در این پایان نامه هدف طراحی حسگر نرم بر پایه مدل به منظور به کار گیری در فرآیند صنعتی و شیمیایی تنسی ایستمن بوده است. برای این منظور با بررسی و تحلیل عملکرد فرآیند و تشخیص اهداف کنترلی آن از تکنیک های شناسایی سیستم های غیرخطی به طراحی مدلی جهت تخمین رفتار سیستم در شرایط مختلف کاری آن پرداخته شده است. در این راستا به معرفی رویکرد طراحی مدل غیرخطی شبکه های عصبی مصنوعی تطبیقی به کمک ساختار مدل mlp پرداخته شده است. تشخیص ساختار بهینه مدل، بهینه سازی داده های صنعتی و به روز رسانی تطبیقی مدل از نو آوری های بکار رفته در این پژوهش بوده است. موضوع دیگری که در طراحی حسگر های نرم بررسی شده است، ارزیابی عملکرد طراحی در شرایط مختلف کاری سیستم در حضور اغتشاش های فرآیند و تغییرات نقاط مرجع آن است. برای این منظور از تحلیل میانگین مربعات خطای پنجره ای (wmse) و مجموع مربعات خطا در هریک از طراحی ها صورت گرفته است. در این پژوهش نتایج مربوط به طراحی های مختلف با یکدیگر مقایسه و تأثیر حضور حسگر نرم در ساختار کنترلی فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است.

ماده ویسکوالاستیک ماده ای است که خواصی ما بین خواص یک جامد الاستیک و یک سیال ویسکوز را دارا می باشد. رفتار مکانیکی این مواد به طور همزمان سطحی از صلبیت یک جسم الاستیک و اثرات اتلاف انرژی ناشی از اصطکاک مربوط به سیال ویسکوز را نشان می دهد. برای بیان رفتار بنیانی اینگونه مواد از مدلهای فنر و دمپر استفاده می¬کنند. ماده ویسکوالاستیک مورد استفاده در این پایان نامه از نوع ماده پلیمری پر شده از ذرات می باشد. برای تحلیل اینگونه مواد، ارزیابی یکپارچگی سازه¬ای اهمیت بسزایی دارد. ارزیابی یکپارچگی سازه¬ای شامل تحلیل سازه ای و تحلیل استحکام خواهد بود. تحلیل سازه ای شامل تعیین خواص ماده پلیمری و تحلیل المان محدود می باشد. از این رو برای تعیین خواص از تست¬های کشش و واهلش تنش که مطابق با استاندارد¬های stanag4506و stanag4507 است، استفاده می شود. اثرات پارامتر های مختلف مانند نرخ کرنش و دما برروی خواص مکانیکی بررسی شده است. برای تحلیل المان محدود رفتار ماده پلیمری در شرایط دمایی بالا معمولا بارگذاری به صورت فشار احتراق داخلی شبیه سازی می شود. در نهایت براساس معیار واماندگی نشان داده می شود که واماندگی در سازه اتفاق نمی افتد. به کمک مدل های فنر و دمپر نیز سعی شده تا معادلات تحلیلی برای ماده پلیمری براساس خواص حاصل از تست بدست آید. برای ساده سازی تحلیل المان محدود معمولا از مدل های دو بعدی استفاده می کنند در حالی که امکان خطا وجود دارد. از این رو در این پایان نامه سعی شده تا مقایسه ای بین تحلیل المان محدود دو بعدی و سه بعدی انجام شود و درصد خطا گزارش شده است. همچنین مقایسه ای نیز بین نتایج معادلات تحلیلی و حل المان محدود برای دو هندسه مختلف ارائه شده است.