نام پژوهشگر: علیرضا روستا
حسین خورسند علیرضا روستا
در این پایان نامه برای پایدارسازی شبکه قدرت و میراسازی نوسانات فرکانس پایین، از کنترل کننده فازی استفاده خواهیم کرد. کنترل کننده فازی یک سیگنال کنترلی تکمیلی را به سیستم تحریک ژنراتور سنکرون، تزریق می کند تا نوسانات روتور را میرا کند. در این پایان نامه ابتدا عملکرد کنترل کننده پیشنهادی در یک شبکه یک ماشینه بررسی خواهد شد، که در آن از سه نوع کنترل کننده فازی استفاده می شود، و در مرحله بعد از کنترل کننده فازی در یک شبکه دو ناحیه ای چهار ماشینه استفاده خواهد شد، که به منظور بررسی پاسخ دینامیکی، در هر دو حالت از اتصال کوتاه سه فازی استفاده خواهد شد. برای مقایسه میزان مقاوم بودن کنترل کننده فازی با پایدارساز سیستم قدرت (pss) در برابر تغییرات نقطه کار، دو حالت در نظر گرفته می شود، در ابتدا زمان وجود اتصال کوتاه در شبکه را افزایش می دهیم تا شبکه به مرز ناپایداری برسد. و در مرحله بعد مکان وقوع اتصال کوتاه را در شبکه تغییر می دهیم. به این منظور در شبکه دو ناحیه ای چهار ماشینه در یک حالت اتصال کوتاه سه فاز را در ناحیه 1 قرار داده، و در حالت دیگر اتصال کوتاه سه فاز را در ناحیه 2، قرار خواهیم داد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بسیار خوب کنترل کننده پیشنهادی در پایدارسازی شبکه قدرت در برابر اغتشاشات و تغییرات نقطه کار شبکه در مقایسه با pss می باشد.
داود امیری علیرضا روستا
سیستمهای قدرت یکی از پیچیده ترین وگسترده ترین سیستمهای ساخته شده توسط بشر هستند که همواره در معرض انواع اغتشاشات قرار دارند. علاوه بر این تجدید ساختار در سیستم های قدرت نیز موجب افزایش ریسک و عدم قطعیت در سیستمهای قدرت امروزی شده است. سیستم قدرت یک سیستم دینامیکی، پیچیده و غیرخطی است. معمولاً در سیستم های غیر خطی، چنانچه امکان پذیر باشد سعی می شود با خطی کردن سیستم حول نقاط کار نامی، به تحلیل مدل خطی حاصل پرداخت. اما طبیعت بسیار غیر خطی ژنراتور و رفتار سیستم تحت یک اغتشاش شدید مانع از استفاده مناسب از کنترلرهای خطی در سیستم می شود. به همین منظور مطالعات بسیاری روی کنترلر های غیر خطی ژنراتور سنکرون صورت گرفته است. در این پایان نامه، با استفاده از کنترلرهای غیر خطی، به پایدارسازی و میرا کردن نوسانات ولتاژ، زاویه بار و توان خروجی ژنراتور خواهیم پرداخت. به همین منظور از روش های لیاپانوف و بازگشتی(back-stepping) برای طراحی کنترلر استفاده خواهیم کرد. هم چنین، عملکرد کنترلرهای پیشنهادی، در یک شبکه تک ماشینه و در مرحله بعد در یک شبکه سه ماشینه و 9 شینه بررسی خواهد شد. در هر دو حالت، از خطای اتصال کوتاه سه فاز به منظور بررسی پاسخ دینامیکی استفاده می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بسیار خوب کنترل کننده پیشنهادی، در پایدارسازی شبکه قدرت در برابر اغتشاشات و تغییرات نقطه کار شبکه در مقایسه باپایدار ساز سیستم قدرت (pss) می باشد.
محمد امین اکبری علیرضا روستا
هدف از مسأله برنامه ریرزی توسعه تولید (gep) یافتن تکنولوژی مطلوب، زمان و مکان نصب نیروگاه های جدید در یک افق زمانی مشخص می باشد بطوریکه تضمین می کند ظرفیت نصب شده رشد تقاضای بار را در سطح قابل قبولی از قابلیت اطمینان برآورده خواهد کرد. چون شاخص های ارزیابی قابلیت اطمینان دارای ماهیت کاملاً غیر خطی است وارد کردن آن در gep باعث پیچیده تر شدن مسأله می شود؛ لذا در این پایان نامه روش های مختلف احتمالی و سودمند جهت ارزیابی کارآمد تر قابلیت اطمینان در gep ارائه می شود. مسأله برنامه ریزی بصورت تک هدفی و چند هدفی مدل گردیده است. ابتدا مدل تک هدفی gep در بازار رقابتی با هدف بیشینه کردن سود یک واحد تولیدی معرفی، و در آن از سنجش های حمایتی مختلفی برای مشارکت بیشتر منابع انرژی نو استفاده شده است. در مدل تک هدفی خطی دیگر، شاخص های قابلیت اطمینان پس از فرموله سازی، خطی سازی شده است. از مزایای این مدل کاهش قابل توجه زمان محاسباتی علاوه بر کاهش هزینه کلی نسبت به روش های دیگر در این زمینه است. علاوه بر آن، یک روش جدید ارزیابی تحلیلی-احتمالی ساده بنام روش z در مسأله gep معرفی و بکار گرفته شده است. اعمال روش پیشنهاد شده، سادگی، سرعت و دقت روش را نشان خواهد داد. دو روش بهبود یافته مختلف بهینه سازی چند هدفی شامل روش های افزوده-وزنی محدودیت اپسیلن و mnbi برای یافتن سطح پرتو برای حل مسأله بهینه سازی استفاده شده و نتایج بدست آمده مقایسه و تحلیل گردیده است.
علی اکبر شبانی شاسوند علیرضا روستا
دراین پایان نامه یک ریزشبکه شامل واحد های تولید پراکنده توربین بادی با ژنراتور القائی دو تغذیه ای (dfig ) ، فتو ولتائیک (pv ) وپیل سوختی اکسید جامد (sofc )، به منظور عملکرد در دو حالت متصل به شبکه و جزیره ای بررسی و مدل شده است، فتو ولتائیک و پیل سوختی بصورت هایبرید بوده و کنترل کننده های آنها برای عملکرد در دو مد متصل به شبکه و جزیره ای طراحی شده و کنترل کننده فتو ولتائیک براساس ردیابی ماکزیمم توان (mppt ) می باشد. کنترل کننده توربین بادیdfig برای داشتن عملکرد مناسب در حالت جزیره ای بهبود داده شده است به گونه ای که علاوه بر بهبود کنترل ولتاژ و فرکانس در مد جزیره ای، دریافت ماکزیمم توان نیز از انرژی باد حاصل شود. شبیه سازی ها توسط نرم افزار pscad/emtdc انجام شده ونتایج آن،صحت عملکرد ساختار کنترلی ریزشبکه را نشان می دهد. کلمات کلیدی : ریز شبکه، عملکرد جزیره ای، توربین بادی، فتوولتائیک، پیل سوختی اکسید جامد، ردیابی ماکزیمم توان.
ابوالقاسم حیدری علیرضا روستا
اتصال منابع تولید پراکنده به سیستم های توزیع باعث بروز تغییرات بزرگی در این سیستم ها می شود.از مزایای حضور منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع می توان به افزایش قابلیت اطمینان ،کاهش تلفات، بهبود پروفایل ولتاژ و.... اشاره کرد. این در حالی است که افزایش تعداد این منابع باعث می شود شبکه های توزیع دستخوش تغییرات زیادی قرار گیرند. یکی از این تغییرات اساسی، تغییر در جهت عبور توان می باشد که سیستم های توزیع از حالت شعاعی خارج شده و به سیستم های دو سوتغذیه با چند منبع توان تبدیل می شوند. بنابراین این امکان وجود دارد که طرح های حفاظتی موجود که با علم به شعاعی بودن سیستم طراحی شده اند، عملکرد صحیح خود را از دست بدهند. در این پایان نامه تأثیر منابع تولید پراکنده بروی هماهنگی ادوات حفاظتی سیستم های توزیع را مطالعه می کنیم. از آنجا که انتخاب نحوه سیم بندی ترانسفور ماتور واسط نقش اساسی در هماهنگی حفاظتی رله زمین دارد، یکی از اهداف اساسی ما در این پایان نامه بررسی تاثیر سیم بندی ترانسفورماتور واسط بروی هماهنگی رله زمین در سیستم های توزیع می باشد
فریده پارسایی پاکنوش کریم آقایی
از جمله مسائل استراتژیک هر کشوری تامین امنیت آن کشور است. از مشکلاتی که در جنگ جهانی اول بوجود آمد، گاها حمله به هواپیماهای خودی و انهدام آنها به دلیل عدم تشخیص درست بود. از آن زمان روش ها و سیستم های مختلفی برای شناسایی هواپیماهای دوست از دشمن مورد بررسی و استفاده قرار گرفته است. امنیت مخابره اطلاعات در یک سیستم شناسایی دوست از دشمن امری بسیار حیاتی است. در این تحقیق قصد داریم تا از قابلیت همزمانی سیستم های آشوبناک، برای تامین امنیت مخابره اطلاعات یک سیستم شناسایی دوست از دشمن استفاده کنیم. لازم به ذکر است که این کاربرد خاص از همزمانی سیستم های آشوبناک در یک سیستم شناسایی دوست از دشمن و نیز در نظر گرفتن اثر چندمسیری برای کانال مخابراتی کاملا بدیع است. در این تحقیق ابتدا سیستم های آشوبناک و همزمانی در سیستم های آشوبناک معرفی شده ، سپس به مطالعه سیستم های شناسایی دوست از دشمن و مدل حاکم بر یک سیستم مخابراتی شناسایی دوست از دشمن پرداخته شده است. پس از آن سیستم آشوبناک و روش همزمانی مناسب ارائه و پایداری خطا اثبات شده است و در نهایت شبیه سازی و نتایج و پیشنهادات ارائه گردیده است.
علیرضا دهقانی سید علی اکبر صفوی
چکیده کاربرد داده های ماهواره ای modis برای پایش و مدل سازی ریزگردها و برخی از نمایه های آلودگی هوا در گستره شهر شیراز به کوشش علیرضا دهقانی یکی از جستارهای ریشه ای بوم زیستی بررسی چگونگی آب و هواست. روشن است که چگونگی آب و هوای زمین در پیوند با کنش گرانی چون دگرگونی گازهای جوی، پوشش ابرها، تابش خورشیدی وریزگردها(aerosol) می باشد. ازاین روی برای داشتن مدلی که به خوبی نشان گر چگونگی آب وهوا باشد و توانایی پیش بینی آن را نیز داشته باشد، نیاز است به کمک امکاناتی بتوان رفتارهای این گونه کنش گران کارا را پایش کرد. پیش بینی تراکم ریزگرد ها، گامی کارا در ایجاد تصمیمات لازم برای روبرو شدن با آلودگی هوا می باشد. برای این کار می توانیم مدل های ریاضی و روش های آماری را بکار ببریم. مدل های ریاضی و آماری همانند رگرسیون، شبکه های عصبی و مدل های احتمالاتی برای مدل سازی آلودگی هوا بکار برده می شوند. برای پایش آلودگی هوا و ریزگردها، بکارگیری سنجنده های ماهواره ای در سنجش با ایستگاه های زمینی، از برتری های فراوانی برخوردار است. از این رو، چندی است که کاربرد این سنجنده ها برای سنجش آلودگی هوا و بویژه ریزگردها در دستور کار کارشناسان و برنامه ریزان شهری جای گرفته است. در کنار پوشش گسترده، داده های ماهواره ای تا اندازه زیادی از هزینه کمتری برای گرد آوری داده ها نسبت به روش های قدیمی، برخوردار هستند. ایستگاه های بررسی آلودگی زمین روزانه میزان آلاینده ها را در بخش های گوناگون شهر گرد آوری می کنند، اما این ایستگاه ها پخش مساوی در سرتاسر شهر ندارند و بنابراین برای بدست آوردن الگوهای پیچیده آلودگی در شهر کافی نیستند. با مقایسه این داده ها با داده های فضایی می توانیم به نتایج بهتری دست پیدا کنیم. در این پژوهش به بررسی همبستگی میان داده های ماهواره ای و زمینی و سپس ساخت مدلی بر اساس شبکه های عصبی پرداخته شده است. همان گونه که می دانیم، داده های ماهواره ای modis در 36 باند فرکانسی گونا گون در دسترس هستند. در این پژوهش به همبستگی های خوبی میان داده های زمینی آلاینده ها و باندهای فرکانسی نگاره های ماهواره ای دست یافته شده است. در بررسی انجام شده، باند در خور برای هر آلاینده بدست آورده شده و برای بررسی همبستگی، نرم افزار matlab بکار برده شده است. سپس به ساخت مدلی از آلاینده های گوناگون به کمک شبکه های عصبی و با استفاده از داده های زمینی و داده های ماهواره ای نمونه پرداخته گردیده است، که در آن داده های ماهواره ای باند درخور برای هر آلاینده برای ورودی و داده های زمینی برای خروجی بکار برده شده اند و نتایج خوبی به دست آمده است، که در ادامه آورده شده است.
ابراهیم مدرسی کمال حداد
شکستگی لوله مولد بخار یکی از حوادث مهمی است که در راکتورهای هسته ای مورد توجه قرار می گیرد. در این حادثه ، سیال از مدار اول به مدار دوم نشت پیدا می کند و پس از تشخیص حادثه بایستی راکتور را خاموش کرده و خنک کنندگی راکتور را آغاز وتا رسیدن به حالت خاموشی سرد ایمن جهت تعمیرات، ادامه می دهیم. مطابق دستورالعمل بهره برداری راکتور، خنک کنندگی راکتور از طریق آزاد کردن بخار بوشیله شیر bru-a برروی مولد های بخار سالم انجام می گیرد. از آنجا که شوک حرارتی تحت فشار که اصطلاحا"pts(peressurized thermal shock) گفته می شود یکی از ملاحظات مهم در محفظه اصلی راکتورهای هسته ای بوده و بر عمر تجهیزات اصلی راکتور نیز اثر می گذارد و همچنان که تجهیزات در راکتورهای در حال کار، قدیمی تر می شوند، بدلیل تشعشعات نوترونی، خاصیت شکنندگی در تجهیزات به شدت بالا می رود، بنابراین خنک کنندگی راکتور را بایستی به نحوی مناسب انجام داد. در این پژوهش کنترل خنک کنندگی، با لحاظ کردن فشار راکتور بوسیله کنترل فازی انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که اعمال کنترل فازی جهت تعیین نقاط تنظیم کنترلر های pi مربوط به دما و فشار راکتور، سیستم را بصورت ایمن، به حالت خاموشی سرد و پایدار هدایت می کند. همچنان که از نتایج محاسبات ونمودار ها دیده می شود، فشار مدار اولیه از مقدار اولیه در طول حادثه تجاوز نکرده و بیشترین فشار در مدار ثانویه برروی مولد بخار شماره b بوده و مقدار آن حدود 91/75 بار می باشد. آنالیز محاسبات نشان می دهد که، بیشترین مقادیر دمای میله های سوخت و سوخت در کل زمان حادثه از مقدار دمای اولیه تجاوز نمی کند. بیشترین دمای سوخت 788 درجه سانتیگراد و بیشترین دمای غلاف سوخت 95/546 درجه سانتیگراد می باشد.
رسول عزیزی پناه ابرقویی علیرضا روستا
در این پایان نامه، توربین های بادی و تولیدات همزمان گرما و الکتریسیته به مسائل مختلف بهره برداری بهینه چندهدفه شبکه قدرت اضافه می شوند که در آن ها هزینه تولید انرژی و آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی به طور همزمان کمینه می گردند. نفوذ بسیار زیاد منابع تولید انرژی بادی و تغییرات بار شبکه به روش های کارآمدی برای مدیریت عدم قطعیت های آن ها نیاز دارد. بنابراین، چند الگوریتم بهینه سازی برپایه روش های مدیریت عدم قطعیت تولید سناریو و روش تخمین نقاط به خدمت گرفته شده اند تا مسائل برنامه ریزی تصادفی بهره برداری را آنالیز کنند. طبیعت تصادفی مقدار توان دردسترس توان بادی و تغییرات نامنظم بار مصرفی شبکه، نیاز به درنظرگرفتن خدمات جانبی از جمله ذخیره را بیشتر و بیشتر می کند. لذا در این پایان نامه، از سه نوع ذخیره چرخان و غیرچرخان بهره گرفته شده است. همچنین، فرمول بندی عملی چندین مساله تک هدفه و چندهدفه بهره برداری شامل توزیع اقتصادی بار، توزیع اقتصادی بار 24 ساعته، پخش بار بهینه و پخش بار بهینه 24 ساعته ارائه شده است که در آن ها محدودیت های عملی همچون تلفات شبکه، محدودیت نرخ شیب، اثر شیر بخار، مناطق ممنوعه، چندسوختی بودن و قید های پخش بار شبکه در یک بازه زمانی مشخص در نظر گرفته می شود. بعلاوه، چندین روش بهینه سازی جدید بهبودیافته از جمله الگوریتم آموزش و یادگیری، کرم شب تاب و خفاش به منظور تعیین جواب بهینه یا مجموعه ای از جواب های غالب برای مسائل تک هدفه و چندهدفه به طور کامل توضیح داده شده اند. برای تقویت الگوریتم های ارائه شده، روش های مکاشفه ای مثل استفاده از یک حافظه خارجی، روش niching، خوشه بندی فازی، نظریه آشوب، تولید عدد متضاد، استراتژی جهش خودتطبیقی و جمعیت هوشمند به همراه بیان میزان بهبود آن ها استفاده شده است. برای معتبرساختن جواب های غالب پیداشده در روش چندهدفه، از شاخص هایی مثل spacing و diversity بهره برده شده است. همچنین، برای اندازه گیری میزان کارآیی روش های تصادفی، شاخص هایی همچون میانگین، انحراف استاندارد، امید ریاضی، ارزش جواب تصادفی در برابر جواب قطعی، 95% بازه اطمینان و خطای نسبی به کار گرفته شده اند. روش های پیشنهادی علاوه بر جنبه های کاهش هزینه و آلودگی شبکه، برای کاربرد در شبکه های قدرت عملی به خاطر حجم محاسباتی پایین آن ها مناسب هستند. برای اندازه گیری میزان کارآیی هر یک از نوآوری های ارائه شده در این پایان نامه، آن ها را بر روی شبکه های 5، 6، 10، 14، 30، 40 و 100 واحدی و شبکه 30 شین و 118 شین ieee اعمال کرده ایم.
کامبیز دهقانی کهنه شهری فریدون شعبانی نیا
در این پایان نامه، یک روش جدید شناسایی خطا در فرآیندهای پتروشیمیایی بر پایه ی روش گراف جهت دار با گره های علامت گذاری شده (sdg) معرفی شده است. رویکرد ارائه شده یک روش ترکیبی است که منطق فازی را جهت استخراج اطلاعات کمّی از نحوه ی انحراف پارامترهای فرآیند به خدمت گرفته و باعث بهبود عمل شناسایی خطا توسط روش کیفی sdg می گردد. برای این منظور، دو نوع مختلف سیستم استنتاج فازی (نوع1 و نوع2) طراحی شده و ترکیب آن ها با روش کیفی sdg به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم استنتاج فازی نوع1 با استفاده از واسط گرافیکی منطق فازی در نرم افزار متلب طراحی شده و خروجی های سیستم فازی نوع2 طبق الگوریتم km، با کدنویسی در نرم افزار متلب محاسبه شده اند. نتایج شبیه سازی شناسایی خطا با سه روش sdg محض، sdg-fuzzy1 و sdg-fuzzy2 بر روی یک برج تقطیر به عنوان نمونه ای از یک واحد فرآیندی نشان می دهند سیستم های استنتاج فازی نوع1 و نوع2 در برطرف نمودن کاستی های موجود در شناسایی خطا با روش sdg محض بسیار موثر عمل می کنند. علاوه بر این، توانایی ذاتی سیستم فازی نوع 2 در مقایسه با نوع 1، در پوشش دامنه ی وسیع تری از نامعینی های فرآیند، موجب می شود مشخصه های انحراف محاسبه شده توسط این سیستم از دقت بالاتری برخوردار باشند. این توانایی، به خصوص در مواردی مثل فرآیندهای پتروشیمیایی که تعیین دقیق توابع عضویت برای پارامترهای فرآیند دشوار است، اهمیت بیشتری می یابد. نتایج بررسی ها نشان می دهند قابلیت سیستم شناسایی خطای sdg-fuzzy2 درحذف پاسخ های کم اهمیت و افزایش دقت شناسایی خطا بیشتر از سیستم شناسایی خطایsdg-fuzzy1 می باشد.
محمد زاور محمد حسین شفیعی
کمپرسورها دستگاههای دواری هستند که به منظور افزایش فشار در موتورهای توربو جت، توربین های گازی، توربور شارژها، انتقال گازها و دیگر موارد کاربرد دارند. محدوده کاری کمپرسورهای سانتریفیوژ توسط پدیده مخرب و ناپایداری به نام سرج محدود می شود. سرج باعث نوساناتی ناخواسته در دبی کمپرسور می شود که موجب آسیب رساندن به آن می شود. عمده ترین آسیبها شامل شکستن پره ها (در توربین های گازی) ، بازگشت دبی به ورودی کمپرسور، بالا رفتن دمای داخلی کمپرسور و لرزش در بدنه آن می باشد. این پایان نامه کاربرد کنترل غیرخطی بر مبنای قوانین لیاپانوف برای کنترل پدیده ناپایدار سرج در کمپرسورهای سانتریفیوژ با سرعت ثابت را ارائه می دهد . مدل استفاده شده در این پایان نامه، مدل معروف مور-گریتزر می باشد که پدیده ناپایدار سرج را توسط کنترل کننده های طراحی شده بر اساس معیار لیاپانوف و شبکه عصبی کنترل می کند. سیستم کمپرسور شامل کنترل ولوی به نام close coupled valve می باشد که در خروجی کمپرسور و ورودی مخزن هوای فشرده می باشد . استفاده از یک کنترل کننده موجب سهولت در طراحی و پیاده سازی و عیب یابی سیستم می شود.
آسیه ایزدی مهران یزدی
هنگامی که بازوی ربات در کاربردهایی مثل تراشکاری، خمش فلزات در تماس با سطوح قرار می گیرد، نیرویی بین عملگر نهایی و محیط کار ربات تولید می گردد. کنترل موقعیت عملگر نهایی ربات در کاربردهای غیر تماسی، موضوع بسیاری از تحقیقات در دهه های اخیر بوده است و محققان در این زمینه به نتایج مطلوبی دست یافته اند. اما هنگامی که بازوی ربات در تماس با محیط قرار می گیرد، علاوه بر کنترل موقعیت، کنترل نیروی برهمکنش بین ربات و محیط نیز بایستی در نظر گرفته شود، دسترسی به این هدف از طریق راهکارهایی مثل کنترل هایبرید موقعیت/ نیرو و کنترل امپدانس امکان پذیر است. این پژوهش به کنترل نیروی تولید شده از طریق امپدانس کنترل موقعیت محور می پردازد. روش کنترل امپدانس تلاشش بر این است که رابطه دینامیکی مطلوب و از پیش تعیین شده ای بین بازو و محیط برقرار سازد. بنابراین، نیرو به طور ذاتی در این روش کنترل نمی گردد و بایستی راهکارهایی در جهت برآورده کردن این هدف در نظر گرفته شود. تمرکز اصلی این تحقیق بر کنترل نیروی تولید شده از طریق کنترل امپدانس موقعیت محور، هنگامی که اطلاعات دقیقی از موقعیت و سختی محیط مشخص نیست، می باشد. به منظور رسیدن به این هدف، جهت تخمین میزان سختی محیط، از شبکه های عصبی درحلقه کنترل نیرو استفاده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از موفقیت این روش در دنبال کردن نیروی مرجع در حالت های مختلف دارد.
قاطمه عوض فرد مهران یزدی
امروزه موضوع رباتیک و به خصوص ربات های ماهی زیر دریایی، بحث جذابی برای بسیاری از محققان بوده است، لذا در این پایان نامه برای رسیدن به نتایج جدیدتر در طراحی این گونه ربات ها تلاش زیادی انجام شده است. در بحث کنترل فازی ربات ماهی در حضور عدم قطعیت ابتدا به مدل ربات ماهی نیاز می باشد، که طبق تحقیقات انجام شده دست یابی به یک حرکت بهینه در یک وسیله ی زیر دریایی خود مختار نظیر ربات ماهی بسیار سخت و پیچیده می باشد، زیرا در راه مدل سازی و کنترل آن توسط روش های تحلیلی و ریاضی، با معادلات جنبشی و هیدرودینامیکی بسیار سنگین برخورد خواهیم کرد. لذا طبق مطالعات انجام شده ابتدا یک ربات ماهی 3 تیکه را در نظر گرفته و برای مدل کردن آن، با در نظر گرفتن مسائل و مشکلات پیچیده موجود بر سر راه مدلسازی سیستم، به دلیل غیرخطی بودن روابط و هم چنین پیچیده بودن روابط سیستم محیط آبی، سعی شده است معادلات دینامیک سیستم را به نحوی ساده سازی شود تا بتوان مدل کاربردی و ساده ای ایجاد کرد. لذا در این راه، مدل حرکتی carangiform برای شنای ماهی در آب در نظر گرفته شده است. سپس برای کنترل و ردیابی مسیر ربات در حضور عدم قطعیت از روش فازی بهره گرفته شده تا بتوان به نتایج مطلوبی رسید. با بهره گیری از کنترل کننده های فازی از نوع معمولی و خود تنظیم، به ترتیب برای کنترل فاصله و زاویه ربات در مسیر حرکتی، توانسته شد ربات را در مسیر رسیدن به هدف مورد نظر به نحوی کنترل و هدایت کرد، که با وجود اغتشاشات احتمالی موجود درمسیر ربات بدون منحرف شدن از مسیر خود به هدف برسد. در این راستا با گرفتن خطا و مشتق آن، کنترل کننده خود تنظیم فازی به گونه ای آموزش دید تا بتواند سیگنال کنترلی متناسب با فرایند را نتیجه دهد. عمل ردیابی هدف با استفاده از کنترل کننده های فازی یک بار بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت در مسیر و باری دیگر با در نظر گرفتن پارامتر های عدم قطعیت انجام شد و نتایج مطلوب موید کارآمد بودن این نوع کنترل کننده ها در برخورد با عدم قطعیت است. در نهایت، از مزایای استفاده از این نوع کنترل کننده ها، می توان به تنظیم خودکار پارامترهای کنترلی، سادگی طراحی، حجم محاسبات کم و قابلیت اطمینان بالا اشاره کرد.
سید ایمان شکرفروش علیرضا روستا
موضوع بخش کنترل ایستگاههای زمینی ردیابی صحیح ماهواره و قراردادن آنتن در جهت ارسال سیگنالهای آن می باشد. واضح است که هر چه این رهگیری دقیق تر باشد انتقال اطلاعات بین ماهواره و ایستگاه با بازدهی بیشتری همراه خواهد بود. بدین منظور، مکانیزم حرکتی آنتن باید به گونه ای طراحی شود که بتواند در دو یا سه محور بسته به نوع ماهواره و مدارآن حرکت نماید. این مکانیزم حرکتی پدستال نامیده میشود .اگر بخواهیم حلقه های کنترلی را معرفی کنیم، میتوان گفت که سیستم کنترل شامل سه حلقه خواهد بود .در خارجی ترین حلقه، یک سیستم مخابراتی مونوپالس حلقه بسته کنترل بین ماهواره و آنتن را برقرار میکند. کنترل کننده موجود در این حلقه، بر اساس اطلاعات بدست آمده از موقعیت ماهواره، موقعیت مطلوبی که محورها باید در آن قرار بگیرند را تعیین میکند که به عنوان ورودی مرجع به حلقه میانی اعمال میشود. حلقه میانی، حلقه کنترل موقعیت نام دارد و هدف آن رساندن موقعیت محورها به مقادیر مطلوب است. حلقه درونی که حلقه کنترل سرعت نام دارد، از طریق اعمال سیگنال کنترلی به درایور موتورها، سرعت آنها را برای رسیدن به سرعت مطلوب تنظیم میکند. کنترل کننده های متنوعی برای این حلقه های کنترل پیشنهاد شده است، اما آنچه که بیشتر مد نظر ما خواهد بود کنترل کننده های pid می باشند. نتایج به دست آمده حاکی از موفقیت این روش در دنبال کردن ماهواره در حالت های مختلف را دارد.
علی رضا جمشید نیا مهران یزدی
کنترل فشار جمع کننده ی گاز درون کوره های زغال سنگ پارامتر فنی بسیار مهمی در فرآیند تبدیل زغال سنگ محسوب می شود و اهمیت آن هنگامی است که فشار گاز درون کوره منفی می شود و هوا می تواند از درب و کلاهک کوره به کوره وارد شود که باعث سوختن نامناسب کک می شود و کاهش کیفیت محصول و آلودگی محیط زیست را در پی دارد. هوایی که بر اثر فشار منفی وارد کوره می شود با مواد بدنه ی کوره واکنش شیمیایی انجام می دهد و باعث ورقه ورقه شدن بدنه ی آن می شود و عمر خدمات کوره کاهش می یابد و باعث سوختن گاز خام می شود و دمای سیستم گازی را افزایش می دهد و مصرف انرژی غیر ضروری را در پی دارد. تاکنون روش های متعددی برای حل مسأله ی فوق مطرح شده است؛ اما به دلیل غیرخطی بودن شدید و نداشتن مدل ریاضی برای سیستم، طراحان مجبور به کنترل تمامی متغیرهای فرآیند تولید کک با روش های کنترلی هزینه بر و فوق مدرن شده اند. به نظر می رسد با خطی سازی نقاط مختلف در محدوده ی کارکرد جمع کننده ی گاز در کوره های زغال سنگ و انجام آزمایش ها و تحقیقات و روش سعی و خطا می توان کنترلی مناسب برای پایدار نمودن این فرآیند در محدوده ی نرمال کاری به دست آورد تا مسأله ی جلوگیری از آلودگی محیط زیست، افزایش کیفیت محصولات و طول عمر کارکرد کوره را محقق گردد. دراین تحقیق ما از روش ترکیبی کنترل کننده pi سنتی و pi فازی جهت کنترل فشار جمع کننده ی گاز استفاده کرده ایم و سپس این روش را با روش های کنترلی فازی نوع دوم و شبکه های عصبی مصنوعی مقایسه نموده ایم.
مجتبی قاسمی علیرضا روستا
در این تحقی ، الگوریتمی جام برای انجام بهینه سازی توا راکتیو در شبکه های الکتریکای استاندارد استفاده شده است. الگوریتم طراحی شده، حداقل ساازی تلفاات خطاو شابکه بارای سطوح بار مختلف سیستم و نیز شرایط مختلف را میسار مای ساازد، با دین مفهاوم کاه کلیاه قیاود بهره برداری سیستم را از جمله افت ولتاژ باس ها، تاوا خطاو و حاد ود تاوا پایادار منااب تاوا راکتیو مناسب را برای کلیه سطوح بارها و سیستم های مختلف برآورده می کند. برای حل مساالل بهینه سازی موجود در سطوح مختلف از الگوریتم رقابت استعماری) ica ) استفاده شده است. مزایای الگوریتم مورد استفاده در مقایسه با الگوریتم های دیگر که در پایا نامه مورد بررسای قرار گرفته را می توا به صورت زیر خلاصه کرد: - توانایی بهینه سازی هم تراز و حتی بالاتر در مقایسه با الگوریتم های مختلف بهیناه ساازی، در مواجهه با انواع مسالل بهینه سازی - سرعت مناسب یافتن جواب بهینه در روش استفاده شده تلفات خطو شبکه انتقال با استفاده از در نظار گارفتن قیاود مختلاف مورد استفاده گرفته شده است. در حل مسئله بهینه سازی توا راکتیو فرض بر این است که پخش بار اقتصادی صورت گرفته و میزا تولید توا حقیقی توسط هر ژنراتور مشخص می باشد .
علیرضا سلطانی مهر علیرضا روستا
به تدریج و با پیشرفت صنعت نیمه هادی ها و استفاده از آن ها در سیستم های قدرت، مفهوم سیستم های انتقال متناوب انعطاف پذیر و یا به اختصار facts مطرح گردید که مزیت آنها نسبت به جبران کننده های موجود قابلیت کنترل لحظه ای آن ها است. یکی از انواع این ادوات statcom است که در ساختار مداری آن از مبدل منبع ولتاژ برای تحقق بخشیدن به ایجاد یک منبع ولتاژ با قابلیت کنترل سریع استفاده شده است. در این پایان نامه با طراحی یک کنترل کننده تکرار کننده، عملکرد statcom و در نتیجه پایداری شبکه بهبود یافته است. کنترل کننده مورد نظر یک کنترل کننده repetitive است. ویژگی خاص این کنترل کننده در ردیابی ورودی مرجع پریودیک حتی در حضور اغتشاش و عدم قطعیت پریودیک است. از آنجا که در مسائل مهندسی اکثر سیگنالها یا پریودیک هستند و یا با یک سیگنال پریودیک قابل تخمین هستند؛ طراحی چنین کنترل کننده ای در جهت ردیابی ورودی مرجع و کاهش تلفات بسیار مفید خواهد بود.
ایمان موسوی علیرضا روستا
به دلیل اهمیتی که انرژی های نو و به خصوص انرژی باد در آینده تأمین انرژی بشریت دارد، به موضوع توربین بادی و راه به دست آوردن حداکثر توان از آن اختصاص یافته است. ابتدا با دو روش، شبکه عصبی که یک روش هوشمند و نیز با استفاده از فیلتر کالمن که از دینامیک سیستم استفاده می کند، سرعت باد تخمین و پیش بینی می شود. سپس یک کنترل کننده فازی که پارامترهای داخلی آن با استفاده از الگوریتم های تکاملی بهینه سازی می شود، طراحی شده که وظیفه ی آن ردیابی حداکثر توان تولیدی است. در حالت کلی اگر بتوان حتی یک درصد توان تولیدی توربین را افزایش داد ، به دلیل هزینه های گزاف توربین ، کاری سودمند انجام گرفته است.
فیروزه آزادبخت علیرضا روستا
چکیده طراحی کنترل کننده غیرخطی برای یک سامانه خودگردان زیر آبی به کوشش فیروزه آزادبخت کنترل سامانه های خودگردان زیر آبی به علت وجود مباحث مکانیکی شامل نیروها و گشتاورهای هیدرودینامیکی، هیدروستاتیکی و جرم افزوده در مقایسه با اجسام در هوا و زمین دارای پیچیدگی بسیار می باشد. معادلات دینامیکی غیرخطی جسم مورد نظر در این پایان نامه به گونه ای در نظر گرفته شده که، زاویه بالک افقی به عنوان ورودی سیسـتم و عمق زیردریایـی خروجـی تعریف می گردد. به خاطر متغیر بودن نقطه کار جسم مورد نظر، استفاده از روش های کنترل کلاسیک جهت طراحی کنترل کننده مطلوب، برای این چنین سیستم هایی عملا مناسب نبوده و کارآیی لازم را ندارد. روش های کنترل کلاسیک به دلیل خواص غیرخطی این سیستم و تغییر نقطه کار آن ها پاسخ مناسبی را نتیجه نمی دهند. بنابراین از روش های کنترل غیرخطی جهت طراحی کنترل کننده بهره گرفته شده است. که یکی از این روش ها، کنتـرل مدلغـزشی می باشد. در این روش از تابع لیاپانوف استفاده می شود به طوری که کنترل پسخور چنان طرح می گردد که براساس آن تابع لیاپانوف یا به طور مشخص مشتق تابع لیاپانوف دارای ویژگی خاصی باشد تا کرانمندی مسیرهای حالت و نیز همگرایی آنها به سمت یک نقطه یا مجموعه تعادل را تضمین نماید. شبیه سازی و اثبات قضایای مربوطه نشان می دهد که کنترل کننده طراحی شده فوق بر خلاف کنترل کننده های کلاسیک مانند روش مدل ســازی چندگـانه، عمل ردیابی را بهتر انجام می دهند و در برابر عدم قطعیت های مدل، مقاوم می باشند. این موارد مزیت این کنترل کننده ها را نسبت به کنترل کننده های کلاسیک نشان می دهد.
رحمت اله اسدی علیرضا روستا
این پایان نامه با هدف بکارگیری توانایی سوئیچ زنی بسیار بالای ادوات facts در جهت بهبود پایداری دینامیکی در سیستم های قدرت انجام گردید. در فصل سوم، مدل ماشین سنکرون مورد بررسی قرار گرفت و شبیه سازی آن در نرم افزار simulink صورت پذیرفت. همچنین مدل سیستم تحریک بررسی گردید و یک مدل پیشفاز-پسفاز برای کنترل کننده pss معرفی شد و این بخش به سیستم تحریک ژنراتور سنکرون اضافه گردید. در فصل چهارم، مدل سازی svc و tcsc، دو مورد از رایج ترین و معروف ترین ادوات facts انجام شد و مدلی کنترلی برای هر یک بدست آمد. مدل بدست آمده جهت tcsc یک مدل پیشفاز-پسفاز ساده بود که از یک طبقه تقویت کننده، یک فیلتر بالاگذر و دو طبقه بلاک پیشفاز کننده تشکیل شد. مدل کنترلی ارائه شده برای svc یک کنترل کننده pi بود که از یک کنترل کننده کمکی نیز که بصورت پیشفاز-پسفاز طراحی شده بود بهره می برد. در ادامه، الگوریتم تکاملی pso مورد بررسی قرار گرفت و در آن جهت جلوگیری از به دام افتادن الگوریتم در مینیمم های محلی، از روش جهش گوسین استفاده گردید. وظیفه الگوریتم pso در این پایان نامه، بهینه سازی همزمان کنترل کننده های ادوات facts و پایدارساز سیستم قدرت بود تا از این طریق بهترین پاسخ سیستم بدست آید. در فصل پنجم به بحث در خصوص نتایج پایان نامه در سیستم smib پرداخته شد. با معرفی سیستم مورد مطالعه و شبیه سازی آن در برنامه simulink، ضرایب حاصل نمایش داده شده و با خطی سازی سیستم، در خصوص پایداری سیستم در حضور ادوات فکتس بحث شد. در ادامه، بررسی پاسخ زمانی سیستم به چهار نوع خطای رایج در سیستم های قدرت صورت پذیرفت. در هر نمودار، پاسخ سیستم در سه حالت، بدون pss، بدون tcsc و با حضور همزمان pss و tcsc آورده شده است تا امکان مقایسه عملکرد سیستم در سه حالت فوق وجود داشته باشد.
محمد علی آتشی علیرضا روستا
چکیده کنترل فرکانس میکروشبکهac با استفاده از کنترلر pi فازی در مد جزیره ای به کوشش محمد علی آتشی استفاده از تولیدات پراکنده علیرغم تمام مزایای فراوان مشکلات زیادی را نیز ایجاد می کند که یکی از رایج ترین آنها ناپایداری فرکانسی است. به این ترتیب که میکرو شبکه به علت دارا بودن واحدهای تولیدی و مصرفی دینامیکی و متغیر با زمان، توازن بار را برهم می زند و این اجزاء عمدتا شامل : میکرو توربین بادی ، سلول خورشیدی و بار دینامیکی متغیر می باشند. در این پروژه، میکروشبکه ترکیبی از میکرو توربین بادی، الکترولایزر، پیل سوختی، میکرو توربین گازی، سلول خورشیدی و بار دینامیکی متغیر است.بدلیل وجود متغیرهای زیادی که عدم توازن بار را ایجاد می کنند و همچنین با توجه به محدودیت هایی که واحدهای تولیدی دارند از کنترلر فازی برای میراسازی نوسانات فرکانسی و بهبود کنترل فرکانس بار استفاده شده است. در پروژه ارایه شده، میکروشبکه به صورت پیش فرض در حالت ایزوله از شبکه اصلی در نظر گرفته شده است و برای نشان دادن قابلیت بالای کنترلر فازی در کنترل فرکانس، نتایج شبیه سازی کنترلر pi فازی با نتایج بدست آمده از اعمال کنترلر piسنتی مقایسه شده است.همچنین برای عادلانه بودن مقایسه ضرایب کنترلر pi سنتی با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات(pso) که بصورت بهینه تنظیم شده مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مقایسه نشان داد که عملکرد کنترلر pi فازی بسیار بهتر و با ضریب اطمینان بالا تری نسبت به کنترلر piسنتی است. همچنین در این پایان نامه برای نشان دادن مقاوم بودن کنترلر فازی سناریوهایی مانند افزایش و کاهش بار یا تولید شبیه سازی و استفاده شده است. در انتها اثر سیستم الکترولایزر در مواقع اغتشاش توانی بررسی گردیده است و نشان داده شده که الکترولایزر اثر مثبتی در مواقع نامتوازنی بار دارد.لازم به ذکر است که شبیه سازی ها با توجه به این نکته صورت گرفته است که توان تولیدی میکرو توربین نسبت به سایر اجزاء تولید کننده توان در شبکه بالاتر است.
محمد عباسی فریدون شعبانی نیا
میکروگرید معرفی شده متشکل از تولید کننده های تجدیدپذیر توان(ژنراتور بادی، سلول فتوولتائیک)، المان ذخیره (باطری یون-لیتیم)و تجهیزات برقی dc (بار شبکه) وکنترل کننده فازی- تطبیقی(فازی ممدانی+ شبکه عصبی پرسپترون با الگوریتم tlbo (می باشد . در این تحقیق هدف ارتقاء کنترل شارژ و دشارژ باطری جهت افزایش عمر باطری یون -لیتیوم می باشد که در این راستا امکان فروش توان بیشتر هم مهیا می شود . این امر با شبیه سازی المان های شبکه در سیمولینک متلب محقق می شود. اختلاف بین توان تولیدی و مصرفی به عنوان یک عامل تأثیرگذار در باطری لحاظ شده است. ?p = pl ? (pwind + ppv ). همچنین با توجه به رابطه مستقیمی که بین طول عمر باطری و soc وجود دارد می توانیم با فازی کنترلر تطبیقی soc را در یک محدوده مطلوب نگهداری کنیم .بنابراین کنترل کننده فازی با ورودیهای p ? و ?soc عمل استنتاج فازی را با توجه به قوانین فازی انجام داده و خروجی را به شبکه عصبی داده و شبکه با تابع هدفی که برای الگوریتم (f(x_i )= ?_(j=1)^n?f_j (?_soc+ ?_i)) تعریف شده آموزش دیده وخروجی ایجاد می شود یک کنترل کننده فازی تطبیقی دارای خصوصیات چشمگیری می باشد مانند : پاسخ سریع و عملکرد مطلوب که می تواند تغییرات مناسب را بر روی پارامترهای فازی انجام دهد . همچنین از مزایای دیگر یک کنترل کننده فازی تطبیقی کاربرد ساده ، عدم استفاده از مدل های ریاضی و قابل استفاده در کاربردهای مختلف می باشد . در باطری یون – لیتیوم رسیدن به soc50% در بازه تغییرات مینیمم جریان، در عمر باتری بیشتر تأثیرگذار است . در ضمن مازاد توان که جهت افزایش soc به بالای 50% صرف شارژ می شود برای فروش به کار رفته و میکرو گرید مقرون به صرفه تر خواهد شد . بنابراین رسیدن به این هدف با یک کنترلر مدرنتر میسر می شود که بهبود عملکرد در نمودارها مشهود می باشد . حالت های مختلفی برای soc ابتدایی باطری در نظر گرفته می شود تا عملکرد کنترل کننده ارزیابی گردد . تغییرات soc به عنوان یک سیگنال ورودی برای کنترل کننده می باشد تا عملکرد آن در شرایط واقعی سنجیده شود . در نتایج بدست آمده دیده می شود که تنظیم ضرایب وزن و بایاس، جریان خروجی باطری توسط شبکه عصبی مقادیر خطا( زمان نشست ،زمان خیزش و فرا جهش ) کاهش یافته که نشان دهنده تنظیمات دقیق تری از سوی کنترلر می باشد و این نشان دهنده اثربخش بودن ارتقاء کنترل کننده می باشد .
نازیلا بیرمی علیرضا روستا
در این پایان نامه یک کنترل موفق و مناسب درمورد یک ژیروسکوپ 3 درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از موارد استفاده از این کنترل این است که این کنترل می تواند روی یک وسیله پرنده یا متحرک مورد استفاده قرار بگیرد. هدف نهایی در این پایان نامه طراحی یک صفحه پایدار 3 درجه آزادی میباشد. مدل ریاضی مورد استفاده در این پایان نامه براساس معادلات حرکت اویلر می باشد که شرح کامل آن در متن پایان نامه آمده است. براساس همین مدل ریاضی شبیه سازی های غیرخطی ژیروسکوپ انجام و نتایج نشان داده شده است. کنترل کننده مورد استفاده در این پایان نامه یک کنترلر بهینه lqr خواهد بود که نتایج بدست آمده از آن با یک کنترل کننده سادهpid مقایسه خواهد شد. ضرایب کنترل کننده pidبراساس گرادیان خطای ناشی از ضرایب به دست آمده است.آزمایشات و شبیه سازی های انجام شده با بکارگیری این کنترلر، توانایی آن را درمورد پایدار سازی صفحه پایدار نشان می دهد.