۱۰ نتیجه برای مدل غیرخطی
علی جعفرقلی، حسن کریمی، سید رضا موسوی فیرده،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، طراحی یک عملگر هیدرومکانیکی برای سیستم کنترل یک موتور سوخت مایع انجام شده است. با هدف سرعت پاسخ مناسب، ساختار عملگر به گونه‌ای طراحی شده است تا کورس حرکتی المان کنترلی کم شود. لذا، مکانیزم حرکتی المان کنترلی، دورانی در نظر گرفته شده است. در طراحی عملگر، توجه ویژه‌ای به پروفیل المان کنترلی ـ که تعیین‌گر ضریب تبدیل موتور است ـ شده است. ایده‌ی نوینی که مبنای طراحی بهینه قرار گرفته است، طراحی عملگر بر اساس نزدیک کردن مدل حلقه باز شیی کنترلی به مدل مرجع مطلوب حلقه بازی است که از پیش و با توجه به معیارهای رفتار دینامیکی مناسب، تعیین میشود. شیی کنترلی شامل موتور، سرووموتور و عملگر هیدرومکانیکی است. بر این اساس با در دست بودن مدل ریاضی موتور سوخت مایع و پس از طراحی ساختاریِ عملگر هیدرومکانیکی، مدل پارامتریک آن تعیین و فرآیند بهینه‌سازی روی مدل شیی کنترلی و مدل پارامتریک عملگر به روش الگوریتم تفاضلات تکاملی انجام و با اصلاح پارامترهای عملگر، پاسخ دینامیکی مدل تجمیعی به پاسخ مدل مرجع حلقه باز نزدیک شده است. نتایج بیانگر آن است که با طراحی بهینه عملگر و اصلاح پارامترهای هندسی آن و بهره‌ی جبران‌ساز، مقدار تابع هزینــه‌ی تعـیینی ـ بر مبنای خطای تعقیب سیگنال مرجع فشار محفظه احتراق موتور سوخت مایع ـ چهار برابر بهبود یافته است.
علی جعفرقلی، حسن کریمی، سید رضا موسوی فیرده،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
الگوریتم‌هایی جهت مدلسازی دینامیکی غیرخطی و یافتن مدل فرکانسی موتورهای سوخت مایع ارایه شده، ملاحظات تسهیل کننده فرآیند مدلسازی و اشکال‌زدایی، بیان گردیده است. سپس الگوریتم‌ها، برای یک موتور سوخت مایع خاص به همراه مخازن سوخت و اکسیدکننده پیاده شده است. معادلات توصیفی موتور مذکور، در قالب زیرسیستم‌هایی دسته‌بندی شده، سپس شبیه‌سازی در محیط سیمولینک متلب صورت گرفته است. نتایج حاصل از مدلسازی موتور، پس ازتوصیف فرآیندهای گذرای شروع به کار و فرآیندهای رژیم نامی، نمایانگر شرایط مناسب توصیف رفتاری موتور با خطای زیر %۳ در رژیم پایا می‌باشد. سپس بر مبنای مدل غیرخطی حاصله، مدل یک ورودی- یک خروجی موتور در حوزه‌ی فرکانس با استفاده از روش توابع توصیفی بهدست آمده است. جهت استخراج مدل فرکانسی موتور، نرم‌افزار پاسخ فرکانسی در محیط متلب نوشته شده است. با توجه به رژیم‌های کاری موتور، دامنه‌ی ورودی یا سیگنال تحریک و بازه‌ی فرکانسی مناسب انتخاب شده و با تحریک مدل دینامیکی غیرخطی با ورودی‌های سینوسی شامل چهار دامنه و فرکانس‌های ۰۵/۰ تا ۱۴۰ رادیان بر ثانیه، مدل فرکانسی بهدست آمده است. این امر با انتگرال‌گیری و یافتن خروجی موتور و محاسبه‌ی انتگرال‌های فوریه در زمانی که خروجی به حالت پایدار رسیده باشد و سپس محاسبه‌ی بهره‌ها و فازهای سیستم در فرکانس‌ها و دامنه‌های مختلف انجام شده است و مدل‌های تابع‌های توصیف‌کننده‌ی سیستم حاصل شده است. با ارزیابی مدل فرکانسی مشخص گردیده است میتوان با بهره‌گیری از مدل فرکانسی، ضمن در نظر گرفتن مهم‌ترین ویژگی‌های دینامیکی موتور در بازه‌ی فرکانس‌های کنترلی، شرایط مناسبتر و ساده‌تر و کارآمدتری جهت تحلیل دینامیکی موتور فراهم ساخت
محمد مهدی سلمانی آرانی، مهدی میرزایی، احمد اکبری الوانق، سجاد آقاسی‌زاده شعرباف،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله به شناسایی عناصر دستگاه جدید آزمایش ساخته شده برای سیستم تعلیق یک چهارم خودروی سمند با مکانیزم مک‌فرسون پرداخته شده است. ورودی‌های این دستگاه شامل جابجائی (ناهمواری) جاده و شتاب آن می‌باشد و خروجی‌های آن شامل شتاب جرم معلق، شتاب جرم غیرمعلق، جابجایی تعلیق و فشردگی تایر هستند که توسط سنسورها ثبت میشوند. دستگاه آزمایش سیستم تعلیق دارای مکانیزم مک‌فرسون با فنر و میراگر غیرخطی بوده و از نظر شناسایی یک مدل چند ورودی-چند خروجی محسوب میشود. برای یافتن ضرایب فنریت و میرایی تایر و سیستم تعلیق از روش تکراری حداقل مربعات غیرخطی به عنوان یک روش شناسایی جعبه خاکستری استفاده شده است. در این روش مدل ریاضی یک چهارم غیرخطی برای دستگاه آزمایش در نظر گرفته شده و پارامترهای آن با استفاده از دادههای دستگاه آزمایش شناسایی میشود. برای شناسایی پارامترهای مدل، از روش غیرخطی تکراری لونبرگ- مارکارد استفاده شده است. خروجی مدل غیرخطی شناسایی شده با خروجی دستگاه آزمایش مقایسه و صحت مدل شناسایی شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان از عملکرد خوب مدل پیشنهادی برای بیان رفتار فنر و میراگر دستگاه آزمایش یک چهارم سیستم تعلیق خودرو با مکانیزم مک‌فرسون دارد.
آرش حاتمی، بهنام معتکف ایمانی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در سال‌های اخیر با توجه به کاربرد گسترده توربین‌های بادی، بهبود سیستم کنترلی آن‌ها با هدف کاهش بارهای مکانیکی مورد توجه بوده است. از طرفی در توربین‌های بادی مدرن، ژنراتور سنکرون با تحریک الکتریکی در ساختار درایو مستقیم (بدون گیربکس) به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش، مزیت بهره‌گیری از ولتاژ تحریک ژنراتور سنکرون و زاویه گام پره‌ها در ساختار کنترلی نوین چندمتغیره-تطبیقی توربین بادی مورد تحقیق قرار می‌گیرد. اهداف کنترلی محدود کردن نوسانات سرعت دورانی روتور و کاهش بارهای مکانیکی وارد بر برج می‌باشد. ساختار کنترلی متمرکز بر اساس مدل دینامیکی توربین بادی و با لحاظ کردن اثرات متقابل آیرودینامیکی، ارتعاشاتی و الکتریکی طراحی می‌گردد. تعیین بهره‌های ماتریس کنترلی با توجه به مدل غیرخطی و پیچیده توربین، با بهره‌گیری از روش‌های بهینه‌سازی انجام میشود. رفتار آیرودینامیکی پره‌ها تابعی غیرخطی از شرایط کاری می‌باشد و برای دستیابی به رفتار دینامیکی یکنواخت، بهره‌های کنترلی در شرایط مختلف محاسبه و به روش جدول‌بندی بهره پیاده‌سازی می‌گردد. در توربین‌های بادی، عوامل مختلفی همچون دینامیک‌های سیستم الکتریکی، محدودیت‌های کنترل دیجیتال و نویز سیگنال می‌تواند بر عملکرد کنترلی تاثیرگذار باشد. به منظور بررسی این اثرات، شبیه‌ساز توربین بادی توسعه داده میشود و عملکرد کنترلگر چندمتغیره-تطبیقی به صورت سخت‌افزار در حلقه مورد تحقیق قرار می‌گیرد. با مقایسه عملکرد کنترلگر طراحی شده و کنترلگر چندمتغیره دو ورودی-یک خروجی در شرایط باد مغشوش، بارهای مکانیکی وارد بر برج به میزان ۲۶ درصد کاهش می‌یابد و در نتیجه عمر برج به عنوان یکی از اجزا اصلی توربین افزایش می‌یابد.
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
محمد واعظی، مهرداد رئیسی دهکردی،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عملکرد مدل اغتشاش k-ε غیرخطی عدد رینولدز پایین در پیش بینی جریان آشفته در کانال U شکل سه بعدی مربوط به مسیر خنک کاری داخلی پره ی توربین گازی پرداخته می شود. به منظور مدل سازی میدان اغتشاش از مدل های اغتشاشی k-ε خطی عدد رینولدز پایین، مدل ناحیه ای k-ε/۱-eq. و مدل غیرخطی عدد رینولدز پایین استفاده گردیده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که مدل های خطی و ناحیه ای در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز مشابه عمل می کنند و در بخش هایی از ناحیه ی جدایش جریان، تنش های رینولدز را بیشتر از مقدار واقعی پیش بینی می کنند اما مدل غیرخطی عملکرد بهتری را در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز در بیشتر مناطق از جمله ناحیه ی جدایش نشان می دهد. همچنین هر سه مدل خطی، غیرخطی و ناحیه ای تقریباً پیش بینی مشابهی در مورد نقطه ی جدایش جریان داشته اند ولی مدل غیرخطی در پیش-بینی سطوح تنش های رینولدز و نحوه ی تغییرات آن از سطح داخلی به سمت سطح خارجی عملکرد بهتری نسبت به مدل های ناحیه-ای و خطی داشته است و نقاط مربوط به بیشینه ی تنش های رینولدز را خصوصاً در صفحه ی نزدیک به دیواره بهتر پیش بینی کرده است.
محمد فضلی، مهرداد رئیسی دهکردی،
دوره ۱۸، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عملکرد سه مدل اغتشاشی k-ε ناحیه‌ای، k-ε رینولدز پایین خطی و k-ε رینولدز پایین غیرخطی در پیش-بینی جریان و انتقال حرارت داخل کانال حفره‌دار پرداخته شده است. همچنین اثر اعمال ترم NYP به جای ترم اصلاح مقیاس طول YAP مورد مطالعه قرار گرفته است. حفره‌ها تجهیزات انتقال حرارتی هستند که در پره‌های توربین گاز به کار می‌روند تا میزان انتقال حرارت را بالا ببرند. این تجهیزات بصورت مانعی در برابر جریان قرار نمی‌گیرند، بنابراین افت فشار زیادی را ایجاد نمی-کنند. در این پژوهش به منظور حل معادلات حاکم بر جریان و انرژی از روش حجم محدود به همراه الگوریتم سیمپل استفاده شده است. نتایج بدست آمده با ترم اصلاح YAP حاکی از آن است که مدل غیرخطی نسبت به مدل‌های ناحیه‌ای و خطی، جریان چرخشی بزرگتری را درون حفره پیش‌بینی می‌کند. همچنین شدت برخورد و جهش جریان در این مدل از دو مدل دیگر بیشتر است. با مشاهده نتایج انتقال حرارت درمی‌یابیم که مدل ناحیه‌ای، میزان انتقال حرارت را کمتر از نتایج تجربی بدست میآورد. با اعمال مدل خطی، نتایج بهتری از انتقال حرارت در داخل حفره و لبه عقبی آن ارائه می‌گردد. نسبت به این دو مدل، مدل غیرخطی هم در لبه عقبی حفره و هم در فضای صاف بین حفره‌ها پیش‌بینی بهتری را بدست میآورد. در مقایسه با نتایج بالا، اعمال ترم NYP به جای ترم YAP در مدل‌های خطی و غیرخطی، باعث ارائه نتایج دقیق‌تری از انتقال حرارت در راستای عرضی و لبه عقبی حفره می‌گردد.
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۹ )
چکیده
تغییر قیمت داراییهای مالی و حقیقی از جمله عواملی است که بر اساس ادبیات اقتصادی از کانالهای مختلفی نظیر مصرف، سرمایهگذاری، ترازنامه بنگاهها و خالص صادرات باعث ایجاد نوسانات اقتصادی و سیکلهای تجاری میشود. با توجه به اهمیت شناخت عوامل ایجاد سیکل تجاری در اتخاذ سیاستهای اقتصادی، در این مقاله اثر شاخص سهام، قیمت مسکن، نرخ ارز و نقدینگی بر سیکلهای تجاری با استفاده از مدل خطی و مدل غیرخطی LSTR و دادههای فصلی دوره ۱۳۹۶-۱۳۷۰ بررسی شده است. در مدل غیرخطی که در مقایسه با مدل خطی برای تبیین رابطه بین متغیرها مناسبتر است، جزء سیکلی نرخ ارز به عنوان متغیر انتقال انتخاب و مقدار پارامتر انتقال معادل ۸۹/۸۳- ریال برآورد شد. با توجه به مقدار برآوردی پارامتر انتقال، در دوره مورد بررسی، دو رژیم دوران نرخ ارز پایین و رژیم دوران نرخ ارز بالا در اقتصاد ایران وجود داشته است. نتایج نشان داد در هر دو رژیم، افزایش قیمت سهام و نقدینگی، باعث رونق اقتصاد میشوند. همچنین، افزایش قیمت مسکن و کاهش نرخ ارز در رژیم اول، اقتصاد را در مرحله رونق و در رژیم دوم اقتصاد را در مرحله رکود قرار میدهند. بنابراین، به منظور رونق اقتصادی، پیشنهاد میشود از یک سو، نرخ ارز پایین نگهداشته شود و از سوی دیگر، قیمت مسکن، قیمت سهام و نقدینگی افزایش یابد.
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۳-۱۳۹۹ )
چکیده
هدف مقاله حاضر، برآورد اثرگذاری سرمایه گذاری مستقیم خارجی بر رشد اقتصادی بخشهای کشاورزی، صنعت و خدمات در استانهای کشور در دوره زمانی ۱۳۸۰-۱۳۹۶ بوده، و برای این منظور، از روش رگرسیون انتقال ملایم دادههای پنلی (PSTR) استفاده شده است. مبتنی بر آزمون صورت گرفته، مشخص شد که بین سرمایه گذاری مستقیم خارجی و رشد بخش های مختلف اقتصادی، رابطه غیرخطی وجود دارد. نتایج این مطالعه، بیانگر این است که سرمایه گذاری مستقیم خارجی، با توجه به نوسانات نرخ تورم، بر رشد بخشهای مختلف اقتصادی، اثر متفاوتی دارد. ضریب برآورد شده برای حد آستانههای نرخ تورم در این سه بخش، به ترتیب، برابر با ۵۵/۲، ۷۸/۱ و ۹۴/۱ بود. بر اساس نتایج بهدست آمده، افزایش یک درصدی در سرمایه گذاری مستقیم خارجی، به ترتیب، به افزایش ۵۰/۰ درصدی بر رشد بخش کشاورزی، ۶۹/۰ درصدی رشد بخش صنعت و ۸۸/۰ درصدی رشد بخش خدمات، منجر می شود. با توجه به نتیجه گیری مقاله، میتوان بیان کرد که بخش خدمات، صنعت و کشاورزی، به ترتیب، بیشترین اثرپذیری را از سرمایه گذاری مستقیم خارجی دارند.
مهرداد قدمی، رحمت الله قاجار،
دوره ۲۲، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۴۰۱ )
چکیده
هرگاه یک ورق کامپوزیتی چندلایه، تحت بارگذاری کششی شبه¬استاتیک یا بارگذاری خستگی قرار گیرد، چندین نوع آسیب در آن ایجاد می¬شود؛ از جمله ترک¬های ماتریس، ترک¬های ثانویه و لایه¬لایه¬شدگی. اولین نوع آسیب، ترک¬های ماتریس¬اند که در لایه¬های دارای زاویه نسبت به جهت بارگذاری بوجود می¬آیند. این ترک¬ها اگرچه منجر به گسیختگی نمی¬شوند، اما خواص مکانیکی معادل ورق کامپوزیت را کاهش می¬دهند و می¬توانند باعث واماندگی سازه گردند. در این مقاله، یک مدل تحلیلی غیرخطی جدید، برای پیش¬بینی کاهش سفتی ورق¬های کامپوزیت متعامد ارائه و بکار گرفته می¬شود. بدین منظور، یک تابع چندجمله¬ای درجه سوم بعنوان انرژی آزاد هلمهولز پیشنهاد و پس از بررسی تحلیلی تابع پیشنهادی، روابط مربوطه استخراج می¬گردند. سپس برای اعمال روند افزایش تعداد ترک¬های ماتریس در روابط، یک آزمایش تجربی میکروسکوپی طراحی و در مورد کامپوزیت متعامد شیشه/اپوکسی استفاده می¬شود. همچنین برای تعیین ثوابت آسیب موجود در روابط استخراج¬شده، مدل¬های میکرومکانیکی اجزا محدود به همراه شرایط مرزی تناوب (PBC) بکار می¬رود. نتایج این مدل با شبیه¬سازی¬های عددی میکرومکانیکی سه¬بعدی، آزمایش¬های تجربی بارگذاری-باربرداری تک¬محوره شبه¬استاتیک و پژوهش¬های پیشین صحت¬سنجی می¬گردند. نتایج نشان می¬دهند که مدل پیشنهادی نسبت به مدل¬های خطی و غیرخطی پیشین، پیش¬بینی¬های دقیق¬تری ارائه می¬کند. همچنین با استفاده از روش میکروسکوپی پیشنهادی، روند افزایش تعداد ترک¬های ماتریس به راحتی شناسایی می¬گردد.
