۸ نتیجه برای زارعی نژاد
سپهر رمضانی، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد، کیوان باغستان،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در سیستم¬های سروونیوماتیک عوامل غیر خطی مانند تراکم پذیری سیال، نشتی در سیلندر و اصطکاک موجب پیچیدگی مدل سیستم می¬شود. به دلایل فوق از کنترل¬کننده-های مدل مبنای مقاوم برای کنترل دقیق این سیستم¬ها استفاده می¬شود. این دسته از کنترل ¬کننده¬ها نیازمند اندازه¬گیری تمامی حالتهای سیستم هستند. در یک سیستم نیوماتیک موقعیت ، سرعت و فشار دو طرف سیلندر حالت¬های سیستم می¬باشند. اندازه¬گیری فشار مسائلی چون هزینه سنسور و پایین بودن پاسخ فرکانسی را به همراه دارد. راه مناسب برای حل مشکلات اندازه¬گیری استفاده از رویتگر برای رویت فشار و سرعت می¬باشد. مسئله موجود در سیستم نیوماتیکی رویت ناپذیری آن است. در حقیقت فشار دو طرف سیلندر را نمی¬توان فقط با اندازه¬گیری موقعیت، رویت کرد. برای حل این مشکل در این مقاله، عملگر نیوماتیکی به دو سیستم مجزا افراز شده و هر سیستم به صورت مستقل رویت پذیر شده است. در این رویکرد فشار مخزن مقابل در عملگر به عنوان اغتشاش فرض می¬شود. برای رویت فشار از رویتگر بهره بالا که نسبت به اغتشاش مقاوم می¬باشد استفاده شده است. رویتگر طراحی شده تنها موقعیت را به عنوان ورودی دریافت می¬کند. در نهایت کنترل کننده مقاوم مود- لغزشی برای تعقیب موقعیت طراحی شده و کارایی کنترل کننده در حضور رویتگر بر روی سیستم واقعی بررسی می¬شود.
زهره خدایی، محمد زارعی نژاد، سعید شیری قیداری، کیوان باغستان،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
چکیده شیر‌های الکتروهیدرولیک در کاربردهای مهندسی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این شیرها به‌عنوان عضوی واسط، امکان استفاده از کنترل الکتریکی را برای سامانه‌های هیدرولیکی فراهم می‌آورند. این شیرها فرمان‌های الکتریکی را به فرمان‌های هیدرولیکی تبدیل می‌کنند. به دلیل عملکرد دقیق این شیرها، اغتشاش در اجزای شیر موجب اختلال در فرایند کنترل مجموعه می‌شود. شیر‌های سروو الکتروهیدرولیک به‌وسیله شتاب محیطی بسیار تحت تأثیر قرار می‌گیرند. نمونه این اختلال در کاربردهای هوافضا دیده می‌شود. در یک شیر دومرحله‌ای فلاپر- نازل شتاب خارجی فشار سیال خروجی از نازل‌ها و همچنین موقعیت پایای فلاپر و اسپول را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اثر شتاب بر معادلات دینامیک اجزای شیر به‌صورت یک نیروی مجازی خود را نشان می‌دهد. درنتیجه هنگامی که جریان الکتریکی اعمالی صفر است، اجزای شیر از وضعیت تعادل خود جابه‌جا شده و عملکرد نامطلوب شیر نتیجه می‌شود. در این پژوهش فشارهای تحریک اسپول به صورت غیر پایا مدل شده‌اند و اثر شتاب خارجی بر موقعیت اسپول و فلاپر در نظر گرفته‌شده است و درنهایت مدل به‌دست‌آمده با آزمون شیر سروو الکتروهیدرولیک در شتاب ثابت صحه‌گذاری شده است.
احسن سعیدزاده، سیدمهدی رضاعی، عبدالرضا رحیمی، محمد زارعی نژاد،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
عملگرهای هیدرولیکی به طور گسترده ای درصنایع مختلف بویژه در مواقعی که نیروهای اعمالی بسیار بزرگ هستند استفاده می شوند. اما، این سیستم ها در بسیاری از موارد بازده انرژی پایینی دارند. به این منظور حجم بالایی از مطالعات توسط پژوهشگران این حوزه برای بهبود بازده سیستم های الکتروهیدرولیک سروو صورت گرفته است. یکی از جدیدترین شیوه های پیشنهادی جهت افزایش راندمان عملگرهای هیدرولیکی استفاده از سیستم های هیدرولیکی دیجیتال است. قیمت پایین و راندمان انرژی بهتر دو مزیت عمده ای هستند که موجب محبوبیت این سیستم ها در میان پژوهشگران شده است. این مقاله امکان استفاده از یک شیر روشن/خاموش با سرعت سوئیچ بالا به شیوه ای نوین به جای شیر هیدرولیکی سروو به منظور افزایش بازده را مورد بررسی قرار می دهد. در این روش دبی عبوری از شیر روشن/خاموش با تنظیم مقدار مناسب برای زمان کاری PWM اعمالی به آن کنترل می شود. در اینجا دبی اضافی پمپ به جای عبور از شیر اطمینان مستقیما در زمان خاموش بودن شیر به تانک تخلیه شده و در نتیجه اتلاف انرژی ناشی از تخلیه سیال با فشار بالا از طریق شیر اطمینان به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در این مساله برای کنترل زمان کاری شیر ، یک کنترلر غیرخطی از روش پسگام طراحی شده است. کارایی این روش با آزمایش آن روی تجهیزات هیدرولیکی و ارائه ی نتایج عملی صحه گذاری شده است.
ونوس پسندی، مهیار نراقی، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد، کیوان باغستان،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
فراهم آوردن شفافیت هرچه بیشتر به همراه تامین پایداری ابتدایی‌ترین اهداف سیستم‌های تله‌اپراتوری دوجانبه محسوب می‌شود. تاکنون برای طراحی این سیستم‌ها، روش-های مختلفی ارائه شده است که در این بین، تکنیک انفعال محور به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. در این تکنیک، محیط و اپراتور دو سیستم منفعل در نظر گرفته می‌شوند. منفعل در نظر گرفتن اپرتور چندان دور از واقعیت نیست زیرا اپراتور باعث ناپایداری سیستم حلقه بسته نشده و علاوه بر آن در برابر اعمال نیروهای خارجی به صورت منفعل عمل میکند. اما با توجه به برخی از کاربردهای جدید سیستم‌های تله‌اپراتوری مانند جراحی قلب، توانبخشی و غیره، فرض منفعل بودن محیط به هیج وجه قابل قبول نخواهد بود. در این مقاله طراحی سیستم تله‌اپراتوری غیرخطی دوجانبه در تعامل با محیط‌های غیرمنفعل مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا معیاری برای سنجش میزان فعال بودن محیط ارائه شده است. سپس یک کنترلر تناسبی- مشتقی توسعه‌یافته برای تامین هماهنگی موقعیت‌ها و بازتاب نیرو معرفی گردیده است. در ادامه، پایداری سیستم حلقه بسته با کمک روش لیاپانوف اثبات شده است. پس از آن، شبیه‌سازی‌هایی برای بررسی عملکرد سیستم تله‌اپراتوری پیشنهاد شده در تعامل با محیط‌های منفعل و غیرمنفعل انجام گرفته است. در نهایت آزمایش‌های عملی برای صحه‌گذاری نتایج تئوری آورده شده است.
محسن اصغری، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
عملگرهای پیزوالکتریک میکرونی علیرغم داشتن خواص فوق‌العاده از قبیل رزولوشن بالا، پاسخ سریع، بازه فرکانسی کاری گسترده، سختی بالا، حجم کم و ساختار مکانیکی ساده، دارای رفتار غیر خطی هستند که دستیابی به دقت مورد نیاز را با چالش مواجه میسازد. وجود هیسترزیس میان ولتاژ اعمالی و موقعیت عملگر، مهمترین رفتار غیر خطی است که در صورت عدم جبران، منجر به بروز خطای قابل ملاحظه‌ای در موقعیت دهی میگردد. در این مقاله از یک کنترلر مقاوم مود لغزشی در ترکیب با روئیتگر اغتشاش نامعلوم برای کنترل موقعیت میکرونی استفاده شده است. علاوه بر این از یک مدار خودحسگری فعال نیز برای تخمین موقعیت عملگر در کنترلر حلقه بسته استفاده شده است. روش خودحسگری مورد استفاده بر مبنای رابطه خطی بین بار الکتریکی صفحات الکترودها و موقعیت عملگر است. مهمترین مزایای روش پیشنهادی عبارتند از: عدم نیاز به حسگر موقعیت خارجی، عدم استفاده از اپراتوری برای مدلسازی هیسترزیس (و عکس آن) و دقت بالاتر و عملکرد بهتر نسبت به کنترلرهای متداول سنتی مثل تناسبی- انتگرالی. نتایج تجربی به دست آمده دقت بالای روش پیشنهادی در موقعیت دهی میکرونی را تایید میکند.
زینب صبوری منش، محمد زارعی نژاد، حیدرعلی طالبی، محمدرضا دهقان،
دوره ۱۸، شماره ۶ - ( ۷-۱۳۹۷ )
چکیده
امروزه استفاده از واقعیت مجازی در آموزش جراحی به دلیل کم‌خطر بودن، تکرارپذیری، هزینه‌ی کم و قابلیت‌های دیگر مورد توجه قرار گرفته است. روش‌های مختلف ارائه شده برای جراحی مجازی سعی در واقعی و در عین حال بلادرنگ بودن آن دارند. در این مقاله روشی جدید برای مدلسازی بافت نرم با استفاده از تلفیق شبکه عصبی سلولی و معادلات الاستیک و ویسکوالاستیک بافت نرم معرفی میگردد. به علاوه یک سیستم شبیه‌ساز هپتیکی برای مدلسازی ویسکوالاستیک تغییر شکل بافت نرم ارائه می‌شود. مدل ویسکوالاستیک بافت نرم با استفاده از معادلات ناویر کوشی و مدل کلوین – ویت ساخته شده است. با استفاده از شبکه‌ی عصبی سلولی، جابه‌جایی ایجاد شده در یک نقطه توسط نیروی خارجی، در کل بافت منتشر می‌شود. از آن‌جایی‌که این روش نیاز به مش‌بندی مکعبی دارد، الگوریتم مش‌بندی جدیدی طراحی شده و به صورت برون‌خط اجرا می‌شود. همچنین الگوریتم تشخیص برخورد برای تعیین برخورد ابزار با سلول و شناسایی سلول هدف، همراه با الگوریتم اصلی اجرا می‌شود. علاوه بر موارد ذکر شده، بازخورد نیرو با استفاده از مدل نیروی فراهم شده توسط شبکه عصبی سلولی و واسط هپتیکی، به کاربر منتقل می‌شود. الگوریتم پیشنهادی بر روی کبد به صورت سه بعدی و به صورت برخط پیاده‌سازی می‌شود.
رضا نوری زاده نشلی، محمد زارعی نژاد، سید مهدی رضاعی، حامد ادیبی،
دوره ۲۲، شماره ۸ - ( مرداد ۱۴۰۱ )
چکیده
فرسایش ابزار تاثیر به‌سزایی در فرآیند ماشینکاری دارد. بررسی‌های متعددی برروی پایش فرسایش ابزار از طریق روش‌های متفاوت و با استفاده از سنسورهای مختلف، به منظور پیش‌بینی فرسایش ابزار انجام شده‌است. در این مقاله، مکانیزهای تولید صوت در حین فرآیند تراشکاری به طور جامعی بررسی شده‌اند و سه منبع اصلی تولید صوت تعیین و از یکدیگر متمایز شده‌اند. مکانیزم‌های تولید صوت با منشأ ارتعاشات ابزار، تغییر شکل در قطعه کار و ارتعاشات در سطوح تماس (اصطکاک) بررسی و محدوده‌ی فرکانسی صوت ایجاد‌شده از طریق هر یک از این فرآیندها، مشخص شده‌اند. نشان داده شده است که مکانیزم های ذکر شده به ترتیب در محدوده ی چند ده هرتز، چند کیلوهرتز و چند مگاهرتز تولید صوت می نمایند. پس از آن مکانیزمی که برای پایش ابزار مناسب‌تر باشد بررسی و انتخاب شده‌است. سپس ارتباط بین آن مکانیزم تولید صوت و فرآیند تشکیل براده حین ماشینکاری مورد مطالعه قرار گرفته و درک عمیق‌تری از فرآیند ماشینکاری ایجاد شده است. یافته‌های این مقاله، نه تنها بر مبنای روش‌های پردازش سیگنال، بلکه بر اساس شناخت فیزیک و ذات فرآیند، می‌تواند به یک روش پایش فرآیند ماشینکاری موثر و قابل اتکا منجر شود. جهت صحه‌گذاری روابطِ توسعه داده شده و مدل‌های ایجاد‌شده تست‌های تجربی انجام شده‌است و نتایج تست‌های تجربی کارایی مدل‌های پیشنهادی را نشان می‌دهد.
امیرحسین مرادی، حامد غفاری راد، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد، پویا فیروزی راد،
دوره ۲۴، شماره ۱۰ - ( مهر ۱۴۰۳ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی، ساخت و مدلسازی دینامیکی شیر سرونیوماتیک پیزوالکتریک مبتنی بر مکانیزم منعطف پرداخته‌شده است. استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک در این شیرها، به‌دلیل پاسخ دینامیکی سریع و دقت بالا، منجر به بهبود قابل توجه سرعت کنترل فشار توسط این شیرها میگردد. به همین منظور، ابتدا ساختار شیر سرونیوماتیک و عملکرد اجزای آن مورد بررسی قرار‌گرفته است. جهت افزایش میزان گشودگی دریچه شیر طراحی شده، یک مکانیزم منعطف لوزی‌شکل برای تقویت دامنه جابجایی عملگر پیزوالکتریک طراحی‌گردیده است. در ادامه، به ارائه مدل دینامیک جامع سامانه پرداخته‌شده است. پس از شناسایی و صحه گذاری دینامیک پیشنهادی، نتایج کنترل فشار هوا به ازای ورودی‌های مرجع ثابت و متغیر با زمان ارائه‌گردیده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که مدل دینامیکی پیشنهادی برای شیر ساخته شده دارای حداکثر خطای ۲۵ درصد می‌باشد. همچنین نتایج تحلیل فرکانسی نشان می‌دهد که شیر موردنظر دارای پهنای باند دینامیکی ۹۰ هرتز و فرکانس طبیعی ۵۶ هرتز است، که نشان‌دهنده قابلیت استفاده در فرکانس‌های بالا می‌باشد. همچنین نتایج کنترل فشار زمان پاسخ پله‌ای حدود ۲۱ میلی‌ثانیه در فشار ۲ بار را نشان می‌دهد، که بیانگر توانایی آن در پاسخگویی به تغییرات سریع فشار است. علاوه بر این، قابلیت دنبال‌کردن فشارهای ورودی با فرکانس‌ها و دامنه‌های مختلف نیز مورد بررسی قرار‌گرفت.
