میـکرو/نانـو رباتیـک یا منیپولیشـن نانو ذرات توسـط afm (میکروسـکوپ نیرویـی اتـمی) یکی از راهکارهای مهم برای جابجایی کنتـرل شده ی اتم ها و مولکـول ها و مونتـاژ آنها جهـت ساخـت ابزارهای میکرو/نانو متری مـی باشد. مدل سـازی دقیق منیپولیشـن مسـتلزم شناسایی کامل نیـروهای وارد بر سیستم و نیازمند دانش مکانیـک در مقیـاس نانو است که متـفاوت از دنیای ماکرو اســت. به دلیـل اهمیـت نیروهای چسـبندگی در مقیاس های کوچک و ماهیـت بر همکـنش سـطوح در مقیـاس نانو مدل های اصطکاکی مختلفی ارائـه شده که می تواند کمکی بزرگ در پیشرفت و حل مسائل این علم و تکنولوژی باشد. مقدار ضریب اصطکاک، هنگامی که درمقیاس میکرو/نانو اندازه گیـری شود با آن چه که در مقیـاس های بزرگ وجود دارد، متـفاوت اسـت و بنابراین اصطکاک به مقیاس وابسته اسـت.? دراین پایان نامه پس از مطالعه ، مدل ها و روش های موجود در بررسی اصطکاک در مقیاس میکرو/ نانو و شناسایی روش های مورد استـفاده در مدل سازی سیـستم های میـکرو/نانو متری، نهایتا مدل دینامیـکی منـیپولیشـن نانوذرات بر پایه afm با استفاده از مدل های اصطـکاکی مقیاس میکرو/نانو بررسـی شده است. در این تحقیق برای اعمال زبری سطح از مدل زبری گرینوود-ویلیامسون استفاده شده است. به عنوان کار جدید، با در نظر گرفتن مدل زبری سطح گرینوود-ویلیامسون و با استفاده از مدل های مکانیک تماسی jkr، dmt و شوارتز (اصلاح شده ی jkr)، نیروهای عمودی و اصطکاکی وارد بر afm بر اساس مدل دینامیکی afm با مدل های زبری جدید بررسی شده است و نهایتا نتایج بدست آمده از مدل های مختلف زبری پس از مقایسه با نتایج موجود که بر اساس ترکیب مدل زبری سطح گرینوود-ویلیامسون و مکانیک تماس هرتز بوده، مقایسه و دقت مدل های به دست آمده بررسی شده است. در این پژوهش، تاثیر پارامتر هندسی سطح مانند انحراف معیار ارتفاع زبری ها، پارامتر هندسی شعاع قله ی زبری ها و در آخر تاثیر شعاع نوک afm بر روی نیروهای عمودی، اصطکاکی و نهایتا ضریب اصطکاک مطالعه و نتایج ارائه شده است. طبق نتایج بدست آمده، تاثیر انحراف معیار بیشتر از تاثیر بقیه ی پارامترها می باشد. تغییر انحراف معیار از 1 نانومتر به 2 نانومتر، نیروی اصطکاک و عمودی در مدل ترکیبی زبری سطح گرینوود-ویلیامسون با مدل مکانیک تماسی jkr به ترتیب مقدار 37 و 62 درصد افزایش می یابند، در حالی که با تغییر شعاع نوک afm در شرایط یکسان این مقادیر به صورت 34 و 15 درصد و با تغییر شعاع قله زبری از 50 نانومتر به 75 نانومتر به صورت 6 و 15 درصد می باشند. در آخر جهت مقایسه مدل اصطکاکی اصلاح شده ی کولمب نیز انجام شده است.

محدودیت سوخت های فسیلی، افزایش نگرانی های زیست محیطی و اقبال عمومی برای تأمین انرژی الکتریکی از طریق منابع سبز موجب شده است، تولید انرژی الکتریکی از طریق منابع خورشیدی مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گیرد. مهم ترین مشکل منابع خورشیدی عدم قطعیت در توان خروجی آن هاست. این ساختار متغیر می تواند چالش های جدی برای مشارکت حجم زیاد انرژی خورشیدی، در سیستم قدرت به خاطر حفظ پایداری شبکه ایجاد کند.توانایی واحد های سنتی در جبران نوسانات نیروگاه فتوولتائیک با محدودیت های فنی نظیر نرخ افزایش توان روبرو و ممکن است به دلیل استفاده از واحدهای گران، قیمت انرژی افزایش یابد. در بازار برق و سیستم قدرت سنتی یکی از راهکارهای کاهش چالش های نیروگاه فتوولتائیک، مهار کردن تغییرات تولید آن یا قابل پیش بینی کردن آن است. برای این منظور از پتانسیل های ذخیره سازی در بخش های تولید و مصرف استفاده می شود. در بخش تولید، با به کار گیری سیستم های ذخیره ساز انرژی (ess) و در بخش مصرف، با استفاده از تکنیک های مدیریت سمت تقاضا (dsm)، مسئله بهره برداری بهینه نیروگاه فتوولتائیک مدل سازی می شود. در این پایان نامه، نحوه بهره برداری بهینه از نیروگاه فتوولتائیک در کنار ess و با حضور dsm بررسی شده است. تمرکز کار بر روی نحوه ی مدل سازی dsm و تأثیر آن بر نیروگاه فتوولتائیک است. در این قسمت مدلی برای بارهای گرمایش، سرمایش، تهویه هوا (hvac) و یخچال ها ارائه شده است. ابتدا واحدهای hvac مدل سازی شده و سپس این واحدها بر اساس لیست حق تقدم اولویت بندی شده که در عین حفظ رفاه مشترکین، باعث مشارکت بیشتر آن ها در اجرای برنامه های dsm نیز شده است. این واحدها در زمان اعمال سیگنال کنترلی از طرف مرکز کنترل بر اساس روش ارائه شده، خاموش و روشن می شوند و روشی بیان شده است تا با استفاده از پتانسیل موجود در این بارها، عدم قطعیت نیروگاه فتوولتائیک را کاهش داد. بهره برداری از نیروگاه فتوولتائیک ابتدا با حضور واحدهای hvac و سپس با حضور ess به صورت مجزا و نهایتا تاثیر هم زمان آن ها مدل سازی و تاثیر آن ها بر نیروگاه فتوولتائیک در بازار برق از لحاظ درآمد و سود نیز بررسی شده است. این بررسی نشان می دهد که با افزایش تعداد مشترکین شرکت کننده در برنامه، عدم قطعیت نیروگاه بیشتر کاهش یافته تا جایی که به ازای تعداد مشترکین خاصی توان تولیدی و پیشنهادی نیروگاه بر هم منطبق شده و سود نیروگاه نیز در این حالت، نسبت به حالت در بر گیرنده ذخیره سازها بیشتر می شود.