کنترل بهینه ی موقعیت عملگر آلیاژ حافظه شکل

آلیاژهای حافظه شکل گروهی از مواد هوشمند هستند که امروزه در زمینه های مختلف تحقیقاتی و صنعتی مورد توجه بسیار زیادی قرار گرفته و تحقیقات گسترده ای در مورد آن ها در حال انجام می باشد. این مواد که می توان ردپایی از هوشمندی در آن ها پیدا نمود، گزینه ی مناسبی برای طراحی و ساخت سازه ها و یا عملگرهای هوشمند می باشند. مواد حافظه شکل بسته به دمای اعمالی دارای دو رفتار شاخص "شبه الاستیک" و "اثر حافظه شکلی" می باشند که در هر کاربرد خاص از یکی از این دو رفتار استفاده می گردد. در این پژوهش از رفتار اثر حافظه شکلی برای طراحی و ساخت یک عملگر موقعیت دهی از جنس آلیاژ حافظه شکل استفاده می شود. هدفی که در این پایان نامه دنبال می گردد مدل سازی و کنترل بهینه ی عملگر فوق الذکر، با استفاده از یک کنترلر pid است. وجود رفتار غیرخطی هیسترزیس چالش های گوناگونی را بر سر راه مدل سازی و کنترل این عملگرها قرار داده است.کنترل این سیستم نیاز به مدل دقیقی که قادر به پیش بینی رفتار پیچیده ی عملگر باشد می باشد. در این تحقیق از یک مدل تجربی با ساختار مدل واینر و همچنین داده های تجربی جهت مدلسازی عملگر استفاده می شود. توابع پایه استفاده شده در مدل واینر از حل عددی معادلات حاکم نظیر معادلات تغییر فاز، معادله تعادل و معادله تنش-کرنش به دست آمده است. بر اساس مدل شناسایی شده، ضرایب بهینه کنترلر پیشنهادی با استفاده از الگوریتم جدیدی که در آن از ترکیب روش های برنامه ریزی دینامیکی و الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات بهره گرفته می شود، محاسبه شد. سپس نتایج حاصله بر روی سیستم واقعی پیاده سازی شد. عملکرد بهینه ی عملگر گواهی بر مناسب بودن مدل به دست آمده و همچنین عملکرد مطلوب کنترلر می باشد. همچنین نتایج عددی نشان داد که روش پیشنهادی برای محاسبه حالت بهینه سیستم های دینامیکی بسیار سریعتر بوده و زمان محاسبه بسیار کمتری نیاز دارد.