طراحی بهینه جانمایی برای اجزای یک سامانه کنترلی فضایی با استفاده از روش بهینه سازی گرادیانی

چکیده این مقاله بر روی مدل سازی جانمایی اجزا و بهینه سازی آن متمرکز می باشد. یک سامانه کنترلی فضایی به عنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شده است. اکثر کارهای تحقیقاتی انجام شده در این حوزه، المان های طراحی را به صورت اجزای ثابت در طول زمان در نظر گرفته اند. در این مقاله رویکرد جدیدی بر مبنای جرم متغیر اجزا مطرح شده است که در آن تابع هدف کمینه کردن دامنه تغییرات مرکز جرم در مدت کارکرد سامانه می باشد. برای انجام جانمایی از دو روش تعامل انسان و کامپیوتر و روش مبتنی بر بهینه سازی استفاده شده است. در فاز مدل سازی، مشخصات تمامی اجزای سامانه به دست آمده اند. مدل ریاضی دربردارنده تابع هدف، قیود، متغیر ها و پارامتر ها می باشد. این مدل ریاضی اصلی ترین نقش را در انتخاب روش بهینه سازی ایفا می کند. بر مبنای مدل ریاضی و فضای طراحی، روش بهینه سازی مبتنی بر محاسبه گرادیان تابع هدف استفاده شده است. با پیاده سازی این الگوریتم، جانمایی بهینه ارائه شده و نتایج روش بهینه سازی و روش تعامل انسان و کامپیوتر با یکدیگر مقایسه شده اند. مقایسه نتایج بیانگر این واقعیت است که تکنیک های بهینه سازی به طور قابل ملاحظه ای می تواند نتایج مسئله جانمایی را بهبود بخشد. در پایان نیز روش مورد استفاده و نتایج به دست آمده در این مقاله با نتایج ارائه شده در مقالات مشابه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و اعتبار سنجی شده اند. مقایسه نتایج نشان دهنده کارایی بالاتر و دقت بیشتر روش پیشنهادی در این مقاله در حل مسئله جانمایی می باشد.