تعداد صفحات : 13 / چکیده/مقدمه/کلمات کلیدی/نتیجه گیری/منابع
مقاله کاربرد سیستمهای هوشمند در عملیات امداد و نجات
تعداد صفحات : 13 / چکیده/مقدمه/کلمات کلیدی/نتیجه گیری/منابع
بررسی تاثیر نصب تجهیزات هوشمند روی ناوگان جاده ای و پارامترهای طراحی هندسی
Effect of intelligent equipments installed on the fleet and road geometric design parameters
فرمت :pdf
تعداد صفحه :۲۵۷
تحلیل و طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی مسطح در فرکانس باند X با بهره 30dB
Design and Analysis of Planner Phase Array Smart Antenna in X Band With 30dB Efficiency
چکیده:
سیستم آنتن هوشمند شامل تکنیکهای گسترده ای است که موجب تقویت سیگنال دریافتی، تضعیف همه سیگنالهای تداخلی و افزایش ظرفیت به طور عمده می شود. در این مقاله به طراحی آنتن هوشمند آرایه فازی می پردازیم. آرایه های فازی بیش از یک قرن است که در دسترس می باشند. آنها مجموعه ای از آنتن ها می باشند که فاز نسبی سیگنال هایی که آنها را تغذیه می کند با هم اختلاف دارند، در نتیجه الگوی پرتو افشانی موثر این آرایه در جهات خاص هدایت شده و در جهات غیر دلخواه و توقف می شود. این حقیقت که امواج رادیویی از درون ابرها و اغلب موادی که مانع سیستم های ارتباطی نوری می شوند، عبور می کند که منجر به این شد که مهندسین از آرایه های فازی در رادارها استفاده کنند.
رادارهای آرایه فازی در طیف وسیعی از جمله:
– رادارهای هواشناسی
– نصب بر روی جنگنده ها
– ناوها
– رادارهای رهگیری موشکهای بالستیکی
کاربرد دارند.
بنابراین یک مدل پایه برای طراحی شیفت دهنده های فاز المان های آرایه و همچنین شکل دهی مناسب پرتو برای آنتن و الگوریتم های وفقی که در حال حاضر برای پردازش آرایه به کار می روند را طراحی می کنیم.
فهرست مطالب:
چکیده.............................................................................................................................................................. 1
مقدمه............................................................................................................................................................... 2
فصل اول:کلیات............................................................................................................................................. 4
-1 هدف..................................................................................................................................................... 5 -1
-2 پیشینه تحقیق................................................................................................................................... 5 -1
-3 روش کار و تحقیق............................................................................................................................. 6 -1
فصل دوم: آنتن ............................................................................................................................................. 7
-1 تعریف آنتن ....................................................................................................................................... 8 -2
-2 پارامتر های آنتن............................................................................................................................... 8 -2
-1 بهره آنتن.................................................................................................................................. 8 -2 -2
-2 دایر کتیویته آنتن ................................................................................................................. 9 -2 -2
-3 سطح موثر دریافت ................................................................................................................ 9 -2 -2
-4 تطبیق آنتن........................................................................................................................... 10 -2 -2
-5 پهنای باند............................................................................................................................. 10 -2 -2
-6 پترن آنتن............................................................................................................................. 11 -2 -2
-6-2 الف- پهنای شعاع اصلی....................................................................................... 12 -2
و
-6 ب - ارتفاع پره های کناری................................................................................... 12 -2 -2
-7-2 امپدانس آنتن ................................................................................................................. 13 -2
-8-2 پلاریزاسیون .................................................................................................................... 15 -2
-3 آنتنهای آرایه ای............................................................................................................................ 19 -2
-1 آرایه های خطی............................................................................................................ 19 -3 -2
-1 الف-آرایه های دو عنصری متشکل از منابع نقطه ای یکسانگرد ........... 21 -3 -2
عنصری با فاصله گذاری و دامنه یکنواخت....................... 23 N -1 ب- آرایه های -3 -2
-2 آرایه خطی پهلو آتش.................................................................................................. 27 -3 -2
-3 آرایه خطی سر آتش.................................................................................................... 30 -3 -2
-4 پویش تابه اصلی آرایه................................................................................................. 32 -3 -2
-5 سمتگرائی آرایه خطی................................................................................................ 35 -3 -2
-5 الف- سمتگرائی آرایه پهلو آتش........................................................................ 35 -3 -2
-5 ب- سمتگرائی آرایه سر آتش............................................................................ 37 -3 -2
-6 آرایه های مسطح........................................................................................................ 39 -3 -2
-6 الف- ضریب آرایه.................................................................................................. 40 -3 -2
-6 ب- سمتگرائی آرایه های مسطح....................................................................... 41 -3 -2
-4 پرتو سازی به روش دیجیتالی.................................................................................................... 45 -2
ز
فصل سوم:معرفی آنتنهای میکرواستریپ............................................................................................... 49
-1 تاریخچه............................................................................................................................................. 50 -3
-2 تعریف آنتن میکرواستریپ............................................................................................................ 50 -3
-3 مکانیسم تشعشع در آنتنهای میکرواستریپ............................................................................ 53 -3
-4 انواع آنتنهای میکرواستریپ....................................................................................................... 55 -3
-1 آنتنهای پچ میکرواستریپ.......................................................................................... 55 -4 -3
-2 آنتنهای دایپل میکرواستریپ..................................................................................... 56 -4 -3
-3 آنتنهای شیاردار چاپی................................................................................................. 56 -4 -3
-4 آنتنهای میکرواستریپ موج رونده............................................................................ 56 -4 -3
-5 مدلها و تکنیکهای تغذیه.............................................................................................................. 59 -3
-1 تغذیه کواکسیال............................................................................................................ 60 -5 -3
-2 تغذیه های میکرواستریپ......................................................................................... 63 -5 -3
-2 الف- تغذیه با خطوط میکرواستریپ................................................................ 64 -5 -3
-2 ب- تغذیه با تزویج مجاورتی............................................................................. 66 -5 -3
-2 پ- خط تغذیه میکرواستریپ با تزویج روزنه ای.......................................... 67 -5 -3
-6 مزایا و معایب آنتنهای میکرواستریپ........................................................................................ 70 -3
-7 بعضی از کاربردهای آنتنهای میکرواستریپ........................................................................... 72 -3
ح
-8 پچ مستطیلی................................................................................................................................... 73 -3
-1 مدلهای ریاضی پچ های میکرواستریپ مستطیلی................................................. 73 -8 -3
-2 مدل خط انتقال............................................................................................................ 74 -8 -3
-3 پارامترهای خط............................................................................................................ 76 -8 -3
-4 محاسبه ادمیتانس خودی.......................................................................................... 77 -8 -3
-5 ادمیتانس متقابل......................................................................................................... 78 -8 -3
-9 محاسن و معایب مدل خط انتقال............................................................................................. 80 -3
-10 بررسی پارامترهای مختلف پچ مستطیلی ............................................................................ 81 -3
ثیر پهنای آنتن......................................................................................................... 81 Ĥ -1 ت -10 -3
ثیر ضخامت زیر لایه.............................................................................................. 82 Ĥ -2 ت -10 -3
ثیر ضریب دی الکتریک و تانژانت تلفات زیر لایه............................................ 82 Ĥ -3 ت -10 -3
ثیر زمین محدود در آنتن میکرواستریپ.......................................................... 83 Ĥ -4 ت -10 -3
-11 فرایند طراحی آنتن پچ مستطیلی.......................................................................................... 83 -3
86.....................................................30dB فصل چهارم: طراحی آنتن آرایه فازی صفحه ای با بهره
-1 طراحی المانهای آنتن................................................................................................................... 86 -4
-1 طراحی آنتن در حالت المانهای ایزوتروپ..................................................................... 87 -1 -4
87..........................X -2 طراحی آنتن در حالت المانهای میکرواستریپ در فرکانس باند -1 -4
-2 طراحی آنتن آرایه فازی................................................................................................................ 89 -4
ط
-3 طراحی سخت افزار گیرنده.......................................................................................................... 89 -4
-4 پردازش سیگنال دریافتی از آنتن............................................................................................... 97 -4
-5 آشکارسازی هدف......................................................................................................................... 101 -4
فصل پنجم:نتایج . پیشنهادات.............................................................................................................. 108
نتیجه گیری............................................................................................................................................. 109
پیشنهادات............................................................................................................................................... 109
پیوست...................................................................................................................................................... 110
خذ.......................................................................................................................................... 120 Ĥ منابع و م
چکیده انگلیسی
چکیده:
Msdf مجموعه ای از داده های برگرفته از چندین سنسور و وابسته به اطلاعات سنسورها است، برای دستیابی به استنتاج های ویژه ای که نمی توان از تک تک سنسورها به طور مستقل برداشت نمود.
انسان ها و حیوانات از گذشته های دور از این تکنیک برای حفظ جان و محافظت از خود استفاده نموده اند. برای مثال شناسایی کیفیت خوراگی ها فقط از راه یک حس قابل شناسایی نیست و نیازمند استفاده از چندین حس مختلف برای شناسایی دقیق محصول مورد استفاده است. استفاده از بینایی، لمس کردن، بو کشیدن و نیز چشیدن در این مورد بسیار موثر است. ما از این تکنیک برای طراحی سیستم سیبل هوشمند استفاده نموده ایم و به وسیله آن خطا را تا حد امکان کاهش داده ایم.
مقدمه:
نظریه ترکیب اطلاعات سنسوری:
Msdf (Multi sensor data fusion مجموعه ای از داده های برگرفته از چندین سنسور و وابسته به اطلاعات سنسورها است، برای دستیابی به استنتاج های ویژه ای که نمی توان از تک تک سنسورها به طور مستقل برداشت نمود.
انسان ها و حیوانات از گذشته های دور از این تکنیک برای حفظ جان و محافظت از خود استفاده نموده اند. برای مثال شناسایی کیفیت خوراگی ها فقط از راه یک حس قابل شناسایی نیست و نیازمند استفاده از چندین حس مختلف برای شناسایی دقیق محصول مورد استفاده است. استفاده از بینایی، لمس کردن، بو کشیدن و نیز چشیدن در این مورد بسیار موثر است.
به طور مشابه برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد سلامتی و وضعیت کیفی یک محصول گیاهی، دریافت اطلاعات از طریق شنوایی بسیار خطا برانگیز بوده و در این مورد هیچگونه اطلاعاتی به ما نمی دهد. بدین گونه ترکیب اطلاعات سنسوری به صورت طبیعی توسط انسان ها و حیوانات برای به دست آوردن اطلاعات محیطی و شناسایی محیط اطراف و بدین وسیله شانس خود برای ادامه حیات را افزایش می دهند.
در چند سال گذشته، توجه ویژه ای به ترکیب اطلاعات از انواع سنسورها برای کاربردهای نظامی و غیر نظامی شده است. این تکنیک بدین صورت است که در یک زمان از چندین سنسور اطلاعات دریافت می نماییم و بر روی این اطلاعات پردازش صورت می گیرد، نتیجه این پردازش زمینه هایی از اطلاعات را فراهم می آورد که در دریافت اطلاعات از یک سنسور به هیچ وجه نمی توانستیم به کل این اطلاعات دست یابیم.
در حالی که مفهوم ترکیب اطلاعات چیز جدیدی نیست ولی استفاده از سنسورهای جدید، همچنین تکنیک های پردازش پیشرفته و بهبود پردازش عملکرد ابزارهای صنعتی نیاز استفاده از ترکیب اطلاعات به صورت real-time را به سرعت افزایش داده است.
ظهور سمبولیک پردازش کامپیوتری در دهه 1970 انگیزه ای شد برای ایجاد هوش مصنوعی، دستیابی به کامپیوترهای پیشرفته امروزی و نیز تولید سنسورهای دقیق، امکان استفاده همزمان از نرم افزار و سخت افزار را برای دریافت اطلاعات از سنسورها و نیز ترکیب و استنتاج این اطلاعات توسط نرم افزارهای کامپیوتری استفاده از ترکیب اطلاعات سنسوری را با سرعت افزایش داد. یکی از کاربردهای مهم این تکنیک در زمینه نظامی برای شناسایی هدف و رهگیری آن استفاده شد. همچنین دریافت اطلاعات از راه دور، کنترل خودکار موشک و غیره…
کاربردهای نظامی این تئوری برای حل مشکلات مربوط به تشخیص اتوماتیک اهداف نظامی، تجزیه و تحلیل وضعیت میدان جنگ و کاربردهای دیگر به مرحله کاربردی رسیده است.
کاربردهای دیگر این تئوری پردازش اطلاعات ژئوفیزیک برای اکتشاف نفت فرایند نظارت یا مشکلات مشاهدات از راه دور، همچنین بررسی پوشش های گیاهی در یک منطقه وسیع و یا شناسایی معادن درونی زمین و غیره می باشد.
ثبت کردن سنسور بخشی از اولین سطح پردازش msdf است که حالت انجمنی دارد. در زمینه ترکیب اطلاعات سنسوری، تکنیک ها و معادلات ریاضی مختلفی برای قانونمند سازی و یکسان سازی برداشت از تکنیک های خاص ایجاد شده است و استفاده از این تکنیک برای دریافت اطلاعات به سرعت در زمینه های مختلف افزایش می یابد.
همچنین کاربردهای غیرنظامی، کنترل پروسه های ساخت و تولید، رباتیک و زمینه های صنعتی و غیره…
تعداد صفحه : 149
چکیده:
در این پایان نامه، هدف، طراحی یک سیستم مونیتورینگ هوشمند برای تشخیص خطا بر روی سیستم توربین بخار می باشد. در ابتدا به ارائه توضیحات مختصری از توربین های بخار (انواع، قطعات، کارکرد و…) می پردازیم. در ادامه سیستم یک توربین بخار 440MW را در محیط شبیه سازی Matlab مدل نموده و رفتار حلقه بسته این سیستم را با طراحی یک کنترل پیش بین (GPC) مورد بررسی قرار می دهیم. سپس یک ساختار ANFIS برای شناسایی و تشخیص خطاهای رخ داده در سیستم طراحی می کنیم. در انتها، نتایج حاصل از طراحی این کنترلر و سیستم تشخیص خطا نشان داده شده است.
مقدمه:
بروز خطا در یک فرایند یکی از مهمترین مسائلی است که مهندسین کنترل با آن دست به گریبانند. برخی از نقص ها و عیوب بوجود آمده نه تنها از طریق کم کردن راندمان پروسه باعث زیان واحد صنعتی می شود بلکه می تواند در مواردی منجر به بروز فجایع بزرگ شود. به همین دلیل شناسایی زود هنگام این عیوب و سعی بر کنترل واحد صنعتی حتی در حضور آنها به منظور جلوگیری از قطعی کار فرایند یکی از مسائل مهم و به روز در زمینهی کنترل صنعتی به شمار می رود.
توربین بخار از واحدهای صنعتی مهم با عملکرد رفتاری پیچیده، غیرخطی و متغییر با زمان بوده که نقش بسیار کلیدی را در نیروگاههای حرارتی ایفا میکند . بروز عیب رفتاری موجب ایجاد اشکال در عملکرد عادی توربین بخار شده و چنانچه به موقع تشخیص و نسبت به رفع آن اقدامی صورت نگیرد منجر به توقف عملکرد و در نهایت ایجاد سوانح و حوادث تجهیزاتی و حتی جانی میشود. در این راستا شبکه هایی طراحی می شوند که بتوانند بستری را فراهم نمایند که الگوریتم های تشخیص خطا
بیشترین نرخ تشخیص درست را توسط آنها بدست آورند. روشهای ارائه شده نه تنها باید قابلیت تشخیص وقوع عیب در سیستم را دارا باشند بلکه باید بتوانند نوع خطا و مشخصات آنرا شناسایی نمایند.
فصل اول: کلیات
1-1) هدف
شناسایی و تشخیص خطا در سیستمهای صنعتی یکی از مهمترین مسائلی است که مورد توجه طراحان مهندسی قرار دارد و دراین راستا سیستمهایی را طراحی میکنند که در صورت رخداد هرگونه اشکال در سیستم سریعاً این مشکل مونیتور شده و پس ازمشخص شدن منشاء آن نسبت به برطرف نمودن آن اقدامات لازم صورت پذیرد.
هدف اصلی ما در این پروژه بررسی عملکرد توربین بخار زمانیکه یک عیب در سیستم رخ داده باشد و طراحی یک سیستم تشخیص خطا میباشد. این عیب میتواند بر روی اندازه گیری سنسورهای فشار، دما و غیره که ورودیهای سیستم هستند و یا بر روی درصد باز – بسته بودن شیرهای کنترلی که خروجی سیستم هستند اتفاق بیفتد. همچنین تجهیزات اصلی توربین نیز میتوانند دچار مشکل شوند مانند گرفتگی در Extraction های توربین، خرابی درتجهیزات رطوبت گیر و غیره. در این راستا پس از مدلسازی توربین بخار و طراحی کنترلر پیش بین مناسب، یک ساختار ANFIS برای تشخیص 12 نوع عیبی که احتمال وقوع آن در توربین زیاد است پیشنهاد میکنیم.
2-1) پیشینه تحقیق
مدلسازی توربین بخار توسط جناب آقای دکتر علی چایبخش انجام شده بود. همچنین برای تشخیص خطا در سیستمهای صنعتی در مقالات مختلف ، از روشهای عصبی مانند پرسپترون چند لایه (MLP) و SOM استفاده شده است. البته بیشتر در این مقالات بر روی کلاس بندی خطاهای رخ داده در سیستمها بحث شده است.
3-1) روش کار و تحقیق
در ابتدا مدل شبیه سازی شده توربین بخار را در نظر میگیریم و خروجی این سیستم که همان توان مکانیکی میباشد را بدست میآوریم. در مرحله بعد یک کنترل پیش بین (GPC) برای این سیستم طراحی و رفتار حلقه بسته این سیستم را مشاهده میکنیم. در ابتدا Set Point سیستم را تغییر میدهیم و خروجی سیستم را مشاهده میکنیم. سپس سه نوع اغتشاش به این سیستم اعمال میکنیم و خروجی سیستم را (در یک نقطه کار مشخص) مشاهده میکنیم. در انتها، یک سیستم تشخیص خطا را به کمک ساختار ANFIS طراحی میکنیم و نتایج حاصل از شناسایی و تشخیص خطا را در توربین بخار مشاهده می کنیم.
تعداد صفحه : 91
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 4
1) هدف 5 -1 °
2) پیشینه تحقیق 5 -1 °
3) روش کار و تحقیق 6 -1 °
فصل دوم: توربینهای بخار 7
1) تعریف توربین بخار 7 -2 °
2) مزایای توربینهای بخار 7 -2 °
3) محدودیتهای استفاده از توربین بخار 8 -2 °
4) موارد استفاده از توربینهای بخار 8 -2 °
5) فرآیند تولید بخار در توربین 8 -2 °
6) مشخصات و تهیه آب مصرفی دیگهای بخار 8 -2 °
7) ساختمان دیگهای بخار 9 -2 °
8) مسائل ناشی از وجود آب در سیستمهای بخار 11 -2 °
9) مسائل ناشی از وجود هوا در سیستمهای بخار 12 -2 °
10 ) اصول کار توربینهای بخار 12 -2 °
11 ) سیکل قدرت و نقش توربینهای بخار 13 -2 °
1-11-2 ° ) راندمان سیکل رانکین 13
2-11-2 ° ) راههای افزایش راندمان سیکل رانکین 14
12 ) طبقهبندی توربینهای بخار 14 -2 °
1-12-2 ° ) توربینهای ضربهای 15
ز
2-12-2 ° ) توربینهای عکس العملی 17
3-12-2 ° ) ترکیب عکس العملی و ضربهای 18
14 ) طبقهبندی توربینهای بخار از نظر جریان بخار 19 -2 °
15 ) تقسیم بندی توربینهای بخار از نظر جهت حرکت بخار 20 -2 °
15 ) طبقه بندی توربینهای بخار از لحاظ فشار خروجی 21 -2 °
16 ) اجزاء و قطعات توربینهای بخار 22 -2 °
1-16-2 ° ) ساختمان بدنه توربین 23
2-16-2 ° ) نازل یا شیپوره 24
3-16-2 ° ) نازل ولوها 26
4-16-2 ° ) رتور توربین 27
5-16-2 ° ) دیافراگم ها 28
6-16-2 ° ) پره های ثابت یا پره های هدایت کننده 28
7-16-2 ° ) ولوهای مسیر بخار 29
8-16-2 ° ) شیر قطع اضطراری 31
17 ) عیبهایی که در توربین بخار رخ میدهد 32 -2 °
33 (Actuators Fault) 1-17-2 ° ) عیب محرکها
33 (Thermocouple Sensors Fault) 2-17-2 ° ) عیب سنسورهای ترموکوپل
33 (Fouling in the Steam Turbine Path) 3-17-2 ° ) گرفتگی در راه عبور بخار
فصل سوم: طراحی کنترل پیش بین کلی 35
1) مقدمه 36 -3 °
معمولی 36 GPG (2 -3 °
1-2-3 ° ) حل معادله دیوفانتین به صورت باز گشتی 38
2-2-3 ° ) قانون کنترل پیش بین 39
3-2-3 ° ) انتخاب خروجی ها و افق کنترل 43
ح
44 CRHPC (3 -3 °
1-3-3 ° ) توصیف سیستم 45
2-3-3 ° ) الگوریتم کنترل 46
4) گذاشتن قیود بر روی متغیرها 49 -3 °
5) جمعبندی فصل 49 -3 °
50 (ANFIS) فصل چهارم: سیستم استنتاج فازی- عصبی وفقی
51 Adaptive Neuro‐Fuzzy Interence System (ANFIS) (1 -4 °
فصل پنجم: شبیه سازی 53
1) شبیه سازی مدل توربین بخار 54 -5 °
55 HP 1-1-5 ° ) مدل توربین
56 LP و IP 2-1-5 ° ) مدل توربین
3-1-5 ° ) شبیه سازی توربین بخار 60
2) طراحی کنترل کننده پیش بین 62 -5 °
برای تشخیص خطا در توربین بخار 68 ANFIS 3) ساختار -5 °
برای تشخیص خطا در توربین بخار 68 ANFIS 1-3-5 ° ) ساختار
2-3-5 ° ) نتایج شبیه سازی 69
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات
° نتیجه گیری 76
° پیشنهادات 77
منابع و ماخذ 78
° فهرست منابع لاتین 78
° چکیده انگلیسی 81