پس از اتمام موفقیت‌آمیز این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مبانی سیگنال‌ها و سیستم‌های گسسته را به طور کامل درک کرده و آن‌ها را از سیگنال‌های آنالوگ تمییز دهید.
• اصول نمونه‌برداری (Sampling)، خطای اِلیاسینگ (Aliasing) و کوانتیزاسیون (Quantization) را تشریح و در مسائل عملی مربوط به تبدیل آنالوگ به دیجیتال به کار برید.
• تبدیل Z (Z-Transform) و خواص آن را برای آنالیز سیستم‌های خطی تغییرناپذیر با زمان (LTI) گسسته درک و استفاده کنید و پایداری سیستم‌ها را با استفاده از آن ارزیابی نمایید.
• مفاهیم تبدیل فوریه گسسته (DFT) و تبدیل فوریه سریع (FFT) را مسلط شوید و آن‌ها را برای تحلیل طیفی سیگنال‌ها و شناسایی مولفه‌های فرکانسی مختلف به کار برید.
• انواع مختلف فیلترهای دیجیتال (FIR و IIR) را بشناسید و روش‌های طراحی آن‌ها را برای کاربردهای خاص در مهندسی قدرت، مانند حذف نویز و جداسازی سیگنال‌ها، فرا بگیرید.
• تکنیک‌های DSP را برای تجزیه و تحلیل کیفیت توان، تشخیص هارمونیک‌ها، شناسایی خطاها و حفاظت رله‌ها در سیستم‌های قدرت به کار ببرید و راه‌حل‌های عملی ارائه دهید.
• اصول طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های DSP را با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند MATLAB/Octave بیاموزید و بتوانید کدهای مربوطه را بنویسید و اجرا کنید.
• درک عمیقی از چگونگی ادغام DSP در سیستم‌های کنترل و اتوماسیون مدرن شبکه قدرت کسب کنید و نقش آن را در بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌ها درک نمایید.
• مسائل پیچیده مهندسی قدرت را با رویکرد پردازش سیگنال دیجیتال تحلیل کرده و راه‌حل‌های نوآورانه و کارآمد ارائه دهید.

شرکت در این دوره برای مهندسان قدرت، دانشجویان، و محققان این حوزه مزایای چشمگیری به همراه دارد که به رشد حرفه‌ای و توسعه مهارت‌های شما کمک شایانی خواهد کرد:

• تقویت مهارت‌های فنی: شما با یکی از مهمترین ابزارهای آنالیز و طراحی در مهندسی مدرن آشنا می‌شوید که درک عمیقی از سیستم‌ها و داده‌های الکتریکی به شما می‌دهد. این مهارت‌ها برای تحلیل دقیق و تصمیم‌گیری‌های هوشمندانه در صنعت حیاتی هستند.
• افزایش فرصت‌های شغلی: دانش DSP، به خصوص در زمینه مهندسی قدرت، یک مهارت بسیار مطلوب در بازار کار امروز است و می‌تواند شما را در مسیرهای شغلی مرتبط با شبکه‌های هوشمند، انرژی‌های تجدیدپذیر، حفاظت و کنترل متمایز کند و درهای جدیدی را به روی شما بگشاید.
• آمادگی برای چالش‌های آینده: با پیچیده‌تر شدن سیستم‌های قدرت و افزایش نیاز به اتوماسیون و پایش در لحظه، آشنایی با DSP برای حل چالش‌های نوظهور و طراحی سیستم‌های مقاوم و کارآمد ضروری است.
• درک عمیق‌تر از تجهیزات: فهم عملکرد رله‌های حفاظتی دیجیتال، واحدهای اندازه‌گیری فازور (PMU) و سایر تجهیزات مدرن، نیازمند درک اصول DSP است. این دوره به شما کمک می‌کند تا با دیدی عمیق‌تر به کار با این تجهیزات بپردازید.
• کاربردی و عملی: این دوره با تمرکز بر مثال‌ها و کاربردهای واقعی در مهندسی قدرت، دانش تئوریک را به مهارت‌های عملی تبدیل می‌کند. شما یاد می‌گیرید که چگونه مفاهیم را در سناریوهای واقعی پیاده‌سازی کنید.
• پایه قوی برای تحقیقات: برای محققان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی، این دوره یک پایه محکم برای انجام تحقیقات پیشرفته در حوزه‌های مرتبط با آنالیز سیستم‌های قدرت، توسعه الگوریتم‌های جدید و نوآوری در این صنعت فراهم می‌آورد.

با اتمام این دوره، شما نه تنها دانش نظری جامعی کسب خواهید کرد، بلکه توانایی پیاده‌سازی و حل مسائل عملی را نیز به دست خواهید آورد که این امر شما را در جایگاه یک متخصص برجسته در حوزه مهندسی قدرت قرار خواهد داد و توانمندی‌های شما را به طور محسوسی افزایش خواهد داد.

برای بهره‌مندی حداکثری از محتوای این دوره، داشتن پیش‌زمینه‌های زیر توصیه می‌شود:

• مبانی مهندسی برق: آشنایی اولیه با مدارهای الکتریکی، مفاهیم ولتاژ، جریان، توان، و سیستم‌های AC/DC. این درک پایه به شما کمک می‌کند تا مفاهیم DSP را در بستر مهندسی قدرت بهتر درک کنید.
• ریاضیات پایه: درک اصول حساب دیفرانسیل و انتگرال، جبر خطی (ماتریس‌ها و بردارها) و اعداد مختلط. این مفاهیم ریاضی برای درک عمیق‌تر الگوریتم‌ها و تحلیل‌های DSP ضروری هستند.
• آشنایی با MATLAB/Octave (توصیه شده): اگرچه مفاهیم DSP به صورت جامع آموزش داده می‌شوند و نرم‌افزارها حین آموزش معرفی می‌گردند، اما آشنایی اولیه با محیط برنامه‌نویسی MATLAB یا Octave به شما در پیاده‌سازی مثال‌ها و تمرینات کمک شایانی خواهد کرد. این نرم‌افزارها ابزارهای قدرتمندی برای شبیه‌سازی و آنالیز سیگنال‌ها هستند.
• علاقه به یادگیری: تمایل به یادگیری مفاهیم نوین و کاربردی در حوزه مهندسی قدرت و آمادگی برای مواجهه با چالش‌های فنی.

لازم به ذکر است که هیچ پیش‌دانش قبلی در زمینه پردازش سیگنال دیجیتال مورد نیاز نیست، زیرا این دوره از مبانی شروع کرده و به تدریج به مباحث پیشرفته‌تر می‌پردازد تا برای هر شرکت‌کننده‌ای با پیش‌زمینه‌های فوق قابل استفاده باشد.

این دوره به صورت ماژولار طراحی شده است تا یادگیری مفاهیم پیچیده DSP را به صورت گام به گام و سازمان‌یافته ممکن سازد. سرفصل‌های اصلی دوره عبارتند از:

• بخش 1: مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) در مهندسی قدرت

  • تعریف سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال و تفاوت‌های بنیادین آن‌ها.
  • اهمیت DSP در سیستم‌های قدرت مدرن (شبکه‌های هوشمند، انرژی‌های تجدیدپذیر، کیفیت توان و کنترل).
  • مروری بر مفاهیم پایه سیگنال‌ها و سیستم‌های زمان پیوسته و گسسته.

• بخش 2: نمونه‌برداری، کوانتیزاسیون و بازیابی سیگنال

  • نظریه نمونه‌برداری نایکوئیست-شنون و اهمیت آن در جلوگیری از از دست رفتن اطلاعات.
  • مفهوم الیایسینگ (Aliasing) و راه‌های عملی برای جلوگیری از بروز آن.
  • کوانتیزاسیون و خطای کوانتیزاسیون (Quantization Error).
  • تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC).
  • مثال‌های عملی از انتخاب نرخ نمونه‌برداری مناسب در سیستم‌های قدرت برای پایش دقیق.

• بخش 3: تحلیل سیستم‌ها با تبدیل Z

  • تعریف تبدیل Z و خواص اصلی آن (خطی بودن، شیفت زمانی، کانولوشن).
  • تبدیل Z معکوس و کاربردهای آن در حل معادلات دیفرانسیلی گسسته.
  • تحلیل پایداری سیستم‌های گسسته در حوزه Z با استفاده از موقعیت ریشه‌های معادله مشخصه.
  • نقاط صفر و قطب (Poles and Zeros) در صفحه Z و ارتباط آن‌ها با پاسخ فرکانسی و زمانی سیستم.

• بخش 4: تحلیل طیفی با DFT و FFT

  • مفهوم تبدیل فوریه گسسته (DFT) و چگونگی استخراج مولفه‌های فرکانسی.
  • محاسبه طیف فرکانسی سیگنال‌های گسسته و تفسیر آن.
  • معرفی تبدیل فوریه سریع (FFT) به عنوان یک الگوریتم کارآمد برای محاسبه DFT.
  • پنجره‌بندی (Windowing) و اثرات آن بر تحلیل طیفی (نشت طیف، تفکیک‌پذیری فرکانسی).
  • کاربرد FFT در تحلیل هارمونیک‌ها و آنالیز کیفیت توان در شبکه‌های برق.

• بخش 5: طراحی فیلترهای دیجیتال

  • انواع فیلترها (پایین‌گذر، بالاگذر، میان‌گذر، میان‌نگذر) و مشخصات ایده‌آل آن‌ها.
  • مقایسه فیلترهای پاسخ ضربه محدود (FIR) و پاسخ ضربه نامحدود (IIR) از نظر پایداری، فاز خطی و پیچیدگی.
  • روش‌های طراحی فیلترهای FIR (روش پنجره، روش فرکانس نمونه‌برداری).
  • روش‌های طراحی فیلترهای IIR (تبدیل از فیلترهای آنالوگ: باترورث، چبیشف، بیضوی).
  • پیاده‌سازی فیلترها در نرم‌افزار و بررسی عملکرد آن‌ها در حذف نویز و تفکیک سیگنال‌ها در سناریوهای واقعی قدرت.

• بخش 6: کاربردهای عملی DSP در مهندسی قدرت

  • تشخیص خطا و حفاظت رله‌ها: استفاده از DSP برای تحلیل امواج خطا، تشخیص سریع و دقیق انواع خطاها و بهبود سرعت و دقت عملکرد رله‌های حفاظتی.
  • آنالیز کیفیت توان: اندازه‌گیری و تحلیل هارمونیک‌ها، فیلترینگ نویز، و پایش نوسانات ولتاژ و جریان برای بهبود پایداری شبکه.
  • اندازه‌گیری و تخمین پارامترها: تخمین فرکانس، فاز و دامنه در حضور نویز و تغییرات شبکه.
  • کنترل سیستم‌های قدرت: کاربرد DSP در طراحی کنترل‌کننده‌های دیجیتال برای مبدل‌های الکترونیک قدرت و سیستم‌های FACTS (Flexible AC Transmission Systems).
  • معرفی واحدهای اندازه‌گیری فازور (PMU) و نقش حیاتی DSP در عملکرد آن‌ها برای پایش گسترده شبکه.

• بخش 7: پیاده‌سازی و شبیه‌سازی با MATLAB/Octave

  • مروری بر دستورات اصلی و توابع پرکاربرد DSP در MATLAB/Octave.
  • حل مسائل نمونه و مطالعه موردی با استفاده از کدهای عملی و شبیه‌سازی‌های گام به گام.
  • پروژه‌های کوچک برای پیاده‌سازی مفاهیم آموخته شده و تثبیت دانش عملی.