1سیستم های اپتیکی یکی از بسترهای پیاده سازی تکنولوژی های کوانتومی و کاواک یکی از اجزای اصلی این سیستم ها می باشد. تخمین حالت نیز به منظور درک رفتار سیستم های کوانتومی و کنترل آن ها از نقش ویژه ای برخوردار است. در این مقاله به استخراج معادلات فیلترینگ کاواک کوانتومی یک طرفه تحت ورودی میدان در حالت خلأ پرداخته شده است. بدین منظور، عملگر تعداد به عنوان مشاهده پذیر مناسب برای کاواک انتخاب شده است. سپس روابط تخمین حالت (معادلات اصلی تصادفی) به شرط داشتن مشاهدات بدست آمده از اندازه گیری غیرمستقیم میدان خروجی از کاواک با آشکارساز هموداین و آشکارساز فوتون بطور جداگانه استخراج شده است. همچنین اثر تغییر پارامترهای کاواک روی چگونگی رفتار آن مورد بحث قرارگرفته است. در پایان با شبیه سازی معادلات اصلی تصادفی بدست آمده و مقایسه نتایج با معادله ی اصلی، صحت نتایج تأئید شده است.

در فلسفه تغییر حالت (فتح)، همه پدیدهای طبیعت تغییر از حالت مبنا به حالت هدف هستند. به کمک منطق ریاضی، استدلال منطقی، و مطالعه طولانی در پدیده ها، مبانی فتح به صورت توابع حالت و پدیده شکل گرفته است. این ها توابعی صریح، دقیق، و ساده از متغییر حالت و دو ضریب کاربری می باشندکه برای هر پدیده با استفاده از داده های موجود تنظیم می گردند. هدف این مقاله بررسی پایداری سازه ها به کمک فتح می باشد. در پایداری سازه سالم مبنا، بار بحرانی هدف، و ضریب لاغری متغییر حالت است. داده های موجود در فرهنگ علمی برای تعیین و تنظیم ضرایب مورد استفاده قرار گرفته و مساله پایداری به صورت بسیار ساده و دقیق ارایه شده است. برای تایید کار نتایج فتح با نتایج دیگران مقایسه شده و نتیجه بسیار موفقیت آمیز بوده است. برای اولین بار در تاریخ علم مساله پایداری به صورت معادلاتی بسیار ساده و فوق العاده دقیق ارایه شده است. همه نامرادی هایی که بعد از اویلر تا کنون در زمینه پایداری وجود داشته در سایه فتح برای همیشه از بین رفته است.

در این مقاله، روشی جدید به منظور طراحی کنترل کننده پایدارساز و ردیاب برای دسته ای از سیستم های غیرخطی که نمایش فضای حالت آنها به فرم توابع چندجمله ای است، ارایه شد. در این روش، طراحی کنترل کننده براساس مدل غیرخطی بوده و بدون نیاز به هیچ گونه خطی سازی محلی انجام می گیرد. مساله طراحی بر تجزیه مجموع مربعات چندجمله ای متکی است و با تبدیل به یک مساله بهینه سازی محدب، به فرم برنامه ریزی مجموع مربعات ارایه شده است. این روش با کاهش محافظه کاری نسبت به سایر روش های مبتنی بر خطی سازی، پایداری نمایی فراگیر سیستم غیرخطی را تضمین می دهد. همچنین برای ارزیابی پایداری متغیرهای حالت سیستم حلقه بسته نسبت به ورودی خارجی، رویکردی مبتنی بر روش مجموع مربعات مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش نیز قیود لازم برای تضمین پایداری ورودی به حالت، به فرم یک مساله امکان پذیری مجموع مربعات در آمده است. مدل دینامیکی غیرخطی اجسام پرنده را معمولا می توان با معادلات چندجمله ای غیرخطی بیان نمود. لذا تئوری پیشنهادی می تواند برای طراحی خودخلبان یک پرنده هوایی به کار گرفته شود. کامل ترین روش ارزیابی بخش کنترل سامانه های هوافضایی قبل از آزمون پروازی، شبیه ساز سخت افزار در حلقه است. از این رو در انتها نتایج حاصل از به کارگیری کنترل کننده طراحی شده در آزمون سخت افزار در حلقه یک پرنده مافوق صوت ارایه شده است. نتایج حاصل با نتایج شبیه سازی مقایسه شد که هم خوانی مناسب نتایج، کارآیی روش ارایه شده را در حلقه کنترل خودخلبان پرنده نشان می دهد.

در این مقاله، یک راهبرد کنترلی جدید برای ردیابی بدون افست سیستم های تاخیردار زمانی دارای محدودیت ورودی و حالت با به کارگیری رویکرد مدیریت ورودی مرجع ارایه می شود. راهبرد ارایه شده شامل دو حلقه ی کنترلی داخلی و نظارتی است. ابتدا، مدل افزوده شده ی متناظر با سیستم گسسته-زمان تاخیردار پیشنهاد شده و ضمن استخراج شرایط کنترل پذیری مدل افزوده شده، شرایط لازم و کافی برای ردیابی بدون افست در سیستم های دارای تاخیر زمانی بیان می شود. در ادامه، بر اساس مدل افزوده شده و با صرف نظر کردن از محدودیت های موجود، کنترل کننده ای مناسب به منظور تشکیل حلقه ی داخلی پیشنهاد می شود. کنترل کننده ی پیشنهادی به نحوی تعیین می شود که نخست، تضمین کننده ی ردیابی بدون افست ورودی های مرجع مجاز سیستم باشد و دوم، مدل حلقه بسته ی حاصل شرایط لازم برای به کارگیری گاورنر مرجع را دارا باشد. حلقه ی کنترل نظارتی با افزودن بلوک گاورنر مرجع به سیستم حلقه بسته (حلقه داخلی) تشکیل می شود. گاورنر مرجع یا همان بخش نظارتی مدیریت کننده ورودی مرجع مبتنی بر ساختار سیستم حلقه بسته و محدودیت های موجود، با به کارگیری مجموعه ی حداکثری مجاز خروجی محاسبه شده، به نحوی به مدیریت ورودی مرجع می پردازد که ارضای محدودیت ها در فرآیند کنترلی برای سیستم تاخیردار، به صورت فعال تضمین شود. در انتها، برای ارزیابی عملکرد، نتایج شبیه سازی راهبرد پیشنهادی بر روی یک سیستم نمونه تاخیردار ارایه 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.

: امکان انتقال حس و میزان نیروی کاربر سمت راهبر به ربات پیرو در سیستم های راهبر - پیرو رباتیکی مورد توجه است. در پژوهش حاضر، گشتاور کنترلی سمت پیرو با انتقال نیروی کاربر (با دستۀ هپتیک) از سمت راهبر به پیرو تنظیم می شود. سیستم پیشنهادی یک رویکرد چهارکاناله است که در آن سیگنال موقعیت و سیگنال نیرو در سمت راهبر به پیرو منتقل می شوند و به طور متقابل، سیگنال موقعیت و نیروی محیط وارد بر پیرو به سمت کاربر می رسند. پایداری ورودی به حالت برای سیستم ترکیبی راهبر - پیرو با رویکرد پیشنهادی بررسی شده است. رویکرد این پژوهش، برخلاف رویکرد بسیاری از پژوهش‏های پیشین، به داشتن شتاب مفاصل برای پارمتری­سازی دینامیک ربات یا کنترل آن نیاز ندارد. در این روش، مقدار نیرو/گشتاور دست کاربر ربات راهبر مستقیماً در فرمان کنترلی ربات پیرو دخیل است. در این مقاله، علاوه بر سیستم چهارکاناله، یک سیستم سه‏کاناله پیشنهاد شده است. هر دو سیستم می توانند علاوه بر پیروی از مسیر، هنگام برخورد با موانع و توقف مفاصل باز هم نیرو/گشتاور مدنظر فرد کاربر سمت راهبر را دنبال کنند و به این ترتیب، پیروی از نیرو/گشتاور فرد راهبر انجام می‏شود. رویکرد چهارکانالۀ پیشنهادی به اطلاعات قبلی دربارۀ وجود یا عدم وجود مانع در مسیر ربات پیرو نیاز ندارد و پیروی موقعیت مفاصل و نیرویی ربات پیرو از راهبر را تحت هر شرایطی تضمین می کند. علاوه بر شبیه سازی نرم افزاری، اجرای تجربی روی یک سیستم راهبر - پیرو با ربات های هپتیک انجام شده است که صحت عملکرد رویکرد پیشنهادی را تأیید می کند.