فصل اول : کلیات
فصل دوم : سوابق تاریخی مدل های ریاضی
فصل سوم : آنالیز روش ها و برنامه های بهینه سازی منابع آب
فصل چهارم : مدل های برنامه ریزی خطی
فصل پنجم : اطلاعات پایه مطالعات موردی
فصل ششم : اجرا و آنالیز مدل
فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
فصل هشتم : منابع و مراجع
موضوع فارسی :طراحی ظاهر به کمک کامپیوتر. روش در ارزیابی طراحی؛ نقشه برداری؛ فضایی واقعیت افزوده؛ مدل سازی مواد واقعی...
موضوع انگلیسی :Supporting tools for operator in robot collaborative mode
تعداد صفحه :8
فرمت فایل :PDF
سال انتشار :2015
زبان مقاله : انگلیسی
چکیده
با استفاده از اتوماسیون ربات برای محصولات سفارشی قرار تقاضای بالا نه تنها بر روی ربات اما در کارایی، سادگی و انعطاف پذیری در واقع استقرار و استفاده از روبات ها در ایستگاه ها و خطوط تولید در دسته کوتاه و تولید حجم کم. از این رو، بازار محور توسعه محصول و تولید نیاز به محصولات بیشتر به توسعه و در زمان کمتر از قبل ارائه شده، و با گزینه های قابل تنظیم بیشتری تولید برای بازار است. نقش اپراتور در این زمینه یک عامل مهم است و ابزار برای حمایت از اپراتور برای تولید بسیار کارآمد و انعطاف پذیر مورد نیاز است. در این مقاله، توسعه و مطالعه از ابزار برای اپراتورهای حمایت ارائه شده است. یک اثبات شده است برای استخوان رباتیک، از screwing و بهره برداری دستکاری در تولید کوچک عناصر دیوار شیروانی در چوب برای یک خانه خانواده ساخته شده است. مسائل مطرح شده برای حمایت از اپراتور شامل برنامه نویسی به صورت خودکار و تولید اطلاعات مربوط به اپراتور برای روش استقرار برای آماده شدن برای تولید است. در طول تولید، مفاهیم مختلف از سیستم ایمنی به پشتیبانی از حالت همکاری بین اپراتور و ربات توسعه داده شد و مطالعه قرار گرفت. دستگاه های پوشیدنی برای اپراتور برای دسترسی به اطلاعات مورد استفاده قرار گرفت تولید و تنظیمات مختلف ایمنی توسعه یافته و مورد بررسی قرار گرفت. پایه برای این کار بوده است تا به شناسایی موارد استفاده های صنعتی است که نیاز به روشن برای اتوماسیون و همچنین همکاری بین اپراتور (بازدید کنندگان) و ربات (بازدید کنندگان). سناریوهای کار مورد بحث قرار گرفت و با شرکای صنعتی تجزیه و تحلیل و نتیجه گرفته شد که، علاوه بر ابزار استقرار، یک سیستم ایمنی هوشمند است که قادر به شناسایی و واکنش نشان می دهند بر روی انسان از ورود ربات محل کار سیستم مورد نیاز است. این باید برای تولید کارآمد و خرابی کمتر برای هر دو حالت اتوماتیک و حالت همکاری حمایت می کنند. به نفع اپراتور - همکاری ربات است که به وضوح و همچنین نیاز به ابزار حمایت نشان داده شده است
چکیده
سیستمهای هایبرید دسته ای از سیستمهای گسسته هستند که در عین اینکه با رویداد تحریک می شوند دارای دینامیک نیز هستند در صنعت، سیستمهایی با مشخصات سیستمهای هایبرید دیده می شود که نمی توان آنها را به صورت یک سیستم زمان پیوسته معمولی در نظر گرفت.کاربرد سیستمهای هایبرید در کنترل سیستمهای قدرت ، رباتها وصنعت خودروسازی می باشد. در طبیعت نیز سیستم هایی با این خواص دیده می شوند.
سیستم های سوئیچ شونده که دسته ای از سیستمهای هایبرید می باشند محور اصلی این سمینار است. رفتار دینامیکی مورد نظرسیستم با تعداد محدودی از مدلهای دینامیکی ، که نوعا از مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل یا تفاضلی به همراه مجموعه ای از قوانین گسسته که بر این مدلها حاکم می با شند، تشکیل شده است. این قوانین سوئیچینگ با عبارات منطقی یا سیستمهای رویداد گسسته و با روشهایی مثل آتوماتا ،پتری نت و… مدل می شوند.
مدلسازی سیستم کمک می کند تا رفتار آن را بررسی نماییم. قطعا یک هدف مهم از بررسی این سیستمها ، کنترل سیستمهایی است که در صنعت وجود دارند وبه صورت سیستمهای هایبرید مدل می شوند. ما نیز در ادامه کار به بررسی روشهای مختلف کنترلی این سیستمها از جمله کنترل غیرخطی ، بهینه ، مقاوم و …. می پردازیم.
مقدمه
موضوع موردبررسی دراین سمینارکنترل سیستمهای سوئیچ شونده است که این سیستمها حالت خاصی از سیستمهای هایبرید می باشند. از تعریف سیستمهای هایبرید میدانیم سیستمی است که رفتار دینامیکی آن از بر هم کنش دینامیکهای گسسته و پیوسته شکل می گیرد. این گسستگی می تواند هنگام تغییر وضعیت سیستم از یک مود به مود دیگر و یا در خلال یک حالت به خصوص از آن ، به صورت پرشی ناگهانی ظاهر شود .برای سیستم سوئیچ شونده نیز می توان چنین تعریفی را ارائه نمود، با این تفاوت که در اینجا دیگر پرش در حین یک حالت به خصوص وجود ندارد. همین تفاوت سبب گردیده کنترل این سیستمها از سیستمهای هایبرید آسانتر باشد.
درکنترل سیستمهای پیوسته اصولا دو هدف کلی مد نظر است، یا می خواهیم سیستم خصوصیات عملکردی مطلوب داشته باشد یا اینکه می خواهیم آن را پایدار نماییم. بنابراین با استفاده از روشهای کنترلی مختلف سعی می کنیم که سیستم به خصوصیات مطلوب که مورد نظر ماست برسد ، اکنون در خصوص سیستمهای سوئیچ شونده نیز با در نظر داشتن این هدف به سراغ بحث کنترل می رویم تا بتوانیم با روشهای مختلف آن وچگونگی استفاده از این روشها برای دست یافتن به آنچه مطلوب است آشنا شویم. روشهای مختلفی برای کنترل این سیستمها پیشنهاد شده است که کنترل بهینه ، نظارتی ،غیر خطی وپیش بین از آن جمله است، در ادامه به بررسی این روشها می پردازیم.
ساختار کلی این سمینار به این صورت است: ابتدا با مفهوم رویدادوسیستم گسسته رویدادی آشنا می شویم ، سپس به تفصیل در مورد سیستمهای سوئیچ شونده وانواع مختلف آن وروشهای مدلسازی آن می پردازیم ودر نهایت کنترل سیستمهای سوئیچ شونده وروشهای مختلف آن مورد بررسی قرار گرفته وروشهای مختلف را با هم مقایسه ومزایا ومعایب آنها را بر می شماریم.
فصل اول
مفهوم رویداد و سیستم گسسته رویدادی
1-1- مقدمه
هر گاه فضای حالت سیستم به طور طبیعی به صورت یک مجموعه گسسته توصیف شود و تغییرات در حالتها تنها در زمانهای گسسته روی دهد ،این تغییر حالتها را رویدادو سیستم را سیستم گسسته رویدادی می نامیم . در این فصل ابتدا به بررسی خصوصیات این سیستمها پرداخته و سپس با ارائه چند مثال سعی می نماییم به درک عمیق تری از سیستم دست یابیم.
1-2- مفهوم رویداد
رویداداز نظر شهودی مفهومی قابل درک می باشد لذا تنها به بررسی خصوصیات آن می پردازیم رویداد ممکن است در نتیجه اتفاقی خاص مانند فشردن یک کلید توسط یک شخص ،اتفاقی خارج از کنترل ما که توسط طبیعت دیکته می شود ویا برآورده شدن چندین شرط به طور همزمان ایجاد شود.
در اینجا رویداد با حرف e و مجموعه رویدادهایی که امکان اتفاق افتادن دارند با E نشان داده می شوند که مجموعه E مجموعه ای گسسته است.
پیاده روی تصادفی مثالی مناسب از این مبحث است. پیاده روی را می توان به صورت حرکت ذره ای در نظر گرفت که در هر واحد زمان در یکی از چهار جهت اصلی حرکت می کند. فرض می کنیم جهت حرکت به صورت تصادفی و مستقل از مکان فعلی انتخاب شود. حالت سیستم تابعی از دو متغیر حالت مکانی در فضای دو بعدی در نظر گرفته می شود که تنها مقادیر صحیح را به خود می گیرند. این به آن معنا است که فضای حالت گسسته است.
تعداد صفحه : 78
چکیده
ارزیابی عملکرد روشهای تشخیص اشیا در تصویر و مقایسه آنها تشریح خواهد شد. هفت روش که امروزه عمدتا جهت کاربردهای صنعتی استفاده می شوند آنالیز می گردند. ابتدا سه بارامتر اندازه گیری شباهت “همبستگی نرمالیزه شده ، مجموع قدر مطلق اختلافات و فاصله Hausdroff” که در کاربردهای صنعتی به عنوان فاکتورهای استاندارد اندازه گیری شباهت هستند تشریح و سبس نرم افزار Patmax که به عنوان یک ابزار تشخیص در کاربردهای صنعتی به کار گرفته می شود بحث می گردد. نهایتا روشهای جدید و قدرتمندی که اغلب نیازهای کاربردهای صنعتی امروزه را برآورده می کنند تحت سه عنوان “انطباق بر پایه شکل، تبدیل هاف اصلاح شده و انطباق بر پایه شکل با بهره گیری از تنظیم حداقل مربعات تشریح میشوند. پس از توصیف روشهای موردنظر چندین معیار جهت ارزیابی آنها معرفی خواهند شد. تنظیمات و پیش فرض های عملی جهت تست این معیارها بر روی تصاویر واقعی صورت می گیرد وسپس این آزمایشات به تفصیل شرح داده شده و نتیجه آنها بصورت گراف جهت مقایسه عملکردی روشهای تشخیص ارائه می گردند.
مقدمه
تشخیص اشیائ دو بعدی در بسیاری از کاربردهای بینایی ماشین ( کامپیوتر ) بویژه جهت وظایف بازرسی و کنترل کیفیت صنعتی ( که اغلب با مقایسه تصویر شئ با مدل شئ صورت می گیرد ) مورد استفاده قرار می گیرد.
مدل های سه بعدی تشخیص اشیا هم هزینه و هم صرف وقت بیشتری را می طلبند که منجر به پیچیده ترشدن مدل می گردند . از اینرو در کاربردهای صنعتی بیشتر به تطبیق مدل دو بعدی شئ به تصویر توجه می شود. لذا تصویر شئ ممکن است تحت تبدیل های مختلفی از قبیل تبدیلات rigid، تبدیلات شباهت، تبدیلات دو بعدی offine (که تقریبی از تبدیلات پرسپکتیو شئ هستند) قرار بگیرد.
همه روشهایی که در این ارزیابی مورد بحث قرار می گیرند ، احتمالا به جز Patmax که به خا طراینکه یک نرم افزار تجاری است و مشخصات فنی آن دردسترس نیست ، از پیکسل ها به عنوان ویژگیهای هندسی شان بهره می برند (یعنی ازفیچرهای سطح بالاتر شبیه خط و کمان استفاده نمی کنند). با وجود این چون Patmax یک نرم افزار قوی تشخیص شی است در این سنجش از آن بهره می گیریم . از اینرو قادر خواهیم بود که نرخ عملکرد روش ها را نه تنها با تکنیک های استاندارد تشخیص مقایسه کنیم بلکه با یک نرم افزار قوی مورد مطاله قرار دهیم.
چندین روش تشخیص اشیاء با استفاده از انطباق مدل های دو بعدی با تصاویر ارا ئه گردیده اند . یک ممیزی از روش های انطباق در مرجع (3) ارائه گردیده است.
در اغلب روش های انطباق مدل های دو بعدی، مقایسه تصویر با مدل با هر درجه آزادی (چرخش، مقیاس، انتقال و ….) می تواند صورت گیرد. در این روش ها مقایسه بر اساس اندازه گیری شباهت است ( که اغلب Match metric نیز نامیده می شود.)
جهت تشخیص اینکه آیا شئ مورد نظر در تصویر وجود دارد ، ماکزیمم ، مینیمم و موقعیت پارامتر شباهت اندازه گیری و با مقدار آستانه مورد نظر مقایسه می شود . جهت سرعت بخشیدن به پروسه تشخیص از روش هرم تصاویر که یک روش از کلی به جزئی جهت جستجو می باشد استفاده می شود.
(این روش در مرجع (14) تشریح گردیده است)
ساده ترین دسته روش های تشخیص اشیاء بر پایه مقادیر خا کستری مدل و تصویر اصلی است .
برای این منظور از همبستگی نرمالیزه شده و یا مجموع قدر مطلق اختلافات جهت بدست آوردن درجه شباهت استفاده می شود (مرجع 3).
همبستگی نرمالیزه شده نسبت به تغییرات خطی روشنایی نا متغییر است . یعنی اگر روشنایی کل پیکسل های تصویر به یک نسبت تغییر کنند در مقدار همبستگی تغییری حاصل نمی شود اما نسبت به شلوغی و روی هم افتادگی تصویر و تغییرات غیر خطی روشنایی بسیار حساس است . مجموع اختلاف مقادیر سطوح خاکستری در این تغییرات زیاد نیست اما می تواند نسبت به تغییرات روشنایی خطی بزرگ باشد . (یعنی حساسیت دو فاکتور فوق تقریبا بر عکس همدیگر است.)
یک دسته پیجیده تر از روش های تشخیص اشیاءاز سطوح خاکستری ویا موقعیت پیکسل های شئ استفاده نمی کنند بلکه از لبه های شئ جهت انطباق استفاده می کنند . در مراجع ( 2 ) و ( 11 ) دو نمونه از الگوریتم های این دسته بحث گردیده اند .
تعداد صفحه : 52
فهرست مطالب:
چکیده ١
مقدمه 2
فصل اول: روشهای تشخیص اشیا 5
کلیات 5
1) همبستگی نرمالیزه شده 5 -1
2) مجموع قدر مطلق اختلافات 6 -1
6 Hausdroff 3) فاصله -1
8 canny 1-3 ) آشکارساز لبه -1
9 Patmax 4) نرم افزار -1
5) انطباق بر پایه شکل 10 -1
اصلاح شده 12 Haugh 6) تبدیل -1
12 GHT 1) تبدیل هاف -6 -1
13 GHT 2-6-1 ) بهینه سازی تبدیل هاف
7) انطباق بر بایه شکل با استفاده از تنظیم حداقل مربعات 16 -1
فصل دوم: ارزیابی 18
1) معیارهای ارزیابی 18 -2
2) تنظیمات و پیش فرض های عملی جهت تست معیارها 19 -2
1) معیار توانایی عملکرد 20 -2 -2
2) معیار دقت 23 -2 -2
3) معیار زمان محاسبه 24 -2 -2
3) نتایج 25 -2
1) توانایی عملکرد 25 -3 -2
1-1 ) توانایی عملکرد در هنگام رویهم افتادگی اشیائ دیگر 25 -3 -2
2-1 ) توانایی عملکرد در هنگام تغییرات روشنایی تصاویر 30 -3 -2
2) دقت 33 -3 -2
3) زمان محاسبه 35 -3 -2
فصل سوم: نتیجه گیری 39
منابع و ماخذ
چکیده:
در این گزارش به بررسی روش های مختلف کنترل تطبیقی برای سیستم های غیر خطی دارای اینرسی پرداخته شده است . این گونه سیستم ها به طور کلی شامل کلیه اجسام پرنده از قبیل هواپیماها، ماهواره ها، موشک ها و … می باشند که مشخصه اصلی آن ها دینامیک غیر خطی و متغیر با زمان می باشد. در حالت کلی تر روش های کنترل این سیستم ها را می توان به کنترل روبات ها، وسایل نقلیه بدون سرنشین و برخی از سیستم های کنترل فرایند نیز تعمیم داد . به دلیل خاصیت غیر خطی بودن شدید و دینامیک متغیر با زمان ، کنترل
این گونه سیستم ها اغلب با مشکلاتی مواجه است . در حالت جامع تری می توان بیان نمود که تمامی سیستم های عملی دارای خاصیت های مذکور می باشند و تنها میزان غیر خطی و تغییر پذیر بودن است که از یک سیستم به سیستم دیگر متفاوت است . بنا بر این لزوم توجه بیشتر به کنترل این گونه سیستم ها مشخص می گردد . در سیستم های واقعی دو دسته کنترل کننده های تطبیقی و مقاوم برای مقابله با این گونه سیستم ها در نظر گرفته می شود. در ارائه ای ن سمینار سعی بر این بوده است تا انواع روش های تطبیقی به کار برده شده برای
سیستم های دارای اینرسی مورد بررسی قرار گیرد . البته لازم به ذکر است به دلیل این که سیستم های تطبیقی کلاً شامل دو بخش شناسائی و کنترل کننده می باشند، در اینجا نیز در دو بخش شناسائی و کنترل مورد بحث جداگانه قرار گرفته اند.
مقدمه:
به منظور طراحی کنترل کننده برای یک سیستم واقعی بایستی همواره خواص غیر خطی و تغییرات در دینامیک آن سیستم در نظر گرفته شود . در سیستم های عملی واقعی وجود خواص مذکور محرز می باشد اما این میزان غیر خطی و تغییر پذیر بودن می باشد که از یک سیستم به سیستم دیگر متفاوت است. همچنین در طراحی کنترل کننده واقعی بایستی شرایط مختلف سیستم از قبیل اغتششاشات، نویز ها، دینامیک های مدل نشده و … در نظر گرفته شود که روی هم رفته م وجب افزایش پیچیدگی کنترل کننده می گردد. کنترل این گونه سیستم ها از ابتدا مورد توجه مهندسان کنترل بوده و همچنان نیز یکی از موضوعات تحقیقی روز می باشد. در حالت عمومی بدین منظور و به دلیل مقابله با تغییرات در دینامیک از دو دسته کنترل کننده های مقاوم و تطبیقی استفاده می گردد. البته ترکیب های مختلف از انواع کنتر ل کننده ها از جمله تطبیقی، مقاوم، هوشمند، بهینه و … برای این منظور مورد استفاده قرار گرفته اند که توضیحات آن ها در فصول بعد خواهد آمد. هدف از این تحقیق بررسی یک دسته از روش های کنترلی تطبیقی برای سیستم های غیر خطی دارای اینرسی است . سیستم های پروازی دارای اینرسی از قبیل هواپیماها، ماهواره ها، موشک ها و … دارای خواص غیر خطی و تغییر پذیری شدید می باشند که بر مشکلات طراحی کنترل کننده برای این گونه سیستم ها می افزاید. کنترل کننده این سیستم ها در اصطلاح اتوپایلوت 1 نامیده م یشود. در فصل اول به ارائه کلیاتی در مورد این سیستم ها پرداخته شده است . معادلات حرکت جسم دارای اینرسی مورد بررسی قرار گرفته و روابط موجود ارائه گردیده است . از آنجائیکه هر کنترل کننده تطبیقی متشکل از یک شناساگر و یک کنترل کننده است در فصل دوم به بررسی سیستم های شناسائی این سیستم ها و در حالت ک لی سیستم های خطی تغییر پذیر با زمان پرداخته شده است . فصل سوم به بررسی کامل کنترل کننده های مختلف به کار برده شده در نوشتجات معتبر برای این گونه سیستم ها پرداخته و در ضمن تکیه بیشتری بر روی سیستم های تطبیقی داشته است . لازم به ذکر است که در تمامی موارد عملی بودن و قابل پیاده سازی بودن روش ارائه شده با توجه به تجربیات نگارنده مورد توجه بوده است . و در انتها در مورد نتایج بدست آمده بحث شده و یک موضوع اصلی برای ادامه تحقیق به عنوان پایان نامه نگارنده در نظر گرفته شده است . لازم به ذکر است که در طول انجام این تح قیق مهم ترین نتیجه بدست آمده قابلیت اعمال این نوع کنترل کننده ها به دسته وسیعی از سیستم ها(سیستم هائی که از دینامیک متغیربازمان برخوردار هستند ) بود که در برخی از موارد این موضوع در حالت ی جامع تر از سیستم های دارای اینرسی و به عنوان سیستم های خطی تغییر پذیر بازمان مورد بررسی قرار گرفته است.
تعداد صفحه : 46