۱۳۶ نتیجه برای کمال
رضا ناظم نژاد، کامران کمالی،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، ارتعاشات آزاد محوری نانو میله‌ها با تمرکز بر بررسی تاثیر جابجایی‌های جانبی بررسی میشود. بدین منظور، از تئوری ریلی که جابجایی‌های جانبی نانو میله را در نظر می‌گیرد به همراه تئوری الاستیسیته غیرمحلی که اثر مقیاس کوچک را در نظر می‌گیرد استفاده شده است. سپس با استفاده از اصل همیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی غیرمحلی استخراج شده‌اند. بدلیل افزایش مرتبه معادله حرکت از مرتبه دو (معادله حرکت محلی) به مرتبه چهار (معادله حرکت غیرمحلی)، و از طرفی ثابت ماندن تعداد شرایط مرزی (یک شرط مرزی در هر طرف نانو میله)، با استفاده از روش ریلی-ریتز معادله حرکت حل شده است. در روش ریلی- ریتز بایستی تابع شکل مناسبی برای مسئله مورد نظر در نظر گرفته شود، بطوریکه تایع فوق حداقل شرایط مرزی هندسی مسئله را ارضا نماید که در این پژوهش چندجمله‌های در نظرگرفته شده برای تابع شکل مسئله با استفاده از روش متعامدسازی گرام-اشمیت، متعامدسازی و نرمالایز شده‌اند. سپس پنچ فرکانس اول محوری نانو میله به ازای شرایط مرزی گیردار-گیردار و گیردار-آزاد استخراج شده است. در گام بعد، تاثیر عوامل مختلف مانند طول نانو میله، قطر نانو میله و پارامتر غیرمحلی بر روی فرکانس‌های طبیعی محوری نانو میله بررسی شده است. نتایج این پژوهش می‌تواند در طراحی دقیق‌تر سیستم‌های نانوالکترومکانیکی‌ای که در آنها از نانوتیوب‌ها استفاده میشود موثر باشد.
کاوه کمالی، علی اکبر اکبری، علیرضا اکبرزاده،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تولید مسیر، کنترل و ساخت یک ربات اسکلت خارجی زانو ارائه شده است. ربات موردنظر، با هدف کمک به حرکت برخاستن از روی صندلی برای انسانهایی که در اندام پایین تنه دچار ضعف و یا اختلال حرکتی هستند طراحی و ساخته شده است. در بخش تولیدمسیر ربات، یک روش جدید پیشنهاد شده که با استفاده ازیک کتابخانه مسیرهای از قبل آماده شده و براساس شرایط اولیه نشستن فرد، مسیر حرکت نشسته-به-ایستاده او را پیشبینی میکند. این روش از تئوری "مسیرهای بنیادین دینامیکی " برای تخمین مسیر استفاده میکند. روش پیشبینی مسیر پیشنهادی، بر روی یک کتابخانه از مسیرها که در آزمایشگاه تحلیل حرکتی انسان بدست آمده است، آزمایش شده و کارایی آن تأییدشد. در مرحله بعد، یک کنترل کننده حالت لغزشی نمایی برای هدایت ربات درامتداد مسیر پیشبینی شده، به کارگرفته شده و مجموعه تولید کننده مسیر و کنترلر بر روی ربات اسکلت خارجی مورد نظر پیاده سازی سخت افزاری شدند. برای پیادهسازی سخت افزاری از جعبه ابزار اِکس-پی-سی تارگِت در نرمافزار مَتلَب ویک کارت انتقال داده استفاده شده است. در نهایت، کارایی ربات بر روی یک فرد سالم، آزمایش شد. از فرد مورد آزمایش خواسته شد، درحالی که ربات را پوشیده است، چندین بار عمل برخاستن از روی صندلی را از شرایط اولیه نشستن متفاوت، انجام دهد. نتایج بدست آمده نشان می دهد، توانی که نیاز است فرد برای حرکت نشسته-به-ایستاده به زانوی خود اعمال کند، درحالتی که ربات اسکلت خارجی به او کمک میکند بسیار کمتر ازحالتی است که فرد ازکمک ربات استفاده نمیکند.
مجتبی هاشمی، علی کمالی ایگلی، مهیار نراقی،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
روش‌های جبری تخمین عیب بر اساس مشاهده‌گرهای ورودی نامعلوم، با فرض برقراری شرط تطابق بین خروجی و ورودی نامعلوم قابل پیادهسازی هستند. شرط تطابق کاربردهای عملی این روش‌ها را محدود میکند. در این مقاله روشی برای تخمین عیب ارائه شده که نیازی به برقراری شرط تطابق نیست. بر خلاف روش‌های معمول در روش ارائه شده در این مقاله نیازی به تخمین خروجی کمکی، برای تخمین عیب برای سیستم‌های با ورودی نامعلوم نامنطبق نمی‌باشد. در روش پیشنهادی ابتدا ورودی نامعلومی به دو ورودی منطبق و نامنطبق تقسیم شده و سپس با فرض وجود مدل دینامیکی برای ورودی نامعلوم نامنطبق و اضافه کردن این مدل به مدل اصلی، سیستم جدیدی حاصل شده که تنها دارای ورودی نامعلوم منطبق است. برای سیستم جدید که شرایط تطابق برای ورودی نامعلوم آن صدق میکند، با استفاده از استراتژی حذف کامل اثر ورودی نامعلوم، مشاهده‌گر مرتبه کاملی طراحی شده که قادر است تمام متغیرهای حالت را تخمین بزند. برای تخمین عیب از قانون تطبیق سریع بهره برده شده که شرایط پایداری و وجود آن توسط قیود LMI بیان گردیده است. در انتها کارایی روش پیشنهادی با حل یک مثال عددی بر روی تک لینکی با مفصل انعطاف‌پذیربررسی شده است.
کمال عموری، جمال عموری، سعید احمدی فرد، مهدی کزازی، شهاب کاظمی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش کامپوزیت‌های زمینه آلیاژ آلومینیم A۳۵۶ تقویت‌شده با درصدهای وزنی مختلف از نانوذرات و ذرات میکرومتری SiC به ترتیب با میانگین اندازه ۵۰ نانومتر و ۵ میکرومتر توسط روش ریخته‌گری گردابی تولید شد. با توجه به نقش عملیات حرارتی T۶ بر روی افزایش استحکام و سختی آلیاژ A۳۵۶، کامپوزیت‌های به‌دست‌آمده تحت عملیات حرارتی T۶ قرار داده شدند. سختی و خواص فشاری نمونه‌های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. میکروساختار نمونه‌ها نیز توسط میکروسکوپ‌های نوری، الکترونی روبشی و الکترونی گسیل میدانی بررسی شد. بررسی ریزساختاری نشان داد که انجام عملیات حرارتی T۶ باعث تغییر در مورفولوژی سیلیسیم یوتکتیک شده و طی مرحله پیرسازی رسوب مستحکم Mg۲Si در ساختار ایجاد میشود که باعث افزایش سختی و استحکام فشاری آلیاژ شده است. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذرات، سختی و استحکام فشاری افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از ریزساختار نمونه‌ها، توزیع نسبتاً یکنواختی را از ذرات تقویت‌کننده نشان داد. همچنین استحکام و سختی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانوذرات بیشتر از کامپوزیت تقویت‌شده با ذرات میکرومتری با وجود درصد وزنی بالاتر بود. میزان سختی و استحکام فشاری در کرنش ۳۵ درصد کامپوزیت عملیات حرارتی شده و تقویت‌شده با ۱,۵ درصد وزنی نانوذرات به ترتیب ۶۲ برینل و ۲۵۲ مگاپاسکال نسبت به آلیاژ پایه ریختگی بهبود یافته است.
وحید آبرومند، رسول فشارکی فرد، علی کمالی ایگلی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در موتورهای الکترومغناطیسی، برای افزایش گشتاور قابل اعمال توسط موتور به خروجی، نیاز است از یک روتور با ممان‌اینرسی بیشتر استفاده شود. درحالیکه در اغلب کاربردهای رباتیکی، بخصوص واسط‌های هپتیکی، موتورهای الکترومغناطیسی در وضعیت دینامیکی بوده که نیروی اینرسی در آن تاثیر عمده‌ای دارد. در این مقاله یک روش کنترلی مقاوم برای نوعی عملگر ترکیبی ویسکوز پیشنهاد شده است که ویژگی بارز آن را می‌توان قدرت تامین گشتاور متغیر مطلوب با حفظ ممان اینرسی کم عنوان کرد. این عملگر ترکیبی شامل دو موتور جریان مستقیم می‌باشد که شفت‌های آنها با یک کوپلر ویسکوز غیر‌تماسی بطور دورانی به یکدیگر متصل شده-اند. این روش اتصال براساس جریان‌گردابی می‌باشد تا ویژگی‌های مورد نظر را تامین نماید. موتور دور وظیفه حذف و یا کاهش نیرو-های اینرسی و همچنین نیروهای دینامیکی وارد شده به عملگر را دارد. وظیفه موتور نزدیک تامین گشتاور مطلوب در خروجی می-باشد. از آنجایی که ذات این سیستم خطی می‌باشد، روش کنترلی مقاوم پیشنهاد شده بر مبنای Hꝏ بوده و در طراحی آن قیود فیزیکی مانند اشباع ولتاژ موتور‌ها، اشباع سرعت دمپر دورانی، بیشترین سرعت و شتاب وارد شده به عملگر از طرف کاربر و همچنین نویز سنسور نیرو در نظر گرفته شده‌اند. همچنین روش مقاوم µ-synthesis برای سیستم با حضور نامعینی‌های پارامتری و سایر قیود فیزیکی بررسی شده‌است. پیاده سازی کنترلر طراحی شده بر روی مدل یک واسط هپتیک یک درجه آزادی، دستیابی به ویژگی‌های مورد نظر را تائید می‌نماید.
علیرضا سوری، علی شانقی، هاشم سعیدی،
دوره ۱۶، شماره ۹۰ - ( مرداد ۱۳۹۸ )
چکیده
در سال‌های اخیر، استفاده از افزودنی‌ها و ترکیبات مختلف به منظور افزایش کیفیت و خواص تغذیه‌ای محصولات ماکارونی مورد توجه فراوان قرار گرفته است. از این رو، هدف از این تحقیق، ارزیابی تأثیر غنی‌سازی با پودر ریزجلبک دونالیلا سالینا و فیبر سیب‌زمینی بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و حسی ماکارونی بود. برای این منظور، سطوح مختلف این دو ماده به تفکیک (۵/۰، ۱، ۵/۱ درصد) و سطوح ترکیبی هر یک به میزان ۵/۰ درصد به فرمولاسیون ماکارونی با آرد سمولینا اضافه گردیدند. نتایج حاصل از آزمون‌های شیمیایی نشان داد که افزایش فیبر سیب‌زمینی و پودر جلبک در فرمولاسیون، منجر به افزایش محتوای رطوبت، خاکستر و فیبر در نمونه‌ها گردید. با افزودن سطوح مختلف فیبر سیب‌زمینی در ماکارونی، محتوای پروتئین به طور معنی‌داری کاهش یافت (۰۵/۰>p)، ولی تغییر قابل‌توجهی در میزان چربی مشاهده نشد. درحالیکه، با افزایش پودر جلبک دونالیلا سالینا در فرمولاسیون، مقادیر پروتئین و چربی افزایش یافت. نتایج آزمون‌های فیزیکی نشان داد که افزایش در غلظت‌های فیبر سیب‌زمینی و پودر جلبک، سبب کاهش درصد اُفت پخت نمونه‌ها شد. مقادیر سفتی بافت نمونه‌های حاوی سطوح مختلف فیبر سیب‌زمینی و پودر جلبک، کمتر از نمونه شاهد بود. با افزودن فیبر سیب‌زمینی به فرمولاسیون ماکارونی، میزان L* افزایش یافت، ولی میزان b* کاهش پیدا کرد. در حالی که، افزودن غلظت‌های مختلف پودر جلبک در نمونه‌ها منجر به کاهش شاخص‌های L* و a* گردید. در رابطه با ارزیابی حسی، به استثنای نمونه‌های حاوی ۱ و ۵/۱ درصد پودر جلبک، سایر نمونه‌ها از لحاظ ویژگی‌های حسی قابل پذیرش بودند. از نتایج فوق می‌توان نتیجه گرفت که افزودن جلبک دونالیلا سالینا و فیبر سیب‌زمینی به ماکارونی سبب بهبود ویژگی پخت و کیفیت تغذیه‌ای محصولات ماکارونی می‌گردد. در نهایت، نمونه ترکیبی حاوی ۵/۰ درصد فیبر سیب‌زمینی و ۵/۰ درصد پودر جلبک دونالیلا سالینا را می‌توان به عنوان تیمار برتر در این تحقیق معرفی کرد.
نیما جناتیان قادیکلایی، علی کمالی ایگلی، حمید نادران طحان،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله بررسی مدل دینامیکی، کنترل موقعیت و تولید مسیر برای یک ربات ماهی دو لینکی ارائه شده است. برای این منظور از مدل دینامیکی یک ربات ماهی دو لینکی مبتنی بر نظریه‌ی هیدرودینامیکی لایت‌هیل استفاده میشود. با انجام شبیه‌سازی‌های متعدد، ورودی‌های موثر و نحوه‌ی تاثیر آنها بر سرعت خطی ربات، شعاع انحنا‌ی مسیر و راندمان هیدرودینامیکی بررسی می‌گردد. جهت تولید مسیر به روش نقطه به نقطه، کنترل کننده‌ای برای موقعیت ربات طراحی میشود. با تعریف نقطه‌ی هدف و خطاهای زاویه و فاصله، استراتژی طراحی کنترلر بر اساس محدود نمودن خطای زاویه در یک همسایگی محدود صفر اتخاذ می‌گردد. نشان داده میشود که محدود نگاه داشتن خطای زاویه در یک همسایگی ده درجه‌ای صفر، موجب میشود خطای فاصله نیز خود به خود به سمت صفر میل کند. برخلاف روش‌های پیشین، که در آنها میل دادن همزمان خطاهای زاویه و فاصله به سمت صفر، موجب صرف تلاش کنترلی فراوانی می‌شد، استراتژی کنترلی پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر بهبود عملکرد ربات ماهی با صرف تلاش کنترلی کمتر، موجب ساده‌تر شدن ساختار کنترلر و بی‌نیازی آن از پسخورد سرعت نیز میشود. در نهایت با استفاده از نتایج بررسی‌های انجام شده بر روی مدل، نشان داده میشود که استفاده از دامنه‌ی حداقل برای ربات دو لینکی متوسط راندمان هیدرودینامیکی مسیر را به قدر کافی به مقدار بهینه‌ی آن نزدیک می‌نماید.
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، مسئله ارسال ترکیبی(JRP ) برای ارسال قطعات خودرو توسعه داده شده است، در این تحقیق مدل ارسال ترکیبی(JRP ) با وسایل نقلیه ظرفیت بندی شده برای ارسال قطعات خودرو ارائه شده است. مساله به صورت مدلی غیر خطی-عدد صحیح فرموله شد. تابع هزینه مدل کلاسیک مساله ارسال ترکیبی از سه جمله هزینه نگهداری، هزینه عمده سفارشدهی و هزینه متغیر سفارشدهی تشکیل شده است، در این تحقیق هزینه حمل و نقل را که وابسته به مقدار سفارش(ارسال) هست، در نظر گرفته شده است. تقاضای قطعات با توجه به شرایط شرکت مورد مطالعه، ثابت در نظر گرفته شده. در نهایت مدل طراحی شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک در محیط برنامه متلب کد نویسی شد، برای محاسبه متغیر الگوریتم موجود در ادبیات توسعه داده شد. مدل در دو حالت با محدودیت حجم و بدون محدودیت حجم ارسالی حل شد و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شد، مشاهده شد که با اعمال محدودیت حجم ارسال، دوره سفارشدهی افزایش می‌یابد و بدنبال آن هزینههای کل سالانه نیز افزایش می‌یابد. در نهایت جهت اعتبار سنجی، مدل ارائه شده با دادههای موجود در ادبیات حل شده و با مدلهای ارائه شده در ادبیات مقایسه شده است.
توحید خاک زند، رامین کوهی کمالی، جواد محمودی مهر،
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۶ )
چکیده
پاشش سوخت و تبخیر آن نقش بسیار مهمی در بسیاری از فرآیندهای احتراقی در صنعت مانند صنایع حمل و نقل، صنایع نظامی، نیروگاه ها و کوره ها دارد. کار حاضر بر روی تاثیر قطر قطره ی سوخت مایع بر ویژگی های محفظه احتراق و تشکیل آلاینده ها مانند مونواکسید کربن و ناکس در یک محفظه احتراق دوبعدی متقارن محوری تمرکز کرده است. برای شبیه سازی سیستم احتراقی از روش مدل فاز گسسته استفاده شده است که مبنای این روش بر پایه ی روش اویلری-لاگرانژی است. در این مدل فاز پیوسته به صورت اویلری و فاز گسسته به صورت لاگرانژی شبیه سازی می شوند. برهم کنش بین فازها و تشعشع در شبیه سازی لحاظ شده است. احتراق با مدل غیر پیش آمیخته و تابع احتمال چگالی شبیه سازی شده است. برای معادلات آشفتگی از مدل کی-اپسیلون استفاده شده است. با تغییر در قطر قطرات سوخت تاثیر این عامل در دمای محفظه احتراق و همچنین تولید آلاینده ها از جمله ناکس و مونو اکسید کربن مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به نتایج بدست آمده قطرات کوچک ناکس بیشتری در مقایسه با قطرات بزرگتر تولید می کنند. همچنین قطرات بزرگتر مونواکسید کربن بیشتری نسبت به قطرات کوچکتر تولید کرده اند.
محسن اکرامیان، محمد دانش، احمد کمالی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله یک مدل غیرخطی برای شناورهای زیرسطحی خودگردان ارائه شده است. جهت بهبود توصیف عملکرد دینامیکی این شناورها، مدل دو زیرسیستم طولی و عرضی با در نظر گرفتن نیروها و گشتاورهای وارد بر سیستم استخراج می شود. مدل پیشنهادی تعمیم مدل خطی این شناورها در مانورهای عمق و سمت می باشد و برخی دینامیک های غیرخطی جهت توصیف دقیق تر عملکرد زیرسیستم ها در نظر گرفته شده است. پس از تعیین فرم معادلات دینامیکی سیستم، تخمین ضرایب مدل پیشنهادی بررسی می گردد. با توجه به مباحث کاربردی و بر اساس فرم معادلات سیستم، از روش حداقل مربعات خطا جهت تعیین ضرایب مدل استفاده می شود. در روند شناسایی، بدلیل دینامیک ناپایدار سیستم، امکان تحریک حلقه باز وجود ندارد. با توجه به نامعلوم بودن ضرایب مدل، کنترل کننده های PID جهت تنظیم ساده و بکارگیری در تست های عملی در حرکت سمت و عمق پیشنهاد شده اند و تحریک هر دو زیرسیستم با بکارگیری مانورهای معمول سینوسی در حلقه فیدبک صورت می گیرد. در ادامه نیز با بکارگیری فیلترهای دینامیکی بر سیگنال های قابل اندازه گیری نظیر سرعت های زاویه ای، شتاب های خطی و زوایای اویلر، از روش حداقل مربعات جهت تخمین ضرایب مدل استفاده شده است. در پایان، کارایی مدل غیرخطی پیشنهادی و الگوریتم حداقل مربعات خطا در شناسایی ضرایب مدل در ارتباط با ضرایب یک سیستم با پارامترهای هیدرودینامک مشخص مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده دقت مدل غیرخطی و عملکرد مناسب روش شناسایی را نشان می دهد
مینا کمالی مقدم، مسعود طهانی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
هدف از این مقاله بررسی رفتار شکست نانولوله ی کربنی به وسیله ی مدل اصلاح شده مکانیک مولکولی ساختاری و شبیه سازی آن به کمک روش المان محدود می باشد. مدل اصلاح شده مکانیک مولکولی ساختاری، یک المان تیر سه بعدی با مقطع عمومی است که در آن سفتی های خمشی داخل و خارج از صفحه به صورت مستقل تعریف می شود. در تحلیل های انجام شده، نانولوله ی کربنی به صورت دوسرگیردار در نظر گرفته شده و با نرخ کرنش ثابت تحت تنش کششی قرار داده می شود تا شکست در نانولوله ایجاد گردد. رفتار پیوندهای کربن-کربن به صورت غیر خطی در نظر گرفته شده که در کرنش ۱۹% دچار گسیختگی می شود. همچنین بسته به تغییر رفتار مکانیکی پیوندها در دماهای مختلف پیش بینی می شود رفتار شکست در نانولوله ها وابسته به دمای محیط باشد. بنا به تحقیقات انجام شده، با افزایش دما، مدول یانگ نانولوله کاهش و ضریب پواسون افزایش می یابد. همچنین با افزایش دما، تنش و کرنش نهایی شکست کاهش پیدا می کند. در نهایت نتایج نشان می دهد که می توان رابطه ای غیرخطی (چندجمله ای) بین دما و مدول یانگ تعریف کرد که ثوابت آن وابسته به کایرالیتی نانولوله ها تغییر می کند.
مرضیه کمالی، مهدی فرهادی، جواد عسگری،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
کوادروتورها یک نمونه از هواپیما‌های بدون سرنشین هستند که دارای ویژگی‌های منحصر به فردی در مقایسه با دیگر پهپادها میباشند که می‌توان به برخواست و فرود به صورت عمودی، پرواز در محیط‌های کوچک و قابلیت مانور بالای آنها اشاره کرد. همچنین ساختار نسبتا ساده، مقرون به صرفه و سیستم پرواز آسان کوادروتورها سبب شده است که به صورت گسترده‌ای به منظور توسعه، پیاده سازی و تست انواع روش‌های کنترل استفاده شوند. یکی از روش‌های کنترل مقاوم، کنترل مد لغزشی می-باشد که با وجود قابلیت‌های بالای کنترل مد لغزشی این روش یک اشکال عمده دارد و آن نوسان فرکانس بالا در سیگنال ورودی کنترل است که به پدیده‌ی چترینگ و یا وزوز معروف است. در چند دهه گذشته معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری به زمینه‌های کاربردی مهندسی از جمله طراحی کنترل کننده‌ها وارد شده‌اند و امکان طراحی کنترل کننده‌هایی در جهت بهبود عملکرد مطلوب سیستم را فراهم کرده‌اند. در این مقاله از یک سطح لغزش مرتبه کسری برای طراحی قانون کنترل مد لغزشی برای کوادروتور استفاده شده است. هدف، بهبود عملکرد و کم کردن پدیده چترینگ در روش مد لغزشی می‌باشد. در این راستا با تعریف سطح لغزش PD^α قانون کنترل در دو حالت مختلف ۰
علی ریوفیان، افشین تقوایی پور، علی کمالی ایگلی،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در پژوهش پیش رو، به معرفی روشی بهینه شده در تحلیل دینامیک مستقیم رباتهای موازی سریع پرداخته شده است. بدین منظور، با الهام‌گیری از روش فنر مجازی لاگرانژ ، روش نیوتنی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، اصلاح شده است. از مفاهیم فنرهای مجازی، پیشتر در خصوص روش‌های انرژی استفاده شده است. استفاده از روش فنر مجازی در روش نیوتونی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، شیوه‌ای جدید است که در این پژوهش معرفی شده است. به منظور شفاف سازی روش اصلاح شده و مقایسه‌ی ابعاد مختلف آنها، از یک مکانیزم صفحه‌ای ۳RRR به عنوان مدل مرجع استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، فرایند استخراج معادلات در روش دینامیکی جدید بسیار کم هزینه‌تر است. این در حالی است که دقت این روش مشابه روش فنر مجازی لاگرانژ است و همچنین بر خلاف روش‌های انرژی، قادر به محاسبه‌ی عکس‌العمل‌های قیدی نیز می‌باشد. از سویی دیگر، روش اصلاح شده، نسبت به روش مکمل متعامد طبیعی جدا شده، زمان حل بیشتری دارد و برای محاسبات ریل تایم مناسب به نظر نمی‌رسد. همچنین، در سیستم‌های حلقه بسته، قیود سیستم باید به گونه‌ای تعریف شده باشند که بیانگر تغییرات طولی فنرهای مجازی باشند. در غیر این صورت، روش پیشنهادی پاسخ صحیح بدست نمی‌دهد.
محمد صادق حیدرزاده، مهدی رضاعی، نور عزیزی مردی، علی کمالی،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
با وجود ابداع روش‌های متنوع میکروساخت، میکروفرزکاری به علت ویژگی‌هایش در ساخت قطعات سه بعدی، نرخ براده برداری زیاد و دقت بالا مورد توجه ویژه است. با این حال این فرایند با چالش‌هایی روبروست که از مهمترین آنها خمش ابزار است که گاهی تا ۹۰ درصد از خطای محصول نهایی را نیز در بر‌می‌گیرد. در این مقاله، یک روش به هنگام برای تخمین خمش ابزار میکروفرز برای ماشین‌های میکروفرزی که مجهز به موتورهای خطی هستند، ارائه می شود. در این روش از یک فیلتر کالمن برای تخمین غیر‌مستقیم نیروی ماشین‌کاری از پسخوراند موقعیت و جریان ورودی آمپلی‌فایرهای موتورهای خطی میز تغذیه استفاده می شود. با توجه به اینکه خروجی تخمین‌گر نیرو، برایندی از تمامی نیروهای وارده به موتور است، بنابراین باید منابع اغتشاشی اضافی که عمدتا اصطکاک و موج های نیرویی است، حذف شود. در پژوهش پیش رو، از شبکه های عصبی برای حذف این نیروها استفاده شده است. برای این هدف از یک شبکه عصبی پرسپترون با یک لایه پنهان ۱۶ گره ای و دو تاخیر زمانی در ورودی استفاده شد. نتایج آزمون‌های تجربی نشان داد که روش مزبور به طور میانگین تا ۷۵ درصد از خمش ابزار را پیش بینی کند.
مهدی حاج محمدی، حامد شهبازی، حسین کریم پور، کمال جمشیدی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، روش کنترل تطبیقی مدل مرجع جهت تنظیم خودکار پارامترهای کنترلر یک پایدارساز دوربین ارائه میشود، بنحوی که پاسخ سیستم تحت شرایط اینرسی مختلف از پاسخ مدل مرجع واحدی پیروی نماید. پایدارساز دوربین یا گیمبال مشتمل بر یک پایه متحرک است که با اتصال فعال یا غیر فعال به دوربین، قابلیت هموار‌سازی حرکت و تثبیت تصاویر در مقابل چرخش‌ها و لرزش‌‌های سکو را دارد. یکی از مشکلات گیمبال‌‌های تجاری موجود در بازار این است که فقط قادر به حمل دوربین‌‌های مخصوص به خود میباشند و اگر دوربین دیگری بر روی این گیمبال‌‌ها بسته شود، نمی‌‌توانند عملکرد مناسب اولیه خود را حفظ کنند. این مشکل به دلیل تفاوت اینرسی و محل مرکز جرم دوربین‌‌های مختلف با یکدیگر است. در این مقاله، در راستای حل این مشکل، روش کنترلری بلادرنگی به کمک برد آردوینو بر روی سیستم واقعی پیاده سازی عملی شده است. در ابتدا طراحی و ساخت گیمبال دو درجه آزادی انجام گردیده و سپس پیاده سازی عملی کنترلر PID-تطبیقی مدل مرجع بر روی آن صورت پذیرفته است. در انتهای مقاله، تحلیل عددی برای بررسی عملکرد عملی کنترلر تطبیقی مدل مرجع در مقاوم بودن نسبت به اغتشاش‌های وارده به سیستم مورد بررسی قرار گرفته است.
جواد صافحیان، علی اکبر اکبری، سید کمال حسینی ثانی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
کنترلر تطبیقی جدید توسعه یافته، مناسب برای سیستم‌های خطی تغییرپذیر با زمان است که در آنها سیگنال مرجع، یک تابع هارمونیک با دامنه و میانگین متغیر است. این کنترلر بر روی دستگاه آزمون خستگی با عملگر سیم‌پیچ صدا، که دارای دینامیک متغیر با زمان است، در فرکانس‌های بالا به صورت موفق آزموده شده‌است. در این روش کاربردی سیستم حول نقاط‌کاری مختلف، خطی و تغییرات آن با زمان، آهسته فرض شده‌است. سپس کنترل دنبال‌روندگی سیگنال هارمونیک، به کنترل تنظیمی دامنه و میانگین سیگنال هارمونیک، تبدیل شده‌است. در روش پیشنهادی، دستگاه آزمون خستگی که با یک مدلِ مرتبه‌چهارِ تک‌ورودی-تک‌خروجی قابل تخمین می‌باشد، به صورت یک مدلِ دو وروی-دو خروجیِ جداسازی شده در نظر گرفته شده‌است. هر ورودی-خروجیِ مرتبط، مرتبه یک هستند. این مسئله علاوه بر کاهش حجم محاسبات و عدم نیاز به سخت‌افزار پیچیده، امکان تغییر سریع دامنه و میانگین نیرو را، در بارگذاری‌های بلوکی فراهم می‌آورد. برای تکمیل اهداف کنترل، سه بخش: کنترل مقدماتی توسط کنترلر PI، بلوک اشباع دینامیکی و بلوک خطی‌ساز، در نرمافزار دستگاه لحاظ شده‌است. با استفاده از سازوکار کنترل کلید‌زنی، بارگذاری ابتدا توسط کنترل مقدماتی PI، به صورت نرم آغاز میشود. این مسئله با ایجاد زمان کافی برای شناسایی در کنترلر تطبیقی و همچنین ممانعت از بروز ضربه، تضمین‌کننده‌ی سلامتِ آزمونِ خستگی می‌باشد. به علاوه استفاده از بلوک خطی‌ساز و بلوک اشباع دینامیکی، علاوه بر مهار فراجهش‌ها، مانع از تحریک دینامیک‌های مختلف سیستم می‌شوند. در انتها، نمونه‌های مختلف، تحت فرکانس‌های متفاوت، توسط دستگاه با موفقیت بارگذاری شده‌اند.
امیر مصطفی پور، حامد کمالی، محمود مرادی،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
در این تحقیق رسوب دهی میله مصرفی از جنس AA۷۰۷۵-T۶ بر روی صفحه از جنس AA۲۰۲۴-T۳۵۱ صورت پذیرفت. جهت بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند بر روی خواص مکانیکی و ریزساختار، آزمایشات بر اساس طراحی آزمایش به روش رویه پاسخ (RSM) انجام شد. سرعت دورانی (RPM ۱۲۰۰ تا RPM ۱۶۰۰)، نیروی عمودی (Kg ۳۲۰ تا Kg ۶۴۰( و نرخ پیشروی (mm/min ۱۰۰ تا mm/min ۳۰۰) بعنوان پارامترهای ورودی و پارامترهای عرض پوشش(w)، ضخامت پوشش (t) و سختی پوشش (HC) به عنوان پاسخ های فرآیند مطرح شدند. نتایج حاکی از آن است که اتصال این دو ماده بدون هیچ گونه تخلخل در فصل مشترک یا محل اتصال دو ماده انجام پذیرفت. سختی پوشش به طور میانگین نسبت به میله مصرفی حدود ۳۰% کمتر شد. با افزایش سرعت دورانی، نرخ پیشروی و نیروی عمودی ضخامت رسوب کاهش یافت. اگر نیروی عمودی بیش از حد زیاد شود باعث به وجود آمدن یک قوس به سمت صفحه در سرتاسر طول رسوب میشود. میکروساختار رسوب در مقایسه با صفحه و میله به صورت ساختاری کاملاً همگن و ریز دانه شد.
معین دعاخوان، منصور کبگانیان، رضا ندافی، علی کمالی ایگلی،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
کنترل حالت لغزشی یکی از متداول‌ترین انواع روش‌های کنترل مقاوم است که قابلیت جبران عدم قطعیت در مدل و پارامترهای یک سیستم را دارا می‌باشد؛ اما مهمترین عیب این روش وجود پدیده چترینگ یا نوسان ورودی کنترلی است. اگرچه با تعریف یک لایه مرزی در اطراف سطح لغزش می‌توان از نوسان ورودی کنترلی جلوگیری نمود اما از طرفی دیگر این امر سبب کاهش قوام این کنترلر در برابر عدم قطعیت‌ها خواهد شد. به‌همین منظور نسل جدیدی از کنترلرهای حالت لغزشی با مرتبه بالاتر مانند کنترل حالت لغزشی با پیچش فوق‌العاده پیشنهاد می‌شوند که قانون کنترل آنها ذاتا و بدون تعریف لایه مرزی سعی در کاهش پدیده چترینگ دارد؛ درحالی که قوام کنترل‌های حالت لغزشی سنتی را حفظ میکند. در این مقاله ابتدا با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی کرم شب‌تاب و توابع چندجمله‌ای، مسیر پروازی کوادروتور در محیطی با موانع معین و ثابت طراحی شده و سپس به‌منظور تعقیب مسیر پروازی در حضور عدم قطعیت در پارامترها و ساختار مدل، کنترلر حالت لغزشی با پیچش فوق‌العاده طراحی خواهد شد و عملکرد این کنترلر با روش‌های فیدبک خطی‌ساز و حالت لغزشی سنتی مورد مقایسه قرار می‌گیرد. همچنین در طول روند پایدارسازی و کنترل، به‌منظور محاسبه مشتقات برخی از حالت‌ها و متغیرهای سیستم که امکان محاسبه آنها از طریق سنسورها وجود ندارد، از مشاهده‌گر و مشتق‌گیر بر پایه کنترل حالت لغزشی با پیچش فوق‌العاده استفاده میشود.
روح اله نوروزی، حامد شهبازی، کمال جمشیدی،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
کوادروتور یکی از انواع رباتهای پرنده می‌باشد که به دلیل ساختار ساده و قابلیت عمود پروازی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. پایداری این سیستم به دلیل دینامیک شدیدا غیر خطی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای پایدارسازی این سیستم در این مقاله کنترلرهای ترکیبی، کنترلرکلاسیک PD و شبکه های عصبی طراحی شده‌اند. در این مقاله ابتدا به طراحی یک شبکه عصبی با توانایی اموزش برخط پرداخته شده است. سپس یک کنترلر کلاسیک PD با استفاده از روش زیگلر نیکولز بیان شده و سپس با استفاده از یک شبکه عصبی که به صورت انلاین اموزش داده شده، به تنظیم پارامترهای کنترلی این کنترلر پرداخته میشود. برای تعیین کارایی این کنترلرها، شبیه سازی در محیط شبیه سازی متلب انجام گرفت و نتایج به شکل عملی اورده شده است. برای پیاده سازی این کنترلرها روی سیستم واقعی، یک مدل شبیه ساز برای کوادروتور ارائه شده که با پیاده سازی کنترلرهای طراحی شده روی سیستم کارایی انها بر روی سیستم واقعی مشخص گشته است.
جواد صافحیان، علی اکبر اکبری، سیدکمال حسینی ثانی،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
روش کنترل تطبیقی جدید معرفی شده در این مقاله مناسب برای سیستم‌های خطی تغییرپذیر با زمان است که در آنها سیگنال مرجع، یک تابع هارمونیک با دامنه، میانگین و یا فرکانس متغیر است. نتایج آزمایش‌های عملی بر روی دستگاه آزمون خستگی سیم پیچ صدا نشان می‌دهد که این روش نسبت به نویز و اغتشاش مقاوم است. همچنین روش کنترلی می‌تواند تاخیر نامعلوم متغییر با زمان را جبران نماید. این مسئله باعث افزایش پهنای باند دستگاه شده‌است. در این مقاله برای طراحی سیگنال ورودی به دستگاه اصلی از مولد الگوی مرکزی (CPG) استفاده شده‌است. CPG به دلیل اعمال نرم تغییرات بارگذاری، علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان صحت آزمون‌‌ها، مانع از تحریک دینامیک‌های فرکانس بالای دستگاه شده‌است. به منظور پیادهسازی روش پیشنهادی، هر کدام از مشخصات سیگنال هارمونیک، اعم از دامنه و میانگین، در حلقه‌های کنترلی جداگانه به روش کنترل تطبیقی مدل مرجع، کنترل میشود. میزان جفت بودن حلقه‌های کنترلی به یکدیگر با محاسبه‌ی ماتریس آرایه‌های بهره‌ی نسبی دینامیکی (DRGA) بررسی شده‌است. کنترلر نسبت به تغییرات دینامیک سیستم اعم از تغییرات وابسته به زمان و تغییرات ناشی از تنوع جنس نمونه‌های مختلف، تطبیق‌پذیر است. به علاوه نتایج آزمون‌های نشان می‌هد، در حضور عدم قطعیت‌های مختلفی از قبیل غیرخطی‌ها، دینامیک‌های مدل نشده و پارامترهای متغیر با زمان، دامنه و میانگین بارگذاری با دقت بالایی کنترل میشود.
