simulation
در نشریات گروه برق-
This paper presented a novel mechanism and dynamic model of cam operated in-pipe robot (CIPR) as a proof of concept. The CIPR would be useful for in-pipe inspection for detecting the defects like cracks, surface wear, damage, scaling etc. Based on the dynamic model, a gripping mechanism actuated by a three-lobed cam has been developed. A special three-lobed cam provides sufficient frictional force to maneuver and stop the robot inside the pipe of diameter 250 mm during inspection and cleaning task. A proposed dynamic model determines the frictional force and torque required to move the robot. A specially designed three-lobed cam makes the overall mechanism compact as compared to available in-pipe robots. A single cam is adequate to exert uniform gripping force between the contact surface of the wheel and the inner surface of the pipe. In the present work, solid model of the CIPR is used to analyze and simulate the dynamics of the CIPR using ADAMS. The model is tested in simulated environment for vertical motion to determine the frictional force and wheel torque characteristics. The simulation results are in line with the analytical results. Further, the prototype is successfully maneuvering inside the pipe for different orientations.
Keywords: In-Pipe Robot, Three-Lobed Cam, Cam Operated, Dynamic Model, Simulation -
این پژوهش به بررسی عملکرد جذب انرژی ضربه گیرهای جدارنازک فلزی تحت بار فشاری محوری می پردازد. در ابتدا، لوله های فولادی با ضخامت 2 میلی متر با الگوی سوراخ دار تحت آزمون لهیدگی قرار گرفتند. سپس، یک مدل اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس طراحی شد. پس از صحت سنجی مدل به کمک نتایج تجربی، تعداد 27 آزمایش با استفاده از روش طراحی آزمایش فاکتوریل کامل، طراحی و سپس اجرا شدند. زاویه بین سوراخ ها، قطر سوراخ و تعداد ردیف سوراخ ها به عنوان پارامترهای ورودی و پیک اولیه نیرو، نیروی لهیدگی متوسط و جذب انرژی مخصوص به عنوان خروجی ها در نظر گرفته شدند. پس از انجام آنالیز واریانس و تعیین تاثیر و میزان مشارکت پارامترها، معادلات رگرسیونی برای تخمین خروجی های مذکور بر اساس پارامترهای ورودی استخراج شد. نتایج نشان داد که قطر سوراخ مهم ترین پارامتر در جذب انرژی لوله های سوراخ دار فولادی می باشد. همچنین با استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیاره تاپسیس مشخص شد که زاویه 60 درجه، قطر 5 میلی متر و تعداد ردیف 6 منجر به بهترین حالت جذب انرژی با درنظر گرفتن همزمان معیارهای خروجی خواهد شد.کلید واژگان: لهیدگی محوری، لوله های جدارنازک، جذب انرژی، شبیه سازیIn this research, the energy absorption performance of metallic thin-walled dampers under axial compression loading was investigated. At first, steel tubes with a thickness of 2 mm and a holed pattern were subjected to the crushing test. Afterward, a finite element (FE) model was designed using the Abaqus software. After experimental validation of the FE model, 27 experiments were designed using a full factorial design and then performed. The angle between the holes, the hole diameter, and the number of hole rows were considered input parameters. The outputs were assumed to be the initial peak force, the mean crushing force, and the specific energy absorption. After analyzing the variance and determining the effect of input parameters and their contribution, regression equations were extracted to estimate the outputs. The results demonstrated that the hole diameter is the most important parameter for the energy absorption performance of the holed steel tubes. Moreover, using the TOPSIS method, it was found that an angle of 60°, a diameter of 5 mm, and 6 rows of holes lead to the best energy absorption while simultaneously considering all mentioned criteria.Keywords: Axial Crushing, Thin-Walled Tubes, Energy Absorption, Simulation
-
The new generation robots are the ones that have the ability to perform missions in the shortest possible time and with the best performance. In the new generation of quadruped robots, important scientific research topics include stability maintenance, mechanical structure, and control algorithms. The robot climbing the stairs or climbing the stairs is one of the up-to-date and unique topics that has been raised in the field of robotics in a rough way with its own complexity. Jumping the robot from the stairs can be one of the best possible solutions to reduce the time of walking and performing operations. The use of torsion springs as muscles and their location in the joints play an important role in the design of the robot. In this study, the springs at each robot's foot are designed so that the robot can jump using the springs. This has created a unique and unique robot jumping on the stairs, which in itself is one of the most important achievements of this paper. In this research, after designing the four-legged robot and analysing the dynamic equations governing it, the robot is simulated in Adams software. On the other hand, robot jumping has been proposed as the best solution for climbing stairs with specific dimensions and sizes to reach the upper terrace. The result of the simulation shows the acceptable performance of the robot in climbing the stairs.
Keywords: Four-Legged Robot, Robot Jump, Simulation, Stairs -
در این پژوهش به بررسی واحد آب ترش و شبیه سازی آن و همچنین امکان جداسازی آمونیاک پرداخته شد. واحد آب ترش پالایشگاه ها معمولا دارای دو برج عریان سازی به صورت سری می باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که با افرایش میزان جریان حجمی خوراک آب ترش ورودی، جریان مولی NH3 در گازهای خروجی از برج اول افزایش می یابد. با افزایش دمای خوراک جزمولی NH3 و H2S تا دمای 105 درجه سلسیوس تغییر چندانی نمی کند و بعد از آن با افزایش دما، جزمولی این دو ماده در گازهای خروجی کاهش پیدا می کند. با افزایش رفلاکس به برج اول تا حدودm3/hr 9 به شدت میزان جریان مولی گاز NH3 در برج اول کاهش می یابد که در واقع باعث افزایش خلوص H2S در گازهای خروجی این برج و افزایش جریان این جز در گازهای خروجی از برج دوم می شود. همچنین، با افزایش دمای انتهای برج، جریان مولی NH3 و H2S افزایش می یابد و در دمای حدود 120 درجه تمامی H2S موجود در خوراک وارد گازهای خروجی از برج اول شده و آب خروجی از برج اول عاری از H2S می شود که در نتیجه می توان نتیجه گرفت که بهترین دما برای ته برج اول حدود 120 درجه سلسیوس می باشد تا هم تمامی H2S از آب خارج شود و همچنین در برج اول NH3 بیشتر وارد گازهای خروجی از برج نشود .کلید واژگان: شبیه سازی، آب ترش، سولفید هیدروژن، آمونیاک، پالایشگاه نفتIn this research, the sour water unit and its simulation were investigated. Sour water unit of refineries usually has two stripping towers in series. The results of this study showed that with the increase in the volumetric flow rate of the incoming sour water feed, the molar flow of NH3 in the exit gases from the first tower increases. With increasing feed temperature, the NH3 and H2S do not change much until the temperature of 1050C, and after that, the relative molarity of these two substances in the exhaust gases decreases with increasing temperature. By increasing the reflux to the first tower to about 9 m3/hr, the molar flow rate of NH3 gas in the first tower decreases drastically, which actually increases the purity of H2S in the exit gases of this tower and increases the flow of this component in the exit gases from the second tower. Also, with the increase in the temperature of the end of the tower, the flow of NH3 and H2S increases and at a temperature of about 120 0C, all the H2S in the feed enters the exit gases from the first tower and the exit water from the first tower is free of H2S. As a result, it can be concluded that the best temperature for the bottom of the first tower is about 120 0C so that all the H2S is removed from the water and NH3 does not enter the gases leaving the tower in the first tower.Keywords: Simulation, Sour Water, Hydrogen Sulfide, Ammonia, Oil Refinery
-
انرژی خورشیدی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر است و استفاده از آن در ساختمان سبب بهبود عملکرد افراد و کاهش مصرف برق می شود. علاوه بر این اگر میزان ورود انرژی خورشیدی در ساختمان کنترل نشود ایجاد گرما، افزایش مصرف انرژی، خیرگی و ناراحتی افراد را در پی دارد؛ به همین دلیل استفاده از سایبان جهت کنترل میزان تابش خورشید توصیه می گردد. در این پژوهش سایبان خارجی و جهت قرارگیری ساختمان به عنوان پارامتر متغیر تاثیرگذار در میزان جذب انرژی خورشید به صورت جداگانه در شهر تهران با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر مورد ارزیابی و شبیه سازی قرارگرفته است. بر اساس یافته های پژوهش در حالتی که ساختمان دارای سایبان خارجی ترکیب لوور بیرون از ساختمان با سایبان افقی و عمودی باشد، میزان تابش خورشید و شار حرارتی به کمترین میزان نسبت به سایبان های دیگر می رسد و قرار دادن ساختمان در زاویه 0° منجر به دریافت کمترین میزان تابش خورشید می شود. بنابراین قرار دادن ساختمان در زاویه 0°و استفاده از سایبان بصورت لوور بیرون از ساختمان همراه با سایبان افقی و عمودی می تواند به کاهش مصرف انرژی، کنترل نور خورشید، کاهش گازهای گلخانه ای در نمای ساختمان کمک نماید.
کلید واژگان: سایبان خارجی، شبیه سازی، جذب انرژی خورشیدی، حیاط در خانه های تهرانSolar energy is the largest source of renewable energy and its use in buildings improves performance and reduces electricity consumption. In addition, the amount of solar energy entering the building should be controlled. Heat in energy consumption leads to discomfort and discomfort for people. For this reason, it is recommended to use a canopy to control the amount of sunlight. In this research, the external canopy and the orientation of the building as a force change in the amount of solar energy absorption have been specially used and simulated in the city of Tehran using Design Builder software. According to research studies, in the case where the building has an external louver canopy outside the building with a combination of horizontal and vertical canopy, the amount of solar radiation and heat flux reaches the lowest amount compared to other sites, and placing the building at an angle of 0 degrees reaches the lowest amount. . The sun shines. If placing the building at an angle of 0° and using the awning as a louver outside the building along with horizontal and vertical awnings can help reduce energy consumption, control sunlight, and reduce greenhouse gases in the facade of the building.
Keywords: External Canopy, Simulation, Absorption Of Solar Energy, Yard In Tehran House -
هدف این پژوهش بهینه سازی سیستم ترکیبی متشکل از پنل های فتوولتائیک خورشیدی و دستگاه دیزل ژنراتور به عنوان 2 متغیر تصمیم مستقل و 5 پاسخ و یا تابع هدف بهینه سازی شامل مصرف برق سیستم، مصرف گاز سیستم، مصرف سوخت دیزل، میزان کاهش آلاینده های زیست محیطی و همچنین بازگشت سرمایه به عنوان متغیرهای وابسته تحقیق اند. برای دستیابی به بهترین طراحی ممکن در نرم افزار ترنسیس از یک روش بهینه سازی استفاده می شود. درضمن برای پیدا کردن بهترین ترکیب فاکتورهای انتخاب شده در سیستم، از روش سطح پاسخ استفاده شده است. هدف اصلی سطح پاسخ، برآورد و پیش بینی تاثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته است. پس از پیاده سازی سیستم در نرم افزار ترنسیس و بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ نتایج نشان داد که مساحت پنل های فتوولتائیک در حالت بهینه برابر با 11770 متر مربع و توان دیزل ژنراتور بهینه برابر با 984 کیلووات است. همچنین در شرایط بهینه، سیستم بهترین عملکرد را داشته و مطلوبیت ترکیبی برابر با 740/0 است. این عدد نشان می دهد که عملکرد سیستم بهینه و نزدیک به حالت ایدئال یعنی 1 است. ازنظر مصرف انرژی، سیستم بهینه به مصرف کل برق 1026860 کیلووات، کل مصرف گاز 205182 متر مکعب، کل مصرف سوخت دیزل 1338030 لیتر، میزان آلاینده های زیست محیطی 23/3693 کیلوگرم و دوره بازگشت سرمایه 679/1 سال دست پیدا می کند. همچنین استراتژی 1 که شامل خرید مستقیم کل دیماند برق از شبکه و فروش مستقیم کل برق تولیدی سیستم به شبکه است، ازلحاظ اقتصادی به صرفه تر به نظر می رسد. نتایج شبیه سازی نشان داد که سیستم ترکیبی مورد بررسی، یک راهکار مناسب برای تولید همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی بوده و قادر به تولید انرژی الکتریکی و حرارتی در طول سال است.کلید واژگان: شبیه سازی، انرژی های تجدید پذیر، بهینه سازی، سیستم های گذری، بهینه سازی چند پاسخیThe aim of this research is to optimize the combined system consisting of solar photovoltaic panels and a diesel generator as two independent decision variables and five responses or the optimization objective function, including system electricity consumption, system gas consumption, diesel fuel consumption, the amount of bio-pollutants reduction. The environment and the return on investment are dependent variables of this research; an optimization method is used to achieve the best possible design in Transis software, and the response level method is used to find the best combination of selected factors in the system. The main purpose of the response surface is to estimate and predict the effect of independent variables on the dependent variable after implementing the system in Transis software and optimizing by the response surface method. The results showed that the area of photovoltaic panels in the optimal state is equal to 11770 square meters and the optimal diesel generator power is equal to 984 kW. Also, in optimal conditions, the system has the best performance, and the combined utility is equal to 0.740, which indicates that the performance of the optimal system is close to the ideal state, i.e., one. In terms of energy consumption, the optimal system achieves a total electricity consumption of 1026860 kilowatts, a total gas consumption of 205182 cubic meters, a total diesel fuel consumption of 1338030 liters, an amount of environmental pollutants of 3693.23 kilograms, and an investment return period of 1.679 years. Also, strategy one, which includes the direct purchase of the total electricity demand from the grid and the direct sale of the total electricity produced by the system to the grid, seems to be economically more economical. The results of the simulation showed that the investigated combined system is a suitable solution to simultaneous energy production. It is electric and thermal, and it is capable of producing electric and thermal energy throughout the year.Keywords: Simulation, Renewable Energies, Optimization, Transient Systems, Multi-Response Optimization
-
رشد روزافزون وسایل نقلیه و کاهش سطح ایمنی معابر در کشورهای درحال توسعه منجر به افزایش آمار تصادفات شهری شده است و سیاست گذاران مدیریت شهری به دنبال اعمال راه کارهای موثر برای ارتقای سطح ایمنی، کاهش هزینه های اقتصادی ناشی از وقوع تصادفات و خسارت های زیست محیطی مصرف سوخت های فسیلی بوده اند که این امر با انجام اقدامات آرام سازی ترافیکی میسر می گردد که با محدود کردن سرعت وسایل نقلیه، رفتار رانندگان را متناسب با محیط تغییر می دهد. این مطالعه با ارائه 4 سناریوی پیشنهادی نظیر تغییر در تسهیلات کاهش سرعت، احداث تقاطع چراغدار و کاهش عرض راه جهت آرام سازی جریان ترافیکی برای یکی از معابر پرتردد و حادثه خیز در شهر قم با استفاده از نرم افزار شبیه ساز ایمسان سعی در ارزیابی اقدامات آرام سازی جریان ترافیکی داشته است. ارزیابی تصادفات نشان داد که احداث تقاطعات چراغدار جدید با کاهش سرعت متوسط وسایل نقلیه موجب کاهش 5/35 درصدی تصادفات شده است و مجموع تعداد تصادفات از 474 عدد در سال 1398 به 217 عدد رسانده است؛ اما این امر منجر به افزایش زمان تاخیر شده و اتلاف وقت بیشتری در آن صورت گرفته است. در ادامه نتایج بررسی نشان داد که با حذف تسهیلات کاهش سرعت و افزایش عرض سواره رو، زمان سفر به ترتیب به میزان 9/19 و 3/9 درصد نسبت وضع موجود کاهش یافته و با احداث تقاطع چراغدار، سرعت وسایل نقلیه به میزان 9/12درصد کاهش یافته است.
کلید واژگان: آرام سازی ترافیک، ایمنی، شبیه سازی، پیش بینی تصادفات، ارزیابی اقتصادیThe increasing growth of vehicles and the decrease in road safety in developing countries have led to an increase in urban accident statistics. Urban management policymakers have aimed to implement effective solutions to improve the level of safety, reduce economic costs caused by accidents and environmental consequences of fossil fuel consumption. This is possible by implementing traffic calming measures, which change the behavior of drivers according to the environment by limiting the speed of vehicles. This study has tried to evaluate traffic calming measures by presenting 4 proposed scenarios, such as changing the speed reduction facilities, building a signalized intersection, and reducing the road width to calm the traffic flow on one of the high-traffic and accident-prone roads in Qom using Aimsun simulator software. The evaluation of accidents showed that the construction of new signalized intersections has reduced the average speed of vehicles by 35.5%, and the total number of accidents has increased from 474 in 2018 to 217. But this has led to an increase in the delay time and more time has been wasted. Further, the results of the investigation showed that by removing the speed reduction facilities and increasing the width of the road, the travel time was reduced by 19.9 and 9.3 percent, respectively, compared to the existing situation, and by constructing the signalized intersection, the speed of vehicles decreased by 12.9 percent.
Keywords: Traffic calming, Safety, Simulation, Accident prediction, Economic assessment -
از آنجایی که اکثر سیستم های رادار دهانه مصنوعی فضاپایه در تفکیک تصاویر، دقتی کمتر از یک متر دارند، پردازش بسیار دقیق داده های رادار دهانه مصنوعی جهت تولید تصاویری با دقت تفکیک بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله، روش هایی برای مدل سازی و شبیه سازی واقعی سیستم رادار دهانه مصنوعی فضاپایه ارایه شده و همچنین داده های خام به دست آمده است. برای شبیه سازی و مدل سازی، مشخصات اصلی سیستم رادار دهانه مصنوعی ماهواره واقعی منعکس شده که مربوط به حالت/دینامیک سنسور، مشاهده هدف، الگوهای پرتو آنتن، خطاهای نشانه روی پرتو آنتن و تولید داده های خام است. آنالیزها بر اساس شبیه سازی انجام شده اثر بخشی روش های ارایه شده را نشان داده است. در شبیه سازی، روش ارایه شده خطاهای فازی القا شده توسط خطاهای نشانه روی پرتو آنتن را جبران سازی می کند. نتایج متمرکزسازی داده های خام، مقدار محاسبه شده دقت تفکیک برد مایل برابر 89/1 متر و مقادیر میانگین دقت تفکیک برد مایل اندازه گیری شده، نسبت لوب بیشینه به لوب کناری (PSLR) و نسبت لوب اصلی به تجمیع لوب های کناری (ISLR) برای فرکانس نرخ بازجویی (IRF) نقطه ای وزن دار نشده در تصویر متمرکز شده به ترتیب، در حدود 94/1 متر، 57/13 دسیبل و 26/10- دسیبل بود. مقدار محاسبه شده دقت تفکیک آزیموت برابر 24/2 متر و مقادیر میانگین دقت تفکیک آزیموت اندازه گیری شده، PSLR و ISLR برای IRFهای هدف نقطه ای وزن دار نشده به ترتیب در حدود 29/2 متر، 57/12- دسیبل و 68/9- دسیبل بود. این نتایج اثر بخشی روش های ارایه شده را نشان می دهند. به عبارت دیگر عملکرد تشکیل تصویر رادار دهانه مصنوعی فضاپایه با استفاده از روش ارایه شده برای داده های خام بسیار خوب است، به طوری که تاثیرات مختلف القا شده از سنسور رادار دهانه مصنوعی واقعی منعکس می شود. بنابراین این نتایج، روش های پیشنهادی برای تشکیل تصویر رادار دهانه مصنوعی فضاپایه را تایید می کند.کلید واژگان: تصویر رادار دهانه مصنوعی، سیستم رادار دهانه مصنوعی فضاپایه، مدل سازی و شبیه سازیSince most space-based synthetic aperture radar systems have an accuracy of less than one meter in the resolution of images, very accurate processing of synthetic aperture radar data to produce images with high-resolution accuracy is of particular importance. In this article, methods for actual modeling and simulation of the space-based synthetic aperture radar system are presented and the raw data were obtained. For simulation and modeling, the main characteristics of the real satellite synthetic aperture radar system related to sensor mode/dynamics, target observation, antenna beam patterns, pointing errors on the antenna beam, and raw data generation are reflected. Analyzes based on simulations show the effectiveness of the presented methods. In the simulation, the presented method compensates for the phase errors induced by the aiming errors of the antenna beam. The results of the centralization of raw data, the calculated value of the resolution accuracy of the slant range is equal to 1.89 meters. Also, the average values of the measured slant range resolution accuracy, peak side-lobe ratio (PSLR), and integrated side-lobe ratio (ISLR) for the Interrogation Rate Frequency (IRF). An unweighted point in the focused image was obtained around 1.94 m, 13.57 dB and -10.26 dB respectively. The calculated value of azimuth resolution accuracy is 2.24 meters and the average values of measured azimuth resolution accuracy, PSLR, and ISLR for unweighted point target IRFs are 2.29 meters, -12.57 dB and -9.68 dB, respectively. These results show the effectiveness of the proposed method. In other words, the performance of space-based synthetic aperture radar image formation using the proposed method for raw data is very good, so the various effects induced by the real synthetic aperture radar sensor are reflected. Therefore, these results confirm the proposed methods for forming the space-based synthetic aperture radar image.Keywords: artificial aperture radar image, modeling, simulation, Space station artificial aperture radar system
-
مرکز داده به مکانی گفته می شود که گروه عظیمی از سرورهای کامپیوتری و تجهیزات شبکه با استفاده از امکانات زیرساختی و ارتباطی برای رایانش و میزبانی مجموعه بزرگی از داده ها، گرد هم آمده باشند. به بیان دیگر، دیتاسنتر محل استقرار تعداد زیادی از سرورهای کامپیوتری است که در کنار یکدیگر و بدون وقفه، امور مربوط به رایانش، ذخیره سازی و انتقال داده ها را انجام می دهند. ساختمان اغلب این مراکز، دارای سیستم های امنیتی پیشرفته، سیستم تهویه، اطفاء حریق و سیستم توزیع برق است که به سامانه برق اضطراری [1]و دیزل ژنراتور مجهز شده اند. پیاده سازی یک دیتاسنتر، عموما بر پایه شبکه عظیمی از منابع پردازشی و ذخیره سازی صورت می پذیرد . از آن جا که انتشار گرما در سرور رک ها دائما در حال افزایش است، بنابراین طراحی مناسب سیستم تهویه هوا در مرکز داده برای جلوگیری از تخریب دستگاه ها ناشی از گرمای زیاد اهمیت دارد . بیش از نیمی از انرژی مصرفی یک مرکز داده ی معمول، در زیرساخت های فیزیکی صرف می شود ، در این پژوهش بجهت بهینه سازی مصرف انرژی در مراکز داده و افزایش راندمان ابتدا شاخص های دمایی معرفی و سپس بر روی مدل های شبیه سازی شده پیاده سازی میگردد و در پایان مدل بهینه معرفی میگردد.
کلید واژگان: مرکز داده، اتاق سرور، شبیه سازی، بهینه سازیA data center is a place where a large group of computer servers and network equipment are assembled using infrastructure and communication facilities for computing and hosting a large collection of data. In other words, the data center is the location of a large number of computer servers that perform computing, storage, and data transfer work together without interruption. The buildings of most of these centers have advanced security systems, ventilation system, fire extinguishing system and electricity distribution system, which are equipped with emergency power system [1] and diesel generator. The implementation of a data center is generally based on a large network of processing and storage resources. Since heat dissipation in rack servers is constantly increasing, it is important to properly design the air conditioning system in the data center to prevent the destruction of devices due to high heat. More than half of the energy consumption of a typical data center is spent on physical infrastructure. In this study, in order to optimize energy consumption in data centers and increase efficiency, first temperature indicators are introduced and then implemented on simulated models. At the end, the optimal model is introduced.
Keywords: Data center, server room, simulation, optimization -
Cyber security situation awareness is important for the analysis of cyberspace, and detection of ever-changing threats. As computer networks and systems continue to increase in complexity and sophistication, the requirements and on a cybersecurity operator increase as well. In this paper, we propose a simulation system to assess the impacts of attacks on cyber assets and identify critical assets. Our proposed system helps to have better situation awareness. For this purpose, we first generate the business process model of the organization. This business process model not only contains information about the mission activities but also contains features of the process itself and the context in which the system operates. Then, we determine the dependency between the processes and the cyber assets of an enterprise. Finally, we simulate some attacks on cyber assets. We evaluate the impacts of attacks on the cyber assets and asset-dependent processes by comparing the Measure of Effectiveness before and after of attack simulation.
Keywords: Cyber Security, Situation Awareness, Business Process Model, Simulation, Cyber Attack, Measure of Effectiveness, Impcat Assessment -
شبیه سازی سناریوها و فرایندهای فرماندهی وکنترل کاربرد وسیعی در اعتبارسنجی، آموزش، ارزیابی و آمادگی سیستم ها و تشکیلات فرماندهی وکنترل نظامی و غیرنظامی دارد. این شبیه سازی در سطوح مختلف تکنیکی، تاکتیکی و راهبردی قابل اجراست. پیاده سازی سامانه ای برای پوشش دادن انواع شبیه سازیها در سطوح مختلف و ابعاد متعدد فرماندهی وکنترل بصورت متمرکز توجیه پذیر نیست. سربار حجیم پردازشی، ذخیره سازی و محدودیتهای مشارکت و تعامل طرفین بویژه در بازیهای چند جانبه ضرورت معماریهای توزیع شده را در پیاده ساز ی این سامانه ها ایجاب می کند. این مقاله بر اساس یک کار پژوهشی گسترده در حوزه شبیه سازهای فرماندهی وکنترل، بازی جنگ، بازیهای استراتژیک تدوین شده که خروجی آن منجر به پیاده سازی بخشی از زیرساختی یکپارچه برای شبیه سازی توزیع شده فرماندهی وکنترل شده است که در سرتاسر این مقاله با نام مخفف مشکات (موتور شبیه ساز یکپارچه فرماندهی و کنترل) می خوانیم. روش پژوهش در این مقاله مبتنی بر مطالعه الگوها و سبکهای معماری توزیع شده و همچنین ارزیابی بیش از هجده نرم افزار شبیه سازی مرتبط با موضوع و در نهایت پیاده سازی آزمایشگاهی زیر ساخت مشکات است. نتیجه پژوهش علاوه بر تصریح بر الگوی توزیع شده و برتری معماری HLA در طراحی سامانه بر سایر معماری های توزیع شده، معماری مفهومی از عناصر و اجزای این زیرساخت را به دست داده است.
کلید واژگان: فرماندهی و کنترل، شبیه ساز، بازی جنگ، یکپارچگیJournal of Command and Control Communications Computer Intelligence, Volume:7 Issue: 1, 2023, PP 1 -16Simulation of command and control scenarios and processes is widely used in the validation, training, evaluation, and preparation of military and civilian command and control systems and organizations. This simulation can be implemented at different technical, tactical, and strategic levels. Implementing a system to cover all kinds of simulations at different levels and multiple dimensions of command and control in a centralized way is not justified. The massive overhead of processing, storage, and the limitations of parties' participation and interaction, especially in multi-sided games, require the necessity of distributed architectures in implementing these systems. This article is based on extensive research work in the field of command and control simulators, war games, and strategic games, the output of which has led to the implementation of a part of an integrated infrastructure for distributed simulation of command and control, which MESHKAT abbreviates throughout this article. The research method in this paper is based on the study of patterns and styles of distributed architecture, as well as the evaluation of more than eighteen simulation software related to the topic and finally the laboratory implementation of Meshkat infrastructure. The result of the research, in addition to specifying the distributed model and the superiority of HLA architecture in system design over other distributed architectures, has obtained a conceptual architecture of the elements and components of this infrastructure.
Keywords: Command, Control, Simulation, Wargame, Distributed Architecture -
Prediction and estimation of runoff from snowfall and a quantitative understanding of its various production processes is considered as one of the important topics in hydrology. Therefore, the quantitative and qualitative achievement of it with a systemic approach in this regard is of importance since it forms the basis of studies of construction projects in various fields of development and exploitation in water resources and hydraulic structures and other environmental areas in the watersheds. Regarding the fact that snow cover represents the amount of stored water, so spatial-temporal (spatiotemporal) monitoring of snowmelt runoff is of great importance in hydrological forecasting in this region.The determination of the amount of snowmelt runoff is a function of regional characteristics and the availability of regional data. Therefore, in order to achieve this, ground operation and the creation of a denser network of snow survey stations are needed, which is almost impossible and is not economical. Therefore, in this study, in order to simulate runoff and estimate the share of snowmelt runoff in Marboreh River, simultaneously, optical satellite data and hydrological modelling of runoff are used as advantages. So that, snow product of the 8-day MODIS at 500-meter resolution was used to calculate the snow cover. Finally, the results obtained from runoff simulation by the coefficient of determination and subtracting volume, which were obtained at 0.93 and 3.48 respectively, indicate the high accuracy of the simulation for the area under study.Keywords: runoff, hydrology, Snow cover, Simulation, MODIS
-
در این مقاله ما به طراحی و شبیه سازی یک ترانزیستور تونلی جدید پرداخته ایم. ترانزیستورهای فت تونلی بدلیل سازوکار جریان تونل زنی نوار به نوار، دارای جریان نشتی کم و شیب زیرآستانه کمتر از mV/dec60 هستند و می توانند به عنوان جایگزینی مناسب برای ماسفت به منظور استفاده در مدارات کلیدزنی توان پایین باشد. با این حال؛ عیب این ترانزیستورها جریان حالت روشن کمتر آن ها نسبت به ترانزیستورهای ماسفت است. در این مقاله یک ساختار ترانزیستور تونلی دو گیتی - دو ماده ای بهینه شده پیشنهاد شده که با اضافه کردن دو ناحیه با آلایش ذاتی به ساختار فت تونلی دو گیتی رایج، سعی در افزایش نرخ تونل زنی حامل ها در مقایسه با ترانزیستورهای تونلی مرسوم شده است. طراحی و شبیه سازی با استفاده از نرم افزار سیلواکو - اتلس بصورت دوبعدی صورت گرفته است. نتایج محاسبه شده بصورت زیر است: جریان حالت روشن برابر A/µm6-10×49/5، جریان حالت خاموش برابرA/µm 18-10×2، شیب زیرآستانه برابر mV/dec02/15 و نسبت Ion/Ioff برابر 1012×74/2. نتایج حاصله نشان دهنده بهبود پارامترهای DC افزاره است.کلید واژگان: ترانزیستور تونلی، بهبود عملکرد، شبیه سازی، سیلواکو - اتلسJournal of Technovations of Electrical Engineering in Green Energy System, Volume:1 Issue: 4, 2023, PP 14 -24In this paper, we designed and simulated a new TFET. Due to the band-to-band tunneling current mechanism, the TFETs show a low current and subthreshold slope of less than 60mV/dec. As a result, they can be a suitable alternative to MOSFET for use in low-power switching circuits. But its main disadvantage is its low on-state current compared to MOSFET. In this article, an optimized two-gate-two-material tunnel transistor structure is proposed in which the tunneling rate of carriers increased by adding two regions with inherent impurity compared to the common two-gate TFET structures. We simulated the proposed TFET in two dimensions using Silvaco-Atlas software and analyzed its results. The results are as follows: the on-state current (Ion=5.49×10-6A/µm), off current (Ioff=2×10-18A/µm), Subthreshold slope (SS=15.02mV/dec), and the Ion/Ioff =2.74×1012. The calculated results show the improvement of the DC parameters of the device.Keywords: Tunnel Transistor, Performance Improvement, Simulation, Silvaco-Atlas
-
چگونگی رابطه توده و فضای ساختمان های بلندمرتبه در مجتمع های مسکونی، به عنوان یک عامل موثر در طراحی معماری فضاهای شهری، می تواند تاثیر بسزایی بر تغییرات آب وهوایی خرد اقلیم ها بگذارند. در این راستا، یکی از مخاطراتی که می تواند با چیدمان کالبدی معماری ساختمان های بلندمرتبه مرتبط باشد، تشکیل پدیده جزایر حرارتی شهری است. این پدیده اثرات نامطلوبی بر سلامت و آسایش حرارتی افراد و همچنین مصرف بی رویه انرژی دارد. بنابراین یکی از چالش های بزرگ معماران، طراحان شهری و منظر این است که چگونه برای کاهش اثرات جزایر حرارتی شهری برنامه ریزی کنند. این پژوهش باهدف شبیه سازی و اثبات رابطه بین چیدمان کالبدی معماری ساختمان های بلندمرتبه در مجتمع های مسکونی و کاهش اثرات نامطلوب جزایر حرارتی شهری به وسیله پلاگین دراگون فلای، جهت استخراج الگوی بهینه انجام شد. این شبیه سازی بر اساس آمار هواشناسی کشور برای روز نهم مردادماه سال 1401 به عنوان گرم ترین روز سال انجام شده است. گونه های منفرد، محیطی، ترکیبی و ردیفی به عنوان چهار گونه چیدمان کالبدی معماری در شهر تهران موردبررسی قرار گرفت و درجه دمایی جزایر حرارتی شهری و روستایی هرکدام از گونه ها در زمان تعیین شده مشخص گردید. نتایج نشان دادند که از بین چهار گونه بررسی شده، چیدمان بلوک ها به صورت منفرد، بهینه ترین گونه چیدمان است که به کاهش شدت اثرات نامطلوب جزایر حرارتی شهری و درنتیجه کاهش مصرف بی رویه انرژی های فسیلی (تجدید ناپذیر) و افزایش بهره وری استفاده از انرژی های تجدید پذیر کمک می نماید.
کلید واژگان: ساختمان های بلندمرتبه، جزایر حرارتی شهری، دراگون فلای، شبیه سازیHow the relationship between the mass and the space of high-rise buildings in residential complexes, as an effective factor in the architectural design of urban spaces, can have a significant impact on climate changes in micro-climates. In this regard, one of the dangers that can be related to the physical arrangement of high-rise buildings is the formation of urban heat islands. This phenomenon has adverse effects on people's health and thermal comfort, as well as excessive energy consumption. Therefore, one of the big challenges of architects, urban and landscape designers is how to plan to reduce the effects of urban heat islands. This research was carried out with the aim of simulating and proving the relationship between the physical arrangement of the architecture of high-rise buildings in residential complexes and reducing the adverse effects of urban heat islands by means of the Dragonfly plugin, in order to extract the optimal pattern. This simulation is based on the meteorological statistics of the country for the 9th day of July 2022 as the hottest day of the year. Individual, environmental, combined and row types were investigated as four types of architectural physical arrangement in Tehran city and the temperature degree of urban and rural heat islands of each type was determined at the specified time. The results showed that among the four examined types, the arrangement of blocks individually is the most optimal type of arrangement, which reduces the intensity of the adverse effects of urban heat islands and, as a result, reduces the excessive consumption of fossil (non-renewable) energies and increasing the efficiency of using renewable energy helps.
Keywords: high-rise buildings, urban heat islands, Dragonfly, simulation -
Cancer Model Simulation in Simulink Environment for Educational Purposes of Cancer Drug Dose ControlCancer is one of the leading causes of death worldwide and the third cause of death in Iran after cardiovascular diseases and driving incidents. Therefore, having models that can describe and explain the process of cancer treatment is vital. One novel method for cancer treatment is to combine chemotherapy and immunotherapy. The purpose of immunotherapy is to enhance the body's immune system and reduce chemotherapy's side effects. Different models have been presented. The significance of the models is to understand the effect of each element on the treatment process. This article concerns the implementation of chemotherapy-immunotherapy cancer treatment in the Simulink toolbox of Matlab. Following the implementation of the model, the impact of chemotherapy, immunotherapy, and the combined technique on cancer cell growth is assessed. Simulating with Simulink allows for a graphical explanation as well as the ability to explain the hierarchy and effect of each piece. As a result, it may be advantageous for educational purposes. Simulink Toolboxes such as optimization, signal processing, and system identification allow us to analyze and control the cancer model.Keywords: Tumor cell model, Chemotherapy, immunotherapy, Simulink, Simulation
-
Scientia Iranica, Volume:29 Issue: 6, Nov-Dec 2022, PP 3470 -3488Production System (PS) is the process of planning, organizing, directing and controlling the tactical and strategic planning of the different components of the company, to transform inputs into finished products which must be effectively managed.the present study aimed to increasing the efficiency and determining the useful methods to evaluate and optimize the performance in different part of PS. To this end, an integrated Discrete-event Simulation (DES), Design of Experiments (DOE), Data Envelopment Analysis (DEA), and Multi-attribute Decision Making (MADM) models were implemented to analyze and optimize the real PS process. In the case study of the automobile manufacturing industry in Iran, the accurate analysis was applied to the proposed approach and its different aspects were considered as well. The results indicated that the proposed approach is a practical way for evaluating and optimizing the performance of different part of PS, compared to previous models and helps the manufacturing companies to make efficient decisions regarding increasing productivity while decreasing the essential problems.Keywords: Production System, Simulation, DOE, DEA, SWARA
-
مدل سازی و شبیه سازی، نقش بسیار مهمی در طراحی، توسعه و پیش بینی عملکرد سیستم های فتوولتاییک دارد. هدف این مقاله، توسعه یک رهیافت جدید برای شبیه سازی عملکرد الکتریکی و حرارتی سلول خورشیدی در شرایط مختلف محیطی است. مدل سازی حرارت و دما در یک سلول خورشیدی سیلیکونی تجاری، با محاسبه تلفات گرمایی و با روش انتقال حرارت انجام شده است. همچنین اثرات شرایط محیطی مانند تغییرات شدت تابش نور خورشید به دلیل استفاده از متمرکزکننده، دمای محیط و سرعت باد بر توزیع دما و عملکرد الکتریکی سلول خورشیدی، بررسی شده است. افزایش شدت تابش نور خورشید با استفاده از متمرکزکننده نسبت به حالت بدون تمرکز در سلول خورشیدی، موجب افزایش توان خروجی خواهد شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در شرایط آزمایشی استاندارد، میزان توان خروجی سلول خورشیدی سیلیکونی مدل شده بدون متمرکزکننده برابر 14.3 میلی وات بر سانتیمتر مربع است، درحالی که میزان توان خروجی همان سلول در حضور سیستم متمرکزکننده با نسبت تمرکز دو، به 25.7 میلی وات بر سانتیمتر مربع خواهد رسید. از طرفی با افزایش دما، میزان بازدهی و توان خروجی سلول خورشیدی مدل شده در هر دو حالت استفاده از متمرکزکننده و بدون آن، به اندازه 0.5-0.4 درصد بر درجه سلسیوس کاهش می یابد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده،با افزایش سرعت باد، اختلاف دمای سلول خورشیدی و محیط کم می شود.
کلید واژگان: عملکرد الکتریکی سلول خورشیدی، توزیع دمای سلول خورشیدی، مدل سازی انتقال حرارت، شبیه سازیJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:19 Issue: 2, 2022, PP 129 -137Modeling and simulation play a critical role in designing, developing, and predicting the performance of photovoltaic systems. This paper aims to develop a new approach to simulate a solar cell's electrical and thermal performance under various environmental conditions. Heat and temperature modeling in a commercial silicon solar cell has been performed by calculating heat losses via heat transfer method. The effects of environmental conditions on the temperature distribution and electrical efficiency of the solar cell, such as variations in the intensity of sunlight using a concentrator, ambient temperature, and wind speed, have also been investigated. Increasing the intensity of sunlight by using a concentrator will increase the output power of the solar cell. The simulation results show that under standard test conditions (STC), the output power of the modeled solar cell without a concentrator is 14.3 mW/cm2, whereas the output power of the same cell in the presence of a concentrator device with a concentration ratio of two is 25.7 mW/cm2. On the other hand, as temperature rises, the efficiency and output power of the solar cell decreases by 0.4-0.5 %/oC in both concentrator and non-concentrator modes. Also, the obtained results indicate that as wind speed rises, the temperature difference between the solar cell and the ambient decreases.
Keywords: Solar cell electrical performance, solar cell temperature distribution, heat transfer modeling, simulation -
Scientia Iranica, Volume:29 Issue: 3, May & Jun 2022, PP 1059 -1076The effectiveness of fixed-time management systems dramatically decreases in case of fluctuated traffic demands at signalized intersection approaches. This leads to the waste of time in traffic and may cause material, psychological and ecological problems. Especially in recent years, to minimize the negative impacts of these problems, many researchers focus on Intelligent Transportation Systems (ITS). As it is known, one of the Intelligent Transportation Systems applications is called vehicle-actuated (traffic-actuated) management systems. Because the success of these types of applications is directly related to the created control logic, the selection of the most proper control parameters for the created control logic is an important issue. This study aims to create an effective control logic and flow chart for the vehicle-actuated management system. At the end of the analyses, it is seen that the created vehicle-actuated management system can adapt to fluctuations in traffic demands at signalized intersection approaches. Average vehicle delays, fuel consumptions and exhaust emissions can be reduced significantly by the created system. Especially, in case of fluctuations in traffic demands at intersection approaches exist, it is concluded that the performance of the intersection can increase enormously with the created vehicle-actuated management system.Keywords: Fluctuated Traffic Demand, Vehicle Actuated Management, Delay, Fixed Time Management, Simulation, Exhaust Emission
-
Many researchers and users have drawn their attention to the radars with Multiple Input-Multiple Output (MIMO) antennas in recent years. The reason is the capabilities that these systems provide to the users, including its low cost, the similarity of the output of MIMO antenna arrays compared to conventional systems with similar characteristics, and its strength. One of the applications of this system in Radar Remote Sensing is identifying the objects and their movement speed. This article’s primary purpose is to identify the moving object and determine its speed by Doppler processing and Fourier transform.For this purpose, firstly general topics related to MIMO systems are mentioned, and then available explanations on how to identify the moving objects are provided. Finally, the characteristics of the sensor used in the laboratory and the results of two different simulations in a software environment are presented. The first simulation is to determine the proper angle of transmission of waves to the object, and the second simulation is to identify two moving objects in two different modes: 1- moving two objects at different speeds while the sensor is stationary and 2- simultaneous movement of two objects and also moving the sensor at different speeds.Keywords: Multiple Input-Multiple Output RADAR, Low cost, Synthetic Aperture Radar, Phased Array toolbox, Simulation
-
High efficient solar Photo-Voltaic (PV) inverters are demanded in recent electrical power scenario to satisfy the energy demand. The transformerless single stage T-Source Inverter (TSI) proposes high efficiency due to the voltage boost capability than the conventional Voltage Source Inverter (VSI) and Current Source Inverter (CSI). However in conventional VSI fed solar PV system, to increase the voltage from inverter additional transformer is used. The additional transformer used increases the total size, cost and power losses in the conversion process; as a result the efficiency of the system is reduced. This paper describes the analysis of solar PV system by employing T-Source Inverter (TSI) with Third Harmonic Injected Maximum Constant Boost (THIMCB) PWM control. This TSI based solar PV system overcomes the conceptual and theoretical limitations of VSI and CSI. The TSI have shoot through time period which is responsible for boost in voltage. The voltage stress of switching devices and harmonics are less when compared with the VSI fed solar system. The output voltage of the solar PV system can be increased by increasing the boost factor directly without using the step-up transformer or dc-dc booster circuit. The mathematical expressions for boost factor, shoot through duty ratio, voltage gain and voltage stress are obtained and validated by Matlab/Simulink simulation results.
Keywords: Solar PV system, T-Source Inverter, THIMCB PWM, Shoot through, Simulation, Harmonics
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.