در این مقاله کنترل کنندهای با روش خطی سازی پسخورد برای کنترل خیز میکروتیری که تحت تاثیر شوک های مکانیکی می باشد، طراحی شده است. شوک های سینوسی، دندانه اره ای و پالس مربعی به عنوان سیگنال مرجع به نمایندگی از شوک های موجود در طبیعت که پیچیده و شامل هارمونیک های مختلفی هستند، انتخاب شده و برای ارزیابی رفتار سیستم استفاده شده اند. میکروتیر مابین دولایه الکترود قرار دارد و هر یک از الکترودها با ولتاژ متفاوتی باعث تحریک و کشش میکروتیر می شوند. لایه الکترود فوقانی به منظور کنترل میکروتیر تعبیه شده است. برای بررسی نحوه رفتار میکروتیر در مقابل این شوک ها، ابتدا مدل دینامیکی حاکم بر میکروتیر استخراج شده است، سپس معادلات بدست آمده بوسیله روش گلرکین گسسته سازی شده اند. پس از گسسته سازی پاسخ میکروتیر به هر یک از شوک های مرجع ترسیم شده است. مدل غیرخطی بدست آمده با استفاده از شکل حالت اول میکروتیر استخراج و مبنای طراحی کنترلر قرار گرفته است. با استفاده از روش خطی سازی پسخورد کنترلر غیرخطی طراحی شده و دینامیک مرتبه دوم مناسبی همراه با آن به رفتار میکروتیر اعمال می شود. در نهایت با کمک شبیه سازی عددی، کارایی کنترل کننده نسبت به ورودی های مختلف سنجیده می شود. شبیه سازی ها نشان دهنده قابلیت کنترلر طراحی شده در مقابله با اثرات نامطلوب شوک و به تاخیر انداختن پدیده ناپایداری کشش داخل می باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

سابقه و هدف: بلوط یک گونه رایج و یکی از مهمترین گونه ها در جنگل های زاگرس ایران است. جنگل های زاگرس نقش مهم و مؤثری در تأمین آب، حفظ خاک و تعدیل آب و هوای کشور دارد. متأسفانه بخش قابل توجهی از آن جنگل ها از زوال بلوط رنج می برند. جنگل های زاگرس تقریباً 40 درصد از پوشش جنگلی ایران را دربرمی گیرد که به ویژه در دو دهه اخیر جمعیت درختان بلوط (Quercus sp.) عمدتاً به دلیل خشک سالی، بیماری ها و حشرات آفت کاهش یافته است. یکی از آفات مهم در جنگل های غربی بلوط، پروانه جوانه خوار بلوط Tortrix viridana L., (Lep.: Tortricidae) است که از برگ های بلوط به عنوان میزبان اصلی تغذیه می کند.مواد و روش ها : این تحقیق با هدف ارزیابی و پیش بینی میزان خسارت پروانه جوانه خوار بلوط در جنگل های بلوط با استفاده از روش های سنجش از دور و GIS از طریق تحلیل رگرسیونی نسبت های باقی مانده شاخ و برگ بلوط در نقاط نمونه برداری با شاخص های پوشش گیاهی داده های ماهواره سنتیل-2 در طول یکسال بررسی شد. پایش میدانی از 27 آوریل 2020 (8 اردیبهشت 1399) تا 14 می 2020 (25 اردیبهشت 1399) انجام شد. بدین منظور در یک مسیر، با عرض دو کیلومتر، در طول مسیر شهرستان سروآباد تا مرز باشماق با استفاده از نرم افزار GIS، از تعداد 100 مکان به صورت تصادفی نمونه برداری شد. در هر مکان نمونه برداری، چهار درخت در چهار جهت اصلی جغرافیایی (به منظور کاهش تأثیر جهت جغرافیایی بر پراکنش جمعیت T. viridana) انتخاب گردید. سپس چهار شاخه (به طول حدود 100 سانتی متر) به صورت تصادفی به عنوان واحد نمونه برداری با دقت قطع شد و تعداد لاروهای سن پنجم جوانه خوار بلوط شمارش شدند. سپس همبستگی بین تعداد آفت و پارامترهای میزان ارتفاع، شیب، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، فاصله از مناطق مسکونی، شاخص NDVI و شاخص دریافت نور با استفاده از آزمون های آماری شامل آزمون همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی چندگانه بررسی شدند. بررسی نرمال بودن داده ها با استفاده از آزمون آماری کولموگروف- اسمیرنوف انجام شد. داده ها با استفاده از SPSS نسخه 26 تحلیل شدند.نتایج و یافته ها: نتایج تحلیل همبستگی پیرسون بین متغیرهای یادشده و جمعیت آفت جوانه خوار بلوط نشان داد، جمعیت آفت بیشترین و کمترین همبستگی را به ترتیب با ارتفاع (651/0=r) و شیب (015/0-=r) دارد. بر اساس رگرسیون خطی چندگانه، متغیر ارتفاع بالاترین ضریب همبستگی را با جمعیت آفت داشت. همچنین، شاخص دریافت نور، NDVI و فاصله از آبراهه ها به ترتیب با همبستگی قوی تا ضعیف رتبه بندی شدند. نتایج نشان داد، رابطه بین زاویه شیب و تراکم پوشش گیاهی نیز معنادار (032/0=P، 214/0=r) بوده است. با توجه به نقشه شدت پراکنش آفت پروانه جوانه خوار بلوط که با استفاده از رابطه رگرسیون خطی چندگانه به دست آمده است نشان داد، بیشترین پراکنش آفت پروانه جوانه خوار بلوط در جنوب غربی شهر سروآباد مشاهده شد.نتیجه گیری: بر پایه نتایج به دست آمده، واضح است که NDVI برای جداسازی میزان مختلف جمعیت شاخص مناسبی است. به علاوه، می توان نتیجه گرفت که جمعیت پروانه جوانه خوار بلوط در ارتفاعات بالا و تراکم بالای درختان بیشتر است. با در دسترس بودن مدل های جمعیتی، می توان اقدام به محدود نمودن پراکندگی T. viridana کرد، زیرا با تشخیص زودهنگام گسترش و پراکنش این آفت، می توان به نحو مؤثرتری کنترل را انجام داد.

در این مقاله، بر پایه روش کنترل خطی سازی با فیدبک، با استفاده از یک کنترل کننده انتگرال گیر تناسبی خاص PI در ترکیب با یک کنترل کننده پیش تغذیه، سرع یک سرو درایو القایی کنترل میشود. ابتدا توسط یک مشاهده گر، شارهای دو محوری d,q ورتور تخمین زده میشوند. آنگاه با معرفی دو متغیر حالت ورودی-خروجی، دینامیک گشتاور و نیز دامنه بردار شار دور مغناطیسی روتور به طور کامل از هم کنترل میشوند. سپس بر پایه روشهای سیستم تطبیقی مدل مرجع MRAS و حداقل مربعات بازگشتی RLC به طور همزمان با هم ثابت زمانی مدار روتور و نیز پارامترهای مکانیکی J,B تخمین زده میشوند. در پایان کارایی روش کنترل پیشنهادی با نتایج شبیه سازی کامپیوتری مورد تایید قرار می گیرد.

این مقاله به شبیه سازی کنترل یک کوادروتور با استفاده از روش های غیرخطی و بر اساس تخمین وضعیت بدست آمده از سنسورهای ممز پرداخته است. در ابتدا، مدل دینامیکی کوادروتور استخراج شده و سپس با استفاده از روش های غیرخطی مود لغزشی و خطی سازی پسخورد، کنترل وضعیت آن در نرم افزار متلب شبیه سازی شده است. برای واقعی تر کردن مدل شبیه سازی و نزدیک کردن آن به واقعیت، از داده های آزمایشگاهی سنسورهای ممز استفاده گردیده است. از آنجاییکه داده های آزمایشگاهی برای سنسورها نشان از خطا و نویزی بودن آنها دارد از یک فیلتر کالمن برای کاهش نویز سنسورها استفاده گردید و نتایج عملکرد کنترل کننده ها با استفاده از خروجی سنسورها و خروجی فیلتر کالمن با هم مقایسه شدند. نتایج بدست آمده نشان از عملکرد خوب فیلتر کالمن و کنترل مناسب مجموعه می باشد. همچنین در این مقاله پاسخ سیستم به کنترل کننده های مود لغزشی و خطی سازی پسخورد بررسی و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که هر دو کنترل کننده عملکرد مناسبی دارند ولی تغییرات زوایا در کنترل خطی سازی پسخورد هموارتر است. با افزایش نایقینی، عملکرد کنترل خطی سازی پسخورد از حیث زمان رسیدن به وضعیت هدف از حالت مطلوب فاصله گرفت در حالیکه در عملکرد مود لغزشی تاثیر قابل توجهی ایجاد نشد. از این نظر برای حفظ وضعیت کوادروتور، کنترل خطی سازی پسخورد مجهز به PID مناسب بوده و برای حالت گذار کوادروتور و تغییر وضعیت زاویه ای استفاده از کنترل کننده مود لغزشی توصیه می شود.

در تقاطع­­های راست گوشه سه شاخه یا چهار شاخه کانال­های روباز، مطالعه جدایی جریان بسیار حائز اهمیت می­باشد. برخی پارامترهای موثر در این زمینه نسبت دبی ورودی و عمق جریان می­باشد که در این تحقیق تاثیر نسبت دبی ورودی و نسبت ارتفاع سرریزها (عمق جریان) در الگوی جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی به صورت عددی شبیه­سازی شده است. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد که مدل k-ω بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایشگاهی دارد، به طوریکه میزان خطای شبیه­سازی کمتر از 20% بود. ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال­­های اصلی و فرعی با نسبت دبی ورودی رابطه مستقیم داشت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریزهای خروجی، عمق جریان افزایش یافت و منجر به کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی شد. مطابق نتایج عددی، ابعاد ناحیه جداشدگی در راستای قائم از کف کانال به سطح آب افزایش یافت، به­طوری­که برای نسبت دبی 6/0 و نسبت ارتفاع سرریز 377/0، طول ناحیه جداشدگی در کف کانال، فاصله 1/0 متر از کف و در سطح آب به ترتیب در حدود 60 سانتیمتر، 75 سانتیمتر و 85 سانتیمتر بود. بنابراین از سطح آب به سمت کف کانال طول ناحیه جداشدگی در حدود 29% کاهش یافت.

امروزه نیاز صنعت جوشکاری، به ارتقای کیفیت جوش سبب شده است تا جوشکاری رباتیک مورد توجه قرار گیرد. به کارگیری ربات های صنعتی مفصلی برای جوشکاری، چالش های فراوانی را به همراه دارد، چرا که برخی از ربات ها قابلیت جبران خطای ردیابی مسیر درز را به صورت برخط ندارند. بنابراین برای اصلاح خطای پیمایش درز جوشکاری، در این مقاله استفاده از یک مکانیزم کمکی پیشنهاد می شود. این مکانیزم یک میز یک درجه آزادی است که می تواند حرکت پیوسته ای در قطعه کار زیر مشعل جوشکاری ایجاد نماید. حرکت دورانی موتور مکانیزم به وسیله یک سیستم بال اسکرو به یک حرکت انتقالی قطعه کار تبدیل می شود که این حرکت خطی خطای ردیابی را جبران می کند. از آنجایی که در فرآیند جوشکاری دقت حرکت نسبی قطعه کار و مشعل جوشکاری اهمیت زیادی دارد، کنترل مناسب میز واسط کیفیت جوش حاصل را تضمین می کند. در این مقاله، دو روش مختلف برای کنترل میز یک درجه آزادی بررسی می شود. در روش اول، با توجه به پیچیدگی مدل اصطکاک مکانیزم بال اسکرو و حضور ترم های غیرخطی، این بخش از مدل به عنوان اغتشاش خارجی در نظر گرفته می شود و سپس یک کنترل کننده PID برای قسمت خطی آن طراحی می شود. در روش دوم، موسوم به خطی سازی پسخورد، یک قانون کنترل به گونه ای طراحی می شود که خطای ردیابی مسیر، با گذر زمان به صفر میل کند. بررسی نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان دهنده برتری نسبی دقت روش دوم کنترلی نسبت به روش اول بوده، در حالی که خطای کنترل کننده PID 3میلی متر و خطای کنترل کننده دوم 0. 5میلی متر است. در انتها مجموعه عملی مورد استفاده در جوشکاری رباتیک برای ارزیابی نتایج معرفی می شود.