به منظور درک و شناخت محیط های کاری متنوع و همچنین انجام کارهای پیشرفته مانند ماموریت-های فضایی، ماموریت های زیردریایی، کاربردهای پزشکی و غیره می توان از سیستم های تله اپراتری به عنوان رابط کاربر با محیط کاری، استفاده کرد. معمولا به دلیل فاصله زیاد بین روبات های موجود در سیستم تله-اپراتوری، در انتقال اطلاعات بین روبات های مذکور، تاخیر وجود دارد که این تاخیر مهمترین چالش در پایداری مجموعه سیستم تله اپراتوری و میزان کارایی آن می باشد. میزان کارایی که در ادبیات سیستم های تله اپراتری با مفهوم شفافیت بیان می شود، به معنی میزان احساس کاربر از محیط کاری می باشد که در فاصله دورتر از کاربر قرار گرفته است و منظور از پایداری سیستم تله اپراتوری، کراندار ماندن خطای ردیابی بین رفتار روبات های موجود در سیستم تله اپراتوری می باشد. به منظور افزایش میزان شفافیت سیستم، می بایست از محیط کاری اطلاعات کافی به دست آورده و به کاربر منتقل کرد. این اطلاعات را می توان توسط سنسورهای مختلف مانند دوربین ها، سنسورهای نیرو و سنسورهای موقعیت اندازه گیری کرده و به کاربر انتقال داد. معمولا در سیستم های تله اپراتوری با پهنای باند محدود انتقال اطلاعات، ارسال اطلاعات بصری باعث افزایش تاخیر و پیامد آن افزایش پیچیدگی مساله کنترل در کاربردهای مختلف سسیتم تله اپراتوری می شود. بنابراین در اینگونه سیستم ها معمولا از سنسورهای بصری استفاده نمی شود و فقط اطلاعات نیرو و موقعیت جهت طراحی کنترل کننده به منظور پایدارسازی و افزایش میزان شفافیت سیستم تله اپراتوری مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم های تله اپراتوری دو طرفه، متشکل از دو روبات، کنترل کننده های روبات ها و کانال انتقال اطلاعات می باشند که یکی از روبات ها که با کاربر در ارتباط است روبات فرمانده نامیده شده و روبات دیگر که با محیط کاری در ارتباط است، روبات فرمانبر نامیده می شود. هدف کنترل کننده های روبات های فرمانده و اسلیو، تضمین اهداف کنترلی شامل پایداری کل مجموعه سیستم تله اپراتوری و شفافیت آن می باشد. در این رساله، روش طراحی کنترل کننده غیرخطی برای سیستم های تله اپراتوری دو طرفه با تاخیر متغیر با زمان مورد بررسی قرار می گیرد. مدل دینامیکی استفاده شده برای روبات های فرمانده و فرمانبر به منظور طراحی کنترل کننده و تحلیل پایداری مجموعه سیستم تله اپراتوری، مدل غیر خطی بوده با ویژگی های مشخص می باشد. همچنین در تمامی روش های کنترلی پیشنهادی جدید در این رساله، تاخیر موجود در کانال انتقال اطلاعات بین روبات های فرمانده و فرمانبر متغیر با زمان و نامتقارن می باشد. در این رساله، در فصل اول مقدمه ای بر سیستم تله اپراتوری بیان شده و در فصل دوم سیستم تله-اپراتوری با تاخیر موجود در کانال انتقال اطلاعات و روش های موجود برای پسیو کردن سیستم تله اپراتوری مورد مطالعه قرار می گیرد. در فصل دوم، روش پیشنهادی جدید برای پسیو کردن کانال انتقال اطلاعات و همچنین مدل سازی تاخیر متغیر با زمان با اغتشاش کانال همراه با تاخیر ثابت، بیان شده و شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی روش پیشنهادی آورده شده است. در فصل سوم روش طراحی کنترل کننده تطبیقی برای سیستم های تله اپراتوری با تاخیر ثابت در کانال انتقال اطلاعات مورد مطاله قرار گرفته و در ادامه فصل سوم، روش پیشنهادی جدیدی برای طراحی کنترل کننده تطبیقی برای سیستم تله اپراتوری با تاخیر متغیر با زمان در کانال انتقال اطلاعات همراه با شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی مربوطه آورده شده است. در فصل چهارم، مساله اشباع محرک در مفاصل روبات های سیستم تله اپراتوری مورد بررسی قرار می گیرد و روش کنترلی جدیدی برای برخورد با مساله اشباع محرک های روبات ها در سیستم تله اپراتوری با تاخیر متغیر با زمان معرفی شده و در ادامه، شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی کنترل کننده پیشنهادی جدید آورده شده است. در فصل پنجم، به بررسی و ارایه روش کنترلی جدید برای ردیابی هم زمان موقعیت و نیرو در سیستم تله اپراتوری با تاخیر متغیر با زمان پرداخته شده و شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی مربوطه آورده شده است که منظور از ردیابی موقعیت و نیرو، به ترتیب ردیابی موقعیت های مفاصل بین روبات های فرمانده و فرمانبر و ردیابی نیروهای اعمالی از طرف کاربر و محیط کاری می باشند. شایان ذکر است که تمامی نتایج آزمایشگاهی موجود در این رساله در آزمایشگاه تله روباتیک دانشگاه آلبرتا کانادا انجام شده است.

این آزمایش در شرایط برون تنی به منظور بررسی اثرات متقابل روغن آفتابگردان، فوماریک اسید و مخلوط اسانس های گیاهی بر تولید متان در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفت.طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل و بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه عامل در سه سطح و با سه تکرار صورت پذیرفت.عامل ها شامل تیمار روغن آفتابگردان در سه سطح صفر، 3 و 6 درصد، فوماریک اسید در سه سطح صفر، 5 و 10 درصد سوبسترا واسانس گیاهی که ترکیبی از اسانس دارچین و آویشن بانسبت (50:50) بود. مایع شکمبه مورد استفاده در این آزمایش از یک راس گاو هلشتاین تغدیه شده با جیره گاوهای خشک گرفته شد. تولید گاز در 24 ساعت تحت تاثیر تیمارها قرارگرفت(p<0.05).، اثر متقابل روغن آفتابگردان و اسانس بر تولید گاز معنی دار بود(p<0.05). تولید کل اسیدهای چرب فرار توسط تیمار ها تحت تاثیر قرار گرفت(p<0.05) ولی اثرات متقابل دوتایی وسه تایی تیمارهای مختلف بر تولید کل اسید های چرب فرار تاثیر معنی داری نداشت(p>0.05).تولید متان توسط تیمارهای مورد استفاده تحت تاثیر قرار گرفت(p<0.01)اثرات متقابل سه تایی بین سطوح مختلف عوامل مورد استفاده بر تولید متان معنی دار بود(p<0.01)به نحوی که در اثر افزایش سطح روغن مصرفی، استفاده از فوماریک اسید، تولید متان را کاهش داد(p<0.05) ولی در ترکیب سطوح مختلف روغن و فوماریک اسید ، افزایش سطح اسانس مصرفی بر تولید متان اثر معنی داری نداشت(p>0.05).

در این پایان نامه به معرفی کنترل کننده تطبیقی جدیدی در سیستم های کنترل از راه دور با وجود تأخیر ثابت در کانال انتقال اطلاعات و با استفاده از تعریف مجدد ماتریس رگرسور و بردار تخمین پارامترها پرداخته ایم که نه تنها با وجود نامعینی های دینامیکی قادر به سنکرون سازی حالت است، بلکه در صورت وجود نامعینی در مقدار شتاب گرانش در طرف ربات پیرو نیز قادر به سنکرون سازی حالت رفتار ربات های پایه و پیرو خواهد بود.

در این پایان نامه به بررسی کنترل و پایداری حرکت هواپیما تحت آسیب جدا شدن قسمتی از نوک بال به روش کنترل مد لغزشی با استفاده از معادلات غیرخطی هواپیما می پردازیم. از آنجا که امنیت پرواز و نجات جان مسافران در هواپیماهای مسافربری و همچنین جلوگیری از سقوط هواپیماهای جنگنده، مسافربری و پهپاد بر اثر آسیب جدا شدن قسمتی از نوک بال، از اهمیت بالایی برخوردار است سبب گردید تا محققان در این زمینه کارهای گوناگونی انجام دهند. زمانی که بر اثر سانحه مقداری از نوک بال هواپیما جدا می شود، پارامترهایی از جمله جرم، ممان های اینرسی، ضرایب آیرودینامیکی و مکان مرکز جرم تغییر می کنند. این تغییرات بوجود آمده باعث کوپل شدن حرکت های طولی و عرضی هواپیما گردیده و در نتیجه معادلات دینامیکی حرکت پیچیده تر خواهند شد. در این پژوهش به شبیه سازی و کنترل حرکت هواپیمای مدل gtm در دو حالت سالم و آسیب دیده (آسیب از دست دادن 33% از سطح نوک بال چپ) می پردازیم. از آنجا که معادلات غیرخطی کوپل شده ی حرکت کاملترین معادلات دینامیکی هواپیما می باشند، در این پایان نامه از کنترل کننده غیرخطی مد لغزشی استفاده شده است تا بهترین و دقیقترین نتایج حاصل گردد. برای تحلیل پایداری سیستم غیرخطی هواپیما در حالت سالم و آسیب دیده از تابع لیاپانوف استفاده شده است.

در سیستم یک جسم پرنده فاکتورهای بسیاری وجود دارند که می توانند بهینه شوند به عنوان مثال از این فاکتورها می توان به شکل ظاهری جسم پرنده، آب و هوای محل پرواز، زمان پرواز و غیره اشاره کرد. اما یکی از موضوعاتی که در سال های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین این امر قرار گرفته است، بهینه سازی مسیر اجسام پرنده می باشد. بهینه سازی مسیر یکی از عواملی است که می تواند در کاهش تلفات انرژی نقش بسزایی داشته باشد. طبیعی است که خط سیر مستقیم جسم پرنده به سمت هدف دارای کمترین تلفات انرژی می باشد، اما در عمل محدودیت های بسیاری هم چون محدودیت های فیزیکی و دینامیکی مسئله، وجود موانع، نیروهای خارجی محیطی و غیره وجود دارند که خط سیر مستقیم به سمت مقصد را در عمل غیر ممکن می سازند. از این رو بهینه سازی مسیر جسم پرنده با هدف کاهش اتلاف انرژی، جوانب مختلفی می یابد که باید با ملاحظه ی این جوانب بهترین مسیر انتخاب شود. تحقیق حاضر به دنبال یافتن مسیر بهینه ای می باشد که با مشخص بودن مدت زمان پرواز و با وجود مانع دینامیکی و در عین حال با کمترین مصرف انرژی به هدف مکانی از پیش تعیین شده ی خود برسد. یکی از برجسته ترین ویژگی های تحقیق حاضر استفاده از گسترش مفهوم خط دید و سرعت نسبی جسم پرنده و مانع دینامیکی جهت اجتناب از برخورد جسم پرنده به مانع دینامیکی می باشد. مزیت دیگر روش پیشنهادی آنلاین بودن هدایت جسم پرنده در هر لحظه می باشد. این روش می تواند راه گشای بسیاری از مشکلات اجسام پروازی در مواجهه با محدودیت های طبیعی دینامیکی همانند شرایط نامساعد جوی، و نیز محدودیت های غیر طبیعی هم چون رادارها، سایت های موشکی، مسیرهای حمل و نقل هوایی و به اصطلاح مسائل ترافیک هوایی باشد. در فصل اول پس از معرفی اجمالی کنترل بهینه و روش های حل مسایل بهینه سازی مسیر، روش های حل عددی نیز مورد بحث قرار گرفتند. در ادامه مروری بر روش های ناوبری و هدایت انجام شده است. در فصل دوم مبانی و روش های حل مسئله مورد نظر ارایه می شود. و در نهایت در فصل سوم پس از ارایه مدلسازی و ارایه مبانی فیزیکی و تحلیلیِ روش پیشنهادی، در ادامه ی فصل و با استفاده از اصل مینیمم سازی پنتریاگین و نیزروش عددی بهینه سازی گرادیان کاهشی مسئله ی مورد نظر مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل از شبیه سازی های انجام شده توسط نرم افزار متلب آورده شده است.