جستجو در مقالات منتشر شده
۶ نتیجه برای الگوریتم ازدحام ذرات
امیر نجات، حمید رضا کاویانی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله یک روش بهینهسازی آیرودینامیکی سریع و کارآمد برای توربین‌های بادی کلاس مگاوات ارائه شده است. برای این منظور توربین بادی دبلیوپی-پایه با توان خروجی نامی ۱,۵ مگاوات به عنوان مورد آزمون استفاده میشود. در این تحقیق از روش بهینهسازی ازدحام ذرات استفاده شده است. برای افزایش کارآیی و سرعت چرخه بهینهسازی مطالعه پارامتری بر روی روش بهینهسازی ازدحام ذرات انجام شده است. برای محدود کردن تعداد متغیرها از روش انتقال تابع کلاس/تابع شکل برای پارامتری نمودن هندسه پره استفاده شده و درجه مناسب چند جمله‌ای توابع شکل برای ایرفویل اس-۸۱۸، اس-۸۲۵ و اس-۸۲۶ تعیین شده است. روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره برای برآورد توان خروجی توربین باد در چرخه بهینهسازی استفاده میشود. بدین منظور ابتدا اعتبار این روش بوسیله مقایسه با دادههای تجربی و دادههای دینامیک سیالات محاسباتی توربین آ-او-سی مورد بررسی قرار می‌گیرد. دادههای آیرودینامیکی مورد نیاز برای روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره با استفاده از نرم‌افزار ایکس‌فویل بدست می‌آید. دادههای خروجی نرم‌افزار ایکس‌فویل و دینامیک سیالات محاسباتی برای ضریب فشار ایرفویل با استفاده از دادههای تجربی اعتبار سنجی شده است. زاویه پیچش، وتر و ۳ نوع ایرفویل مورد استفاده برای تمام بخش‌های پره‌های توربین بهینهسازی شده است. بهینهسازی با استفاده از قیود واقع‌بینانه انجام شده است. عملکرد هندسه بهینهسازی شده نهایی از طریق معادلات حالت پایای تراکم ناپذیر ناویر-استوکس همراه با مدل آشفتگی انتقال تنش برشی شبیه سازی شده است. نتایج نشان می‌دهند که حدود ۴ درصد افزایش توان برای توربین بدست آمده است.
امیرحسین اصغرنیا، رضا شهنازى، علی جمالی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، کنترل‌کننده تناسبی، انتگرال‌گیر و مشتق‌گیر مرتبه کسری (PID مرتبه کسری) بهینه برای کنترل زاویه گام توربین بادی از نوع فراساحلی با توان ۵ مگاوات پیشنهاد شده است. این کنترل‌کننده، در سرعت‌هایی که بیش از سرعت نامی توربین باشد، فعال میشود تا با تنظیم زاویه حمله پره‌های توربین بادی، سرعت زاویه‌ای ژنراتور و در نتیجه توان توربین را در مقادیر نامی نگاه دارد. از طرفی چون نامعینی در مدل برای کاربردهای واقعی اجتناب‌ناپذیر است، کنترل‌کننده پیشنهادی نیاز به دانستن مدل توربین ندارد. برای یافتن متغیرهای کنترل‌کننده PID مرتبه کسری، تابع هدفی مرکب پیشنهاد شده است که حاصل جمع قدر مطلق سیگنال خطا و قدر مطلق نرخ سیگنال کنترلی در سه سرعت باد مختلف در ابتدا، میانه و انتهای بازه خواهد بود. بدین‌ترتیب، کنترل‌کننده طراحی شده قادر خواهد بود تا در تمام سرعت‌های باد، عملکرد مطلوبی داشته باشد و نیاز به کنترل‌کننده‌های پیچیده و غیرخطی را مرتفع سازد. تابع هدف تعریف شده، توسط سه الگوریتم تکامل تفاضلی، الگوریتم کرم شب‌تاب و الگوریتم ازدحام ذرات مورد کمینه‌سازی قرار می‌گیرد. در ادامه برای ارزیابی قوام کنترل‌کننده PID مرتبه کسری طراحی شده و مقایسه آن با کنترل‌کننده PID مرتبه صحیح بهینه، توربین بادی تحت پروقیل‌های باد با سرعت‌ها و نوسانات مختلف قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که کنترل‌کننده PID مرتبه کسری عملکرد و قوام بهتری در تنظیم کردن سرعت و توان ژنراتور نسبت به کنترل‌کننده PID مرتبه صحیح بهینه از خود نشان میدهد.
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
هدف مقاله حاضر توسعه روش ترکیبی اجزای محدود- تفاضل محدود به منظور حل مسائل معکوس به صورت کمی می-باشد که در آن، محیط مسئله در نواحی دور از ناهمگنی با استفاده از روش تفاضل محدود مدل میگردد و فضای مسئله در حوالی ناهمگنی با استفاده از روش المان محدود مدلسازی میشود و به این ترتیب به طور همزمان از قابلیت‌های انعطاف‌پذیری روش المان محدود و سرعت بالای آنالیز روش تفاضل محدود بهره گرفته میشود.
در این مقاله، از روش فوق به همراه الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات برای اولین بار در حل مسائل معکوس الاستواستاتیک و الاستودینامیک استفاده شده است. الگوریتم بهینهسازی در نرم‌افزار MATLAB کد نویسی شده است و با نرم افزار OpenSees ارتباط داده شدهاند، به گونه‌ای در هر گام زمانی، مسئله ابتدا در نرم افزار OpenSees به صورت اجزای محدود حل میگردد و سپس نتایج برای گام زمانی بعدی بر اساس الگوریتم روش المان محدود-تفاضل محدود در برنامه تهیه شده در نرم افزار MATLAB تعیین میگردد و سپس در قسمت الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات کد تهیه شده، مقادیر متغیر تا حداقل شدن تابع هزینه به پیش می رود. به منظور ارزیابی کارایی روش مورد استفاده، چندین مثال با هدف شناسایی موقعیت و ابعاد ناهمگنی موجود در محیط و همچنین مشخصات مکانیکی مصالح با استفاده از بارگذاری استاتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بدست آمده حاکی از حل مسائل با دقت قابل قبول می‌باشد، به گونه‌ای که در تعیین موقعیت و هندسه کمتر از ۱۰ درصد و در تعیین مشخصات مکانیکی بدون خطا مشاهده گردید.
حامد محمدزاده، محمد حسین ابوالبشری،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
بهینهسازی و قابلیت اطمینان دو کلید اساسی در طراحی سازهای است. بهینهسازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان روشی قوی و امیدبخش برای پیدا کردن توپولوژی بهینه با در نظر گرفتن عدم قطعیت است. در این مقاله به‌جای تقریب تابع حالت حدی و سپس استفاده از الگوریتمهای جستجوی محتمل‌ترین نقطه شکست که به‌طور معمول در بهینهسازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار می‌گیرد، از الگوریتم ازدحام ذرات با بهرهگیری از روش اندازهگیری عملکرد پیشنهاد میشود. در الگوریتم پیشنهادی نیاز به استفاده از ضریب جریمه که انتخاب مناسب آن در همگرایی فرایند جستجو بسیار مهم است، نمیباشد. علاوه بر آن نیاز به‌تقریب تابع حالت حدی، محاسبه مشتقات تابع حالت حدی نسبت به متغیرهای تصادفی و همچنین مشکل همگرایی روش‌های جستجوی محتمل‌ترین نقطه شکست برای توابع حالت حدی پیچیده را ندارد. در این مقاله بهینهسازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با استفاده از بهینهسازی دو جهتی تکاملی سازه‌ها با طرح فیلتر بهبود یافته ارائه میشود. توپولوژی به دست آمده با بهینهسازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با توپولوژی به دست آمده از بهینهسازی توپولوژی قطعی مقایسه میشود. نتایج نشان میدهد الگوریتم ازدحام ذرات میتواند به‌طور مؤثر در بهینهسازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان به کار گرفته شود و استفاده از آن نیز ساده و آسان است.
نیلوفر پرهیزکار، ابوالقاسم نقاش،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
این مقاله به مقایسه عملکرد دو کنترلر گام به عقب بهینه شده با الگوریتم ازدحام ذرات و کنترلر LQR بر روی یک کوادروتور در حالت هاور می پردازد. کوادروتور یک سیستم دینامیکی پایدار نیست و توسعه کنترلرهای بهینه با کارایی بالا برای آن حائز اهمیت است. در ابتدا مدل دینامیکی کوادورتور معرفی شده و معادلات فضای حالت به منظور شبیه سازی مدل دینامیکی ارائه می شوند. سپس دو کنترلر گام به عقب و LQR برای کنترل ارتفاع و زوایای کوادروتور طراحی می شوند. به منظور بهینه سازی کنترلر گام به عقب ، پارامترهای آن به کمک الگوریتم ازدحام ذرات به گونه ای تعیین می گردند که تابع هزینه در نظر گرفته شده برای کنترلر LQR کمترین مقدار خود را داشته باشد. هم چنین فرامین ورودی به موتورها به منظور نشان دادن توانایی کنترلر موردنظر محاسبه و ترسیم می شوند. برای رسیدن به مقایسه دقیق تر، تابع هزینه به ازای مقادیر مختلف ماتریس های وزنی Q و R برای دو کنترلر محاسبه شده و نتایج با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که کنترلر گام به عقب به کمک الگوریتم ازدحام ذرات توانایی بالاتری در کمینه سازی تابع هزینه دارد و به ازای ماتریس های وزنی مختلف تابع هزینه در کنترلر گام به عقب کمتر بوده است.
دوره ۲۱، شماره ۲ - ( ۳-۱۴۰۰ )
چکیده
در این مقاله روشی جهت تشخیص خرابی تیر اویلر-برنولی مبتنی بر ابر المان، ارائه شده است. روش ارائه شده با استفاده از سیگنال حوزه زمانی پاسخ ارتعاش آزاد، موقعیت و عمق ترک در تیر اولر – برنولیِ مدل شده با سختی اصلاح شده بر اساس مدل فنر پیچشی را، با سرعت و دقت بالا ارائه میدهد. پاسخهای تاریخچه زمانی همان شتاب در لبه المانهای الاستیک تیر است که در این پژوهش در معرض بار ضربه، اندازهگیری شدهاند. شتابهای این سازه از روش انتگرالگیری زمانی نیومارک-بتا محاسبه میگردد. در ابتدا تابع هدف مسئله تشخیص خرابی، جهت بهینهسازی به روش الگوریتم ازدحام ذرات، تعریف شده و با حل مسئله بهینهسازی در محیط متلب، شدت و محل ترکهای عرضی محاسبه میشود. به منظور ارزیابی دقت روش ارائه شده، ۳ نمونه تیر در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که پس از حداکثر ۵۰ بار اجرای الگوریتم، خطای محاسباتی کمتر از ۱۰ درصد در دادههای محل و عمق ترک وجود خواهد داشت.
