نام پژوهشگر: مصطفی تقی زاده

طراحی و شبیه سازی سیستم هیدرولیک ترمز توربین های بادی مگاواتی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مکانیک 1391
  یعقوب اکبری   مصطفی تقی زاده

در این پژوهش، مکانیزم های ترمزگیری در توربین باد و سیستم های تحریک ترمز مورد بررسی قرار گرفته و با توجه به استانداردهای مربوط به توربین باد، مدار هیدرولیک ترمز مکانیکی غیرفعال (ایمن از خرابی) برای یک توربین بادی 2 مگاواتی طراحی و شبیه سازی شده است. طراحی انجام شده شامل پیشنهاد یک مدار هیدرولیک جدید جهت ترمزگیری دو وضعیتی، محاسبات مربوط به دبی و فشار روغن و انتخاب اجزاء مدار می باشد. منظور از مدار هیدرولیک دو وضعیتی مداری است که می تواند گشتاور ترمزی را در دو سطح مختلف برای توقف های عادی و اضطراری اعمال نماید. علاوه برآن یک مدار هیدرولیک ترمز مکانیکی فعال برای توربین مذکور طراحی و اجزاء آن انتخاب شده است. مزیت اصلی مدار پیشنهاد شده در اینست که فشار در محرکهای ترمزی می تواند کنترل شود. با توجه به اینکه هدف از کنترل فشار در محرکهای ترمز رسیدن به گشتاور ترمزگیری مطلوب می باشد، و از آنجائیکه گشتاور تابع ضریب اصطکاک (دما) و فشار است؛ در سیستم کنترلی ارائه شده از یک حلقه کنترلی با پسخورد دما و فشار استفاده شده است. با اندازه گیری دمای لنت (برای تعیین ضریب اصطکاک) و فشار محرکهای ترمز، گشتاور ترمزی موجود محاسبه شده و با مقدار مطلوب مقایسه می گردد. خطای گشتاور توسط یک کنترلر pid تقویت شده و به یک شیر کنترل فشار تناسبی ارسال می شود. فشار محرکهای ترمز توسط این شیر به نحوی کنترل می شود تا گشتاور ترمزی در وضعیت ترمزگیری مربوطه (ترمزگیری عادی و یا اضطراری) در مقدار ثابتی باقی بماند. به منظور اعتبارسنجی محاسبات انجام شده، مدارهای پیشنهادی در نرم افزار اتومیشن استودیو شبیه سازی و نتایج آن با محاسبات طراحی مقایسه شده است. مقایسه انجام شده توافق خوبی بین پارامترهای طراحی و نتایج شبیه سازی نشان می دهد. در بخش دیگری از این پژوهش، شبیه سازی و کنترل زاویه پیچ پره در یک توربین بادی 2 مگاواتی در نرم افزار اتومیشن استودیو انجام شده است. با توجه به اینکه هدف از کنترل زاویه پیچ رسیدن به توان مطلوب توربین می باشد، در سیستم کنترلی ارائه شده از دو حلقه کنترلی تو در تو استفاده شده که در آن حلقه خارجی بر اساس خطای توان، مقدار مطلوب زاویه پیچ را تعیین و حلقه داخلی زاویه پیچ را کنترل می کند. کنترل زاویه پیچ در حلقه داخلی از طریق فرمان دادن به یک سیستم سروهیدرولیک انجام می گیرد که در آن جابجایی یک عملگر هیدرولیکی رفت و برگشتی به جابجایی زاویه ای پره تبدیل می شود. کنترل کننده مورد استفاده در هر دو حلقه، کنترل کننده pi می باشد. سیستم کنترل کامل، شامل سیستم سروهیدرولیک، کنترلرها و حلقه های فیدبک در نرم افزار اتومیشن استودیو شبیه سازی شده و ضرایب کنترل کننده ها تنظیم گردیده اند. در شرایط یکسان از نظر سرعت باد، نتایج این شبیه سازی با نتایج یک مقاله معتبر مقایسه شده و عملکرد مطلوب سیستم نشان داده شده است.

طراحی و شبیه سازی ربات موازی سه درجه آزادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  ناصر برخوردار   مصطفی تقی زاده

در این پایان نامه طراحی، ساخت و شبیه سازی یک ربات موازی سه درجه آزادی 3-pusبا عملگرهای نیوماتیکی ارائه شده است. این ربات از یک صفحه بالایی (پایه ثابت)، سه بازو و یک صفحه متحرک پایینی با سه درجه آزادی انتقالی تشکیل شده است. هر بازو بوسیله یک مفصل کشویی به پایه متصل است. روی هر بازو دو مفصل یونیورسال توسط دو میله موازی به دو مفصل کروی متصل شده اند. در نهایت شش مفصل کروی متصل به سه بازو به صفحه متحرک پایینی متصل می شوند. طراحی مفاصل این ربات بر این مبنا می باشد که فقط سه حرکت انتقالی در مجری نهایی مد نظر است، بنابراین برای اینکه در مجری نهایی دوران نداشته باشیم روی هر بازو از یک ساختار متوازی الاضلاع استفاده شده است. با توجه به اینکه انتخاب نوع عملگر نقش بسزایی در عملکرد ربات ایفا می کند، در این ربات از عملگرهای نیوماتیک استفاده شده که دارای قابلیت هایی نظیر سرعت و شتاب بالا می باشند. ربات مورد مطالعه در نرم افزارcatia مدل شده و ابعاد و زوایای اجزای مختلف ربات با توجه به فضای کاری مطلوب طراحی شده است. پس از اتمام مراحل طراحی، ساخت ربات انجام شده که در صورت امکان از اجزای استاندارد استفاده شده و سایر اجزا در کارگاه ساخته و مونتاژ شده اند. درجات آزادی ربات مورد مطالعه با استفاده از تئوری پیچه محاسبه و معادلات سینماتیکی مستقیم و معکوس ربات استخراج شده است. با توجه به معادلات سینماتیک معکوس، فضای کاری ربات با استفاده از دو روش هندسی و عددی بدست آمده است. همچنین ماتریس ژاکوبین محاسبه و تحلیل تکینگی ربات صورت گرفته است. در نهایت این ربات در نرم افزار adams مدل سازی و عملکرد دینامیکی آن شبیه-سازی شده است.

مدل سازی و کنترل ربات اسکارای نیوماتیکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  سمانه بهارلو   مصطفی تقی زاده

ربات اسکارا از جمله ربات‏های صنعتی با مکانیزم سری می‏باشد که به دلیل قدرت مانور بالا در صفحه xy برای عملیات مونتاژکاری مناسب است. این ربات با عملگر الکتریکی در مقیاس‏های مختلف طراحی و به‏کارگرفته‏شده‏است. عملگرهای نیوماتیکی دارای ویژگی‏هایی می‏باشند که می‏توان آن ها را به عنوان گزینه‏ای مناسب، برای بسیاری از کاربردها، از جمله محرک در ربات‏های صنعتی مطرح کرد. در این پایان نامه ربات اسکارا با عملگر نیوماتیکی بررسی و کنترل شده‏‏است. ابتدا معادلات سینماتیکی ربات اسکارا بدون عملگر، با استفاده از روش دناویت- هارتنبرگ به دست می‏آید و با استفاده از روش لاگرانژ معادلات دینامیکی ربات استخراج می‏شود. در ادامه برای صحه‏گذاری معادلات به‏دست‏آمده، از نرم‏افزارهای simmechanics و adams استفاده می‏شود. سپس، بعد از بررسی اجزای سیستم نیوماتیک، مدل ریاضی مناسب ارائه شده‏است. در این مدل‏سازی، مدل دینامیکی حرکت و مدل ترمودینامیکی سیستم و مدل شیر در نظر گرفته می‏شود. در راستای کنترل موقعیت ربات، بدون در نظرگرفتن دینامیک عملگرها، از دو کنترلر pid و fuzzy-pid استفاده شده‏است. fuzzy-pid عملکرد بهتری ارائه می‏کند. پس از آن با در نظر گرفتن مدل موتورهای نیوماتیکی، مدل اسکارای نیوماتیکی شبیه‏سازی می‏شود. از آنجا که ربات مورد نظر دارای دینامیک و معادلات غیرخطی است، برای کنترل این ربات نیز از دو کنترلر pid و fuzzy-pid استفاده می‏شود. در این قسمت نیز کنترلر fuzzy-pid عملکرد بهتری نشان می‏دهد. زیرا در کنترلر pid ضرایب کنترلی برای تمامی لینک‏ها در تمام طول مسیر یکسان می‏باشد. ولی با استفاده از کنترلر fuzzy-pid ضرایب کنترلر هر یک از لینک‏ها به‏طور جداگانه و در تمام طول مسیر با استفاده از قوانین فازی تنظیم می‏گردد.

طراحی، مدلسازی و شبیه سازی سیستم هیدرولیک در آسانسورهای هیدرولیکی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مکانیک 1392
  محسن کریمخانی   مصطفی تقی زاده

در طراحی یک آسانسور هیدرولیکی ملاحظات مختلفی از جمله مباحث مربوط به مهندسی عمران، طراحی الکتریکی و مهندسی کنترل، طراحی مکانیکی و سیستم هیدرولیک مد نظر قرار می گیرد. در این پایان نامه طراحی، مدل سازی و شبیه سازی انواع مختلف سیستم های هیدرولیک آسانسور هیدرولیک بررسی شده است. در پایان محاسبات برای یک آسانسور هیدرولیک با ظرفیت بار دو تن و طول تراول 5 متر انجام شده است. از آنجا که در تمام زمینه ها، طراحی بایستی در محدوده استاندارد مربوطه صورت پذیرد، طراحی سیستم هیدرولیک با استفاده از استاندارد اروپایی مورد مطالعه قرارگرفته و محاسبات طراحی سیستم و کمانش جک انجام شده است. در طراحی سیستم هیدرولیکی، تمامی سیستم های سروی شیرکنترل، پمپ کنترل و همچنین سیستم دارای انباره بررسی شده است. به منظور دستیابی به بهترین ساختار منبع توان، سیستم های مذکور مدل سازی و شبیه سازی شده و مسائلی از جمله بازده و مصرف انرژی نیز مد نظر قرار گرفته است. مدل سازی سیستم با استخراج معادلات حاکم بر واحد پمپ_موتور، جریان عبوری از شیرها، افت اصطکاکی در لوله ها، معادله پیستون و بار، معادلات پیوستگی و تغییرات مدول بالک موثر انجام شده است. با توجه به پیچیدگی، غیرخطی بودن و تعداد بالای معادلات حاکم بر کل سیستم، شبیه سازی رفتار سیستم در نرم افزار matlab simhydraulic انجام شده است. معادلات حاکم بر اجزای مختلف سیستم، در این نرم افزار ساده سازی شده و حجم بالای محاسبات کاهش می یابد، به طوری که شبیه سازی کل سیستم میسر می شود. در شبیه سازی آسانسور هیدرولیکی مذکور، نتیجه شد که با استفاده از سیستم پمپ کنترل به جای سیستم شیر کنترل، به میزان 7/16 درصد مصرف انرژی در حرکت صعودی کاهش می یابد. در حرکت نزولی نیز اگر پمپ به عنوان موتور هیدرولیکی کار کند، می توان انرژی پتانسیل حرکت نزولی را بازیابی نمود. در سیستم هیدرولیک دارای انباره، با ذخیره انرژی در انباره در حرکت نزولی، به میزان 46 درصد مصرف انرژی در حرکت صعودی کاهش می یابد. همچنین اثر دما بر مصرف انرژی بررسی شده که گرم شدن روغن از صفر تا 60 درجه سانتیگراد، کاهش مصرف انرژی به اندازه 7/8 درصد را به دنبال دارد.

مدل سازی و کنترل یک موتور سرو هیدرولیک تحت بار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  صابر معدنی پور   محمد حسین رمضانی

سیستم های هیدرولیکی به دلیل توانایی تولید نیروها و گشتاورهای بالا، کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارند. سیستم سرو هیدرولیک نوعی از سیستم های هیدرولیکی می باشد که بسیار دقیق عمل می نماید. با توجه به اینکه سیستم های سرو هیدرولیک رفتاری غیرخطی دارند، مدل سازی، شبیه سازی و اعمال روش های کنترلی پیشرفته به این سیستم ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پروژه مدل سازی، شبیه سازی و کنترل حلقه بسته یک موتور هیدرولیکی(سرو هیدروموتور) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای اطمینان از صحت مدل سازی، یک سرو هیدروموتور به دو روش مدل سازی شده است. مدل اول با استفاده از نرم افزار simhydraulics (زیر مجموعه سیمولینک متلب) و مدل دوم از معادلات حاکم بر سیستم بدست آمده است. به دلیل اینکه پارامترهای سیستم زیاد بوده و بیشتر آنها غیر قابل اندازه گیری می باشد، با مقایسه نتایج حاصل از simhydraulics و نتایج تجربی، مقادیر پارامترهای سیستم بدست آورده شده سپس نتایج حاصل از دو روش مدل سازی با یکدیگر مقایسه گردیده است. در مدل ارائه شده با استفاده از معادلات، تراکم پذیری سیال در نظر گرفته شده است ولی در simhydraulics از آن صرف نظر شده است بنابراین مدل حاصل از معادلات، به واقعیت نزدیکتر بوده و به همین خاطر هنگام طراحی کنترلر، از آن استفاده شده است. به دلیل عملکرد بالای کنترلر pid ، از این کنترلر برای سیستم استفاده شده است. چون اساس طراحی این کنترلرها بر مبنای مدل خطی می¬باشد، ابتدا معادلات را خطی کرده و سپس مدل خطی از سیستم بدست آورده و برای آن کنترلرpid طراحی شده است. استفاده از کنترلر طراحی شده برای مدل غیرخطی، نتایج خوبی را حاصل نمی کند بنابراین برای آن کنترلر مناسب تری تنظیم می گردد. با اعمال بار به سیستم مشاهده می شود که کنترلر تنظیم شده نتایج خوبی نمی دهد که برای رفع این مشکل از کنترلر چند مدله با سوئیچ نرم و سوئیچ سخت استفاده شده است. استفاده از کنترلر با سوئیچ سخت، زمان نشست و همچنین نوسانات را کاهش می دهد اما بدلیل اینکه در سوئیچ سخت، تغییر کنترلرها ناگهانی صورت می گیرد باعث ایجاد پرش در پاسخ می گردد که برای رفع آن از کنترلر چند مدله با سوئیچ نرم استفاده شده است. با استفاده از منطق فازی شرایطی را به وجود آورده شده که تغییر بین کنترلرها به آرامی صورت گیرد. استفاده از کنترلر چند مدله با سوئیچ نرم زمان نشست و نوسانات را کاهش داده و هیچ پرشی در هنگام تغییر کنترلرها بوجود نمی آورد.

بررسی واکنش بازار به اخبار سود با در نظر گرفتن ریسک اطلاعاتی و هزینه های معاملات
thesis دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) - قزوین - دانشکده علوم اجتماعی 1393
  مصطفی تقی زاده   محمدحسین قائمی

ریسک اطلاعاتی و هزینه های معاملات از جمله عواملی هستند که از طریق آنها می توان نقش محیط اطلاعاتی شرکت در کشف قیمت سهام شرکتها را بررسی کرد. شرکتهایی که اطلاعات عمومی کمتری دارند و سهامداران به صورت محرمانه از اخبار شرکت مطلع می شوند، ریسک اطلاعاتی بیشتری دارند. این پژوهش به دنبال بررسی تأثیر ریسک اطلاعاتی و هزینه های معاملات ناشی از محیط اطلاعاتی شرکت بر واکنش سرمایه گذاران است؛ برای آزمون فرضیه ها مدل های پژوهش ژانگ و همکاران (????) استفاده شده است که شامل تحلیل عاملی تأییدی برای تعیین متغیرهای ریسک اطلاعاتی وتجزیه و تحلیل رگرسیون خطی چند متغیره برای آزمون فرضیه ها است. نتایج آزمون فرضیه ها نشان داد که ریسک اطلاعاتی بالاتر باعث واکنش اولیه بیشتر سرمایه گذاران به اعلامیه های سودهای فصلی می شود اما در واکنش های بعدی تاثیری ندارد؛ هزینه ‎های معاملات نیز تأثیری در واکنش بازار سهام نداشت.