---

در این مقاله، جهت اجتناب از واژگونی برخط بازوی ‌پایه متحرک، الگوریتمی هوشمند و نوین با در نظر گرفتن تعاملات بین بازو و پایه‌ی متحرک ارائه شده است. در این راستا از معیار پایداری گشتاور-ارتفاع به‌عنوان سنجه‌ی پایداری سیستم و یک تابع نمو معیار پایداری به منظور یافتن مشخصه‌های حرکتی موثر در وقوع ناپایداری در هر لحظه، استفاده شده است. سپس جهت بهبود مناسب پایداری سیستم از منطق فازی بهره برده شده است. الگوریتم پیشنهادی با یک الگوریتم پیشین، که جهت اجتناب از واژگونی برخط بازوی پایه متحرک به کمک معیار پایداری نیرو-زاویه ارائه شده، تحلیل و مقایسه شده است. هر دو الگوریتم بر روی یک سیستم یکسان از لحاظ ابعاد و شرایط فیزیکی، شبیه‌سازی و عملکرد آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. در شبیه‌سازی ابتدا سینماتیک و دینامیک حرکت برای بازوی پایه متحرک مورد نظر، با استفاده از روش‌ نیوتن-اویلر در نرم افزار میپل۱۶ استخراج شده سپس مدل استخراج شده برای سیستم، توسط جعبه ابزار SimMechanics نرم‌افزار متلب صحه‌گذاری می‌شود. سپس در یک مانور که قسمتی از مسیر ناپایدار است، میزان کارایی الگوریتم اجتناب از واژگونی بر خط پیشنهادی تحلیل و با الگوریتم پیشین مقایسه شده است. همچنین عملکرد الگوریتم پیشنهادی در حضور برخی اغتشاشات محیطی مورد بررسی قرار گرفته است.

---

این مقاله به مسئله کنترل آرایش رهبر-پیرو برای ربات‌های پایه متحرک غیرهولونومیک، مبتنی ‌بر کنترل‌کننده پسگام، در حضور موانع می‌پردازد. مدل سینماتیکی ربات و قید غیرهولونومیک آن معرفی شده، سپس به کمک تکنیک پسگام، رویکرد کنترل آرایش رهبر-پیرو، پیاده می‌شود. برای حل مسئله‌ی پرش‌های ناگهانی سرعت، در کنترل-کننده پسگام، از تلفیق نرودینامیک ملهم از بیولوژیک استفاده شده است. در پژوهش‌های پیشین از مدل فاصله-زاویه استفاده شده و فاصله و زاویه مطلوب ثابت فرض شده-اند. در این مقاله، به منظور افزایش انعطاف‌پذیری آرایش، این فرض محدود‌کننده حذف شده و فاصله و زاویه‌ی مطلوب، متغیر با زمان فرض می‌شوند. در ادامه، معادلات دینامیک خطا استخراج شده و کنترل‌کننده جدیدی طراحی می‌گردد. یک قانون کنترل کمکی نیز برای مشتق زاویه مرجع پیروها ارائه می‌شود تا پایداری مجانبی کلی پیروها و پایداری محلی کل آرایش را به کمک تئوری لیاپانوف تضمین کند. نمونه بارز از نیاز به تغییر فاصله و زاویه مطلوب، زمانی است که مانعی در مسیر پیرو وجود دارد که در مسیر رهبر آن نیست. برای اجتناب از برخورد پیرو با مانع، توابع متغیر با زمان مناسب برای فاصله و زاویه مطلوب انتخاب شده و در کنترل‌کننده جدید، جایگزین می-شوند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که ربات پیرو می‌تواند رهبر بلادرنگ خود را، با کنترل‌کننده سینماتیکی پیشنهادی، دنبال کند درحالیکه از برخورد با موانع نیز اجتناب می‌نماید. به علاوه، ورودی‌های کنترلی در لحظه‌ی شروع و نیز به هنگام گذر از موانع، پرش‌های ناگهانی نداشته و قابل قبول هستند که این خود از دستاوردهای تلفیق بیونرودینامیک، با کنترل‌کننده پسگام است.

---

در این پژوهش، معادلات حرکت برای یک توربین بادی محور افقی با پایه متحرک بدست آمده و فرکانس‌های طبیعی و ارتعاشات آزاد سیستم مورد بررسی قرار گرفته‌است. پایه توربین بادی بصورت صلب و پره‌های آن بصورت تیرهای انعطاف‌پذیر مدلسازی شده‌است. خمش و پیچش پره به عنوان دو درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. شافت متصل به پره، به صورت صلب فرض شده‌است. در این مقاله به طور خاص یک توربین بادی ۵ مگاواتی محور افقی مورد بررسی قرار گرفته‌است که پایه آن در آب شناور بوده و دارای سه سرعت زاویه‌ای در جهات مختلف است. با توجه به شکل پیچیده پره و متغیر بودن خواص آن در طول، خصوصیات مقطع به مقطع پره یک توربین ۵ مگاواتی واقعی استخراج شده و سپس جرم و پارامترهای هندسی آن به کمک برازش منحنی توسط نرم‌افزار متلب در طول پره استخراج شده‌اند. معادلات حرکت و شرایط مرزی به کمک اصل همیلتون استخراج شده‌اند و سپس با استفاده از روش گالرکین به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده‌اند. پس از آن با تنظیم معادلات به فرم فضای حالت، مقادیر ویژه محاسبه و فرکانس‌ها بدست آمده اند. به منظور بررسی صحت معادلات، نتایج بدست آمده در حالت‌های خاص با نتایج پژوهش‌های پیشین مقایسه شده که همخوانی خوبی بین نتایج وجود دارد. سپس اثر پارامترهای مختلف بر روی تغییرات فرکانس توربین و پاسخ‌های زمانی ارتعاشات پره توربین بررسی شده‌است. نتایج نشان می‌دهد سرعت دورانی پایه توربین و همینطور تغییرات سرعت دورانی پره‌هابرفرکانس‌های سیستم و ارتعاشات آزاد پره توربین تاثیرات قابل توجهی دارند.