---

در این تحقیق کاربرد مدل‌های زیر‌شبکه اسماگورینسکی و دینامیکی موضعی در روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ مطالعه می‌شود. در مدل‌سازی مقیاس‌ کوچک، به تعیین ضریب اسماگورینسکی نیاز است که در مدل اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده و به‌صورت تجربی انتخاب می‌شود. برخی مدل‌های دینامیکی در راستای تخمین بهتر این ضریب توسعه یافته‌اند که مستلزم اعمال فیلتر عددی هستند. فیلتر مورد استفاده در متوسط‌گیری مکانی در این تحقیق، فیلتر گاوسی است. روش عددی، حجم محدود است و از الگوریتم سیمپل برای برآورد جمله فشار استفاده شده. برای کاهش بار محاسباتی با هدف انجام در کامپیوترهای شخصی، عدد رینولدز طوری انتخاب شده که جریان سیال را بتوان دوبعدی فرض کرد. مقایسه با نتایج آزمایشگاهی که عدد رینولدز آن در همین محدوده قرار دارد، بیانگر دقت بالای روش و مدل مورد استفاده است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که گرچه مدل دینامیکی موضعی به‌دلیل محاسبه ضریب اسماگورینسکی برای هر نقطه، هزینه محاسباتی بیشتری دارد، اما به‌دلیل دقت بالاتر و استفاده از شبکه‌بندی بزرگ‌تر، هزینه محاسبات اضافی را می‌توان جبران کرد.

---

تعیین رفتار دینامیکی و خواص امپدانسی پا برای تعامل بیماران با دستگاه¬های توانبخشی امری ضروری است. در مدل های ساده پیشنهادی در پژوهش های پیشین، اثرات زوایای مفاصل پا بر خواص امپدانسی آن لحاظ نشده و شناسایی پارامترها با روش های غیر پارامتری صورت گرفته است که نتایج آن ها برای تحلیل¬های توانبخشی چندان مناسب نیستند. بنابراین، در این مقاله، مدل ۳ درجه آزادی غیرخطی مبتنی بر مکانیزم حرکتی پا با در نظر گرفتن سفتی¬ها و میرایی¬های زاویه¬ای در مفاصل و ممان اینرسی اعضای ران، ساق و کف معرفی می شود و برای شناسایی پارامترها با روش خطای پیش بین، مدل خطی از آن ارائه می گردد. دقت خطی سازی و شناسایی جداگانه مورد بررسی قرار می¬گیرند. برای سه نمونه با اعداد توده جرمی متفاوت، مقادیر پارامترهای بخش های پا برای چهار چیدمان مختلف که در آن پا به هنگام راه رفتن با زمین اعمال نیرو می¬کند، شناسایی می گردند. صحت نتایج از مقایسه مقادیر ممان اینرسی شناسایی شده و ممان اینرسی تخمین زده شده با مدل سازی هندسی، مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. در نهایت، نحوه تعامل دستگاه توانبخشی با بیماران در چیدمان¬های چهارگانه با ملاحظه اثر صلیبت پا و اضافه وزن افراد بررسی می شود. نتایج حاصله، حاکی از دقت بالا و کارآیی مناسب مدل خطی شده در شناسایی می باشد.

---

وجود اصطکاک در اکثر سیستم های کنترلی مکانیکی یک مسأله اجتناب ناپذیر است. اصطکاک بر رفتار دینامیکی سیستم های کنترلی تأثیر منفی داشته و لازم است در روند طراحی کنترلر، در نظر گرفته شود. به طور خاص، برای سیستم های حرکتی با کارآیی بالا، اصطکاک می تواند به شدت بر عملکرد سیستم تأثیر گذاشته و باعث ایجاد خطای ماندگار زیاد، افزایش زمان نشست و ایجاد سیکل های حدی شود. در این مقاله، راه کاری برمبنای روش مد لغزشی فازی تطبیقی برای کنترل موقعیت سیستم های مکانیکی با اصطکاک ارائه شده است. برای طراحی رؤیت گر اصطکاک، از مدل دینامیکی لوگره که یک مدل مرتبه یک است، استفاده شده است. بر خلاف کارهای پیشین، اصطکاک می تواند با ضریب بهره متفاوت نسبت به ورودی کنترلی به سیستم اعمال شود. یک الگوریتم تطبیقی برای تخمین نسبت نامعلوم بین بهره های ورودی کنترلی و اصطکاک، به کار گرفته شده است. همچنین، وجود عدم قطعیت در پارامترهای مدل اصطکاک در نظر گرفته شده و ورودی کنترلی مناسب برای غلبه بر این نامعینی ها طراحی شده است.

---

در این مقاله به فرآیند مدلسازی و شناسایی پارامترهای مجهول مدل دینامیکی ارائه‌شده برای یک ابزار بورینگ اشاره شده است. ابتدا برای تعیین منحنی‌های پاسخ فرکانسی سیستم، از روش تحلیل مودال تجربی استفاده شده است. سپس با بهره‌گیری از روش‌های محاسباتی رایج در تحلیل مودال تئوری، پارامترهای دینامیکی سیستم (شامل فرکانس‌طبیعی، میرایی مودال و شکل‌مودها) استخراج شده‌اند. در نهایت برای تخمین قابل‌قبول رفتار دینامیکی ابزار بورینگ در حوزه‌های زمان و فرکانس، یک مدل فیزیکی کارآمد ارائه شده است. مجموعه مونتاژی ابزار بورینگ به‌صورت یک تئوری تیر اویلر-برنولی با تکیه‌گاه انعطاف‌پذیر و جرم متمرکز در انتهای آزاد آن مدلسازی شده است. مشخصات تیر شامل مدول الاستیسیته و چگالی، در امتداد طول آن ثابت فرض شده است. انعطاف‌پذیری تکیه‌گاه ابزار توسط دو فنر خطی و دورانی مدلسازی شده است. پارامترهای مجهول مدل دینامیکی با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات شناسایی شده‌اند. این پارامترها شامل سفتی فنرهای خطی و دورانی در تکیه‌گاه ابزار و ضرایب بدون‌بُعد تصحیح قطر و جرم متمرکز هستند. این چهار پارامتر توزیع جرم و سفتی را در مدل فیزیکی ابزار بورینگ کنترل می‌کنند. در نهایت میزان انطباق پاسخ مدل فیزیکی با پاسخ ابزار بورینگ در حوزه فرکانس بررسی شده است. با انتخاب بهینه پارامترهای مجهول مدل فیزیکی، با دقت خوبی می‌توان رفتار دینامیکی ابزار بورینگ را برای تمام نقاط واقع بر طول آن تخمین زد. لذا با اضافه‌کردن مدل دینامیکی عملگر غیرفعال/فعال به مدل دینامیکی ارائه‌شده، می‌توان دالان‌های پایداری را برای فرآیند بورینگ با ابزارمیراشده تخمین زد.

---

در این مقاله، مدل دینامیکی خطی یک چرخ عکس‌العملی نمونه با استفاده از داده‌های تجربی شناسایی شده است. بدین منظور اطلاعات ورودی- خروجی چرخ عکس‌العملی در بستر سخت‌افزار در حلقه که شامل چرخ عکس‌العملی، درگاه ارتباطی CAN، برد پردازشی و نرم‌افزار لب‌ویو بوده، بصورت برخط با نرخ یک مگا بیت بر ثانیه ارسال و دریافت شده است. مدل‌سازی با فرض جعبه سیاه بودن مجموعه چرخ عکس‌العملی و مدار کنترلی داخل آن، با در نظر گرفتن ملاحظات آزمون تجربی، انجام شده است. در این راستا ابتدا رفتار چرخ عکس‌العملی با اعمال ورودی‌های سرعت زاویه‌ای و شتاب زاویه‌ای بررسی شده، سپس سیگنال‌های ورودی PRBS و Chirp برای شناسایی مدل چرخ توسط بستر سخت‌افزاری تولید و به چرخ اعمال شده است. داده‌های اعمالی فرمان و بازخورد ذخیره و بعد از بازیابی جهت شناسایی مدل چرخ استفاده شده است. با توجه به رفتار موتور الکتریکی، مدل‌های دینامیکی خطی ARX و ARMAX برای شناسایی مدل چرخ، در نظر گرفته شده و شناسایی برای چند مرتبه مختلف از مدل برای پاسخ سرعت زاویه‌ای انجام شده است. همچنین مرتبه تاخیر مناسب برای سیستم حلقه بسته چرخ و کنترل‌کننده آن بررسی و استخراج شده است. نهایتاً خروجی مدل پیشنهادی به‌ازای یک سیگنال آزمون جدید با خروجی واقعی چرخ مقایسه و مدل پیشنهاد شده بوسیله داده‌های ارزیابی صحت‌سنجی شده است. نتایج مدل ارائه شده عملکرد مناسب مدل پیشنهادی برای بیان رفتار چرخ عکس‌العملی را نشان می‌دهد.

---

---

از جمله راهکارهای موثر در بهبود ظرفیت خطوط ریلی، افزایش در مولفه­های ترافیکی از جمله ارتقای سرعت و بارمحوری است، که این امر، شدت اثرات دینامیکی در سازه را به دنبال خواهد داشت. بنابراین کنترل آثار دینامیکی ناشی از بارهای وارد به سازه در سلامت و ایمنی سازه­ها بسیار با اهمیت است. بررسی رفتار دینامیکی سازه­ها توسط تحلیل عددی از طریق مدل­سازی و آزمایشگاهی صورت می‌گیرد. با اینحال، در سازه­های پیچیده، نتایج حاصل از داده­های تحلیل عددی دارای اختلاف نسبت به داده­های آزمایش میدانی است. استفاده از الگوریتم­های محاسبات هوشمند^[۱] از مهمترین روش­های متداول به منظور کاهش خطای مدل عددی می‌باشد. در نتیجه، پژوهش حاضر سعی دارد با از استفاده الگوریتم برنامه‌نویسی ژنتیک^[۲] (GP)، اختلاف نتایج دینامیکی حاصل از داده­های مدل عددی و میدانی پل دو خطه راه­آهن آریور بارسا در مسیر مادرید-سویا و تحت بار ترافیکی پرسرعت را به حداقل برساند. الگوریتم پیشنهادی GP قادر است که روابط ریاضی مناسب و ضرائب اصلاحی را معرفی نماید تا بتوان نتایج به دست آمده را برای سازه­های مشابه نیز تعمیم داد. پل مورد مطالعه در نرم­افزار SAP۲۰۰۰ مدلسازی و نتایج به دست آمده با استفاده از GP، دقت­بخشی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم پیشنهادی، مقادیر به دست آمده از تحلیل مودال و نیز تاریخچه زمانی را با دقت بیش­تری نسبت به مدل اولیه، ارائه می­کند. اجرای الگوریتم منجر به کاهش خطا در تحلیل‌های مودال تا %۸۸/۱ برای مود سوم سازه‌ای، کاهش %۳۱/۲۰ برای مقادیر شتاب و کاهش %۶۸/۲ برای تغییر مکان قسمتی از عرشه سازه شد.