Green and Blue image, then deal with each image as a grey scale one which is represented as a 2-D matrix. The second step is to make Fourier Transform to each grey scale image in order to extract the implicit information in that image. The calculations of 2- D Power Spectrum for each image have been done to construct the final feature vector for each one. Finally, in the third step, and in order to handle problems of large input dimensions, a multilayer perceptron Neural Network has been used with two hidden layers. The input of the Neural Network structure is the final feature vectors which are obtained from the previous step. All programs are written using MATLAP VER. 6.5 programming language.الخلاصة : إن تحليل نسيج الصورة لغرض التعرف عليها وتشخيصها يلعب دورا كبيرا في مجالات شتى, منها الصناعة والاستشعار من بعد إضافة إلى التطبيقات العسكرية.هذا البحث يقترح برنامج ديناميكي يعتمد على شبكة الخلايا العصبية (Neural Network) في تشخيص الصور الملونة, معتمدا على توزيع اللون الاحادي ( الاحمر, الاخضر, والازرق) في تلك الصورة لغرض تكوين البصمة الخاصة التي تميزها والمتمثلة بحساب طيف الطاقة (power spectrum) .الخطوة الأولى تبدأ بتحليل الصورة الملونة والمتكونة من الألوان الأحادية الأساسية ( الاحمر, الاخضر, والازرق) والتعامل مع كل صورة أحادية ناتجة كصورة رمادية (grey scale image) والتي يتم تمثيلها بمصفوفة ذات بعدين.الخطوة الثانية يتم من خلالها تحويل الصورة الأحادية باستخدام محول فورير(Fourier transformer) لغرض استخلاص المعلومات الضمنية في تلك الصورة وحساب طيف الطاقة(power spectrum) , وبالمحصلة يتم تكوين متجة الخواص (feature vector) لكل صورة احادية.الخطوة الثالثة والاخيرة ولغرض التمكن من التغلب على عمليات التطبيق ذات المداخل الكثيرة, تم استخدام شبكة الخلايا العصبية (Neural Network) ذات الطبقتين المتواريتين (two hidden layers) . أما المدخلات لهذة الشبكة فانها تتمثل بمتجة يتكون من مجموعة من القيم تعكس كيفية توزيع الألوان الأساسية في كل صورة والتي تم تكوينها من الخطوة الثانية.


Article
DESIGN OF ADAPTIVE FUZZY-NEURAL PID-LIKE CONTROLLER FOR NONLINEAR MIMO SYSTEMS

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: A combination of fuzzy logic and neural network can generate a fuzzy neural controller which in association with a neural network emulator can improve the output response of the controlled system. This combination uses the neural network training ability to adjust the membership functions of a PID like fuzzy neural controller. Such controller can be used to adaptively control nonlinear MIMO systems. The goal of the controller is to force the controlled system to follow a reference model with required transient specifications of minimum overshoot, minimum rise time and minimum steady state error. The fuzzy membership functions were tuned using the propagated error between the plant outputs and the desired ones. To propagate the error from the plant outputs to the controller, a neural network is used as a channel to the error. This neural network uses the back propagation algorithm as a learning technique. The controller was tested using two inputs / two outputs nonlinear time invariant model. Different reference (set-point) inputs were applied to the closed loop system. Also, different values of loads and disturbances were applied to the closed loop system. Simulation results show that the controller achieves the design requirements.الخلاصة من الممكن إستخدام خليط من المنطق المضبب والشبكات العصبيه لتكوين مسيطر عصبي مضبب قادر بالأشتراك مع مشابه عصبي على تحسين إستجابة تصرف الخرج لمنظومة السيطره . يستخدم هذا الخليط قدرة الشبكه العصبيه على التعلم لكي يعدل في الدوال العضويه التابعه للمسيطر العصبي المضبب المشابه للمسيطر المتناسب -المتكامل-التفاضلي . ومن الممكن إستخدام مثل هذا المسيطر للسيطره الم تكيفه على نظام لا خطي متعدد المداخل والمخارج . إن هدف هذا المسيطر هو إرغام منظومة السيطره على تتبع نموذج مرجعي مع مواصفات إنتقا ليه مثل : أقل تجاوز للهدف وأقل زمن صعود وأقل خطأ مستقر ، لذلك تم تنغيم الدوال العضويه المضببه بأستخدام الخطأ الممتد الأتي من الفرق بين خرج النظام والخرج المرغوب به . تم أستخدام شبكه مشابه عصبي كقناة لتجهيز الخطأ المنتشر من خرج ال نظام الى المسيطر العصبي الم ضبب وبأستخدام طريقة الأمتداد العكسي كتقنيه تعليم للشبكه . كذلك تم إختبار المسيطر بربطه مع نظام لا خطي ثابت مع الزمن ذو مدخلين ومخرجين بمسار مغلق . وقد تم إستخدام أكثر من إدخال مرجعي كإشاره دخل للمنظومه المغلقه . وقد تمت تجربة المنظومه المغلقه بوجود حمل وضوضاء وقد أظهرت نتائج الأختبارات أن المسيطر قد حقق متطلبات التصميم .


Article
LEARNING NEURAL NETWORKS FOR DETECTION AND CLASSIFCATION OF BIOMEDICAL SIGNAL SECTION (ECG)

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT: In this paper back-propagation neural network is presented for pattern recognition of ECG wave analysis and diagnosis, where training is applied for some common heart disease. Linear Predictive Coding (LPC) is used as a proposed method to compress the data, which were extracted from electrocardiogram, ECG paper. LPC method is tested before using it in this work, where it has succeeded in verifying coding operation to the signals. This method is efficient to reduce the ANN size used in this work. Data used are obtained from all currently available ECG databases, which were previously collected from different fields, such as Internet sites, different hospitals and some publications related with this field. The ECG samples were processed and normalized to produce a set of data that was applied to LPC and then to Artificial Neural Network (ANN). The results obtained are compared with the classifications made by a Doctor, where these results proved an efficient diagnosis with good performance and accuracy. Simulation results are obtained using technical (MATLAB) package implemented on IBM PC. الملخص:- تم في هذا البحث استخدام أسلوب المعالجة المسبقة للمعلومات المستخرجة من إشارة تخطيط القلب (ECG) قبل اعتمادها كعناصر دخل إلى الشبكات العصبية. حيث تم استخدام طريقة تشفير التوقع الخطية (LPC)) Linear Predicative Coding ) كدالة لضغط البيانات المستخرجة مسبقا. لقد تم اختبار هذه الطريقة قبل أن تعتمد في هذا العمل, حيث أثبتت نجاحها في عملية التشفير للإشارات. مما عكست فائدة كبيرة في تقليص حجم الشبكة العصبية المستخدمة . وقد استخدمت طريقة الانتشار العكسي ((Back-propagation neural network كونها أحد الطرق الكفوءة في عملية تمييز الأشكال (pattern recognition) ضمن التدريب بوجود مشرف (supervised training ). تم تدريب هذه الشبكة على عدد من الأمراض الشائعة للقلب. حيث تم جمع عدد من هذه المعلومات من خلال المواقع المختصة في الانترنيت وكذلك من خلال المسح الميداني لعدد من المستشفيات وكذلك من خلال بعض المنشورات في هذا الحقل. حيث تم اختيار البيانات الجيدة منها بالاستعانة ببعض الأطباء والمختصون في هذا المجال. تمت مقارنة نتائج تشخيص الشبكة مع نتائج التشخيص من قبل الطبيب المختص وكانت نتائج التشخيص عالية جداً, من حيث أداء البرنامج في ترجمة الإشارة الكهربائية وتشخيص الحالة المرضية للقلب. حيث تم استخدام المختبر الرياضيMATLAB والتقنيات المتوفرة فيها لتنفيذ هذا العمل كأحد لغات البرمجة المستخدمة في تطبيقات ا لبحوث العلمية.

Keywords


Article
HYBRID DIFFERENTIAL PULSE CODE MODULATION IN WAVELET DOMAIN AND LOSSLESS METHODS FOR IMAGE COMPRESSION

Authors: Fadel S. Hassen** --- Ahmed K. Hassan*
Pages: 111-124
Loading...
Loading...
Abstract

Abstract: Digital images are widely used in computer applications. Uncompressed digital images require considerable storage capacity and transmission bandwidth. Efficient image compression solutions are becoming more critical with the recent growth of data intensive and multimedia-based web application. In this paper, Hybrid Differential Pulse Code Modulation (DPCM) in wavelet domain and lossless methods (Huffman and Run length code) for image compression is investigated. The image signal is composed into four scales (approximate, horizontal, vertical and diagonal coefficients). The energy level of approximate is different from that of detail information; therefore, the approximate is quantized alone and horizontal and vertical are quantized alone by using the differential pulse code modulation (DPCM). In all simulations the diagonal coefficients are discarded. Two types of coding are used, Huffman code and run length coding (RLC) techniques. The results show that truncate horizontal and vertical coefficients using hard threshold gives best performance than soft threshold with gain about 3 dB to get the same compression ratio (CR). The wavelet based image compression using Huffman code gives CR about 77% compared with RLC that gives CR about 71% with suitable peak signal to noise ratio (PSNR). Key words: image compression, discrete wavelet transforms (DWT), differential pulse code modulation (DPCM), Huffman code and run length code (RLC)الخلاصة: تستعمل الصور الرقمية على نحو واسع في تطبيقات الحاسبة، والصورة الرقمية غير المضغوطة تتطلب سعة خزن كبيرة ومساحة انتشار واسعة. ومع النمو الاخير لبيانات تطبيقات الصورة الرقمية أصبح من الضروري ضغط الصورة الرقمية. في هذا البحث تم التطرق الى ضغط الصورة باستخدام الدمج بين التشكيل التفاضلي النبضي تم تحليل .(Huffman and RLC) في مجال تحويل المويجة مع طرق الضغط بدون خسائر (DPCM) المرمز اشارة الصورة الى أربع معاملات ( التقريبي , الافقي, العمودي والقطري). بما ان مستوى الطاقة للمعاملات التقريبية تختلف عنه في المعاملات الاخرى لذلك تم تكميم المعاملات التقريبية لوحدها والمعاملات الافقي والعمودي تم أهمال معاملات القطرية من كل الحسابات. كما تم أستخدام نوعين من . (DPCM) لوحدهما بأستخدام تقنية أوضحت النتائج ان تقليم المعاملات الافقية والعمودية بأستخدام تقليم . RLC و شفرة Huffman التشفير هما شفرة ان .(compression ratio) 3) لنفس نسبة الضغط dB) بربح مقداره (soft) اعطى تمثيل أفضل من تقليم (hard) التي تملك (RLC) أعطت نسبة ضغط بمقدار 77 % مقارنة مع تقنية (Huffman) ضغط الصورة بأستخدام شفرة مناسب. (PSNR) نسبة ضغط حوالي 71 % مع

Table of content: volume:7 issue:1