fuzzy-logic
در نشریات گروه مکانیک-
ایمنی هوانوردی همواره یکی از موضوعات مهم و مورد توجه در صنعت حمل ونقل هوایی بوده است. از زمان نخستین پرواز بشر، حوادث و سوانح هوایی در سراسر جهان منجر به شکل گیری تلاش های گسترده ای برای بهبود ایمنی پروازها شده است. شناسایی عوامل موثر در بروز این حوادث و تحلیل دقیق آن ها می تواند به کاهش سوانح و افزایش ایمنی پروازها کمک شایانی نماید. در این راستا، مدل ها و نظریه های متعددی برای ارزیابی عوامل تاثیرگذار بر ایمنی هوانوردی توسعه یافته اند. در مواردی که داده های تاریخی کافی در دسترس نباشد، استفاده از منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی فازی، در ترکیب با نظرات خبرگان، می تواند جایگزین مناسبی برای ارزیابی عوامل فنی موثر در ایمنی هوانوردی باشد.این تحقیق با بهره گیری از مدل تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP)، به ارزیابی مولفه های فنی موثر در ایمنی هوانوردی پرداخته است. برای این منظور، از تقسیم بندی پنج گانه شورای بین المللی حمل ونقل هوایی (IATA) شامل عوامل انسانی، فنی، محیطی، سازمانی و اطلاعات ناقص به عنوان معیارهای اصلی و 36 زیرمعیار استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که تحلیل سلسله مراتبی فازی در مقایسه با مدل سلسله مراتبی سنتی، دقت بالاتری در ارزیابی عوامل فنی ایمنی هوانوردی دارد. به طور خاص، یافته ها حاکی از آن است که عوامل فنی و انسانی بالاترین وزن را در میان سایر معیارها به خود اختصاص داده اند. یکی دیگر از نتایج مهم این تحقیق، تاثیر بالای اطلاعات ناقص در کاهش سطح ایمنی هوانوردی است. عدم دسترسی به داده های کامل و به روز می تواند روند تصمیم گیری را تحت تاثیر قرار دهد و به بروز خطرات بیشتری منجر شود. به کارگیری مدل تحلیل سلسله مراتبی فازی به سازمان های هواپیمایی این امکان را می دهد که بر روی عوامل کلیدی تمرکز کنند و با اولویت بندی دقیق، برنامه های موثری برای بهبود ایمنی پیاده سازی نمایند.
کلید واژگان: ایمنی هوانوردی - عوامل فنی، AHP، منطق فازیAviation Safety has always been one of the key and important topics in the aviation industry. Since the first human flight, aviation accidents and incidents worldwide have led to extensive efforts to improve flight safety. Identifying the factors contributing to these accidents and accurately analyzing them can greatly assist in reducing incidents and enhancing flight safety. In this regard, various models and theories have been developed to assess the factors influencing aviation safety. When sufficient historical data is unavailable, using fuzzy logic and fuzzy analytical hierarchy process (FAHP), in combination with expert opinions, can be an appropriate alternative for evaluating the technical factors affecting aviation safety. This study employs the fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) to evaluate the technical components influencing aviation safety. For this purpose, the five-part classification from the International Air Transport Association (IATA), including human, technical, environmental, organizational, and incomplete information factors, was used as the main criteria, with 36 sub-criteria. Specifically, the findings show that technical and human factors hold the highest weight among the other criteria. another significant finding of this study is the high impact of incomplete information on reducing aviation safety levels. The lack of access to complete and up-to-date data can affect decision-making processes and lead to increased risks. By employing FAHP, aviation organizations can focus on key factors and implement effective safety improvement programs through precise prioritization.
Keywords: Aviation Safety, Technical Factors, AHP, Fuzzy Logic -
In a delayed master-slave teleoperation system, if the slave robot interacts with a delicate and sensitive environment, it is essential to control the slave-environment interactions. Variable impedance control has been proposed as a useful method for this aim in the literature. However, changing the impedance parameters based on the system requirements imposes a complex process in the controller design. To address this issue, we propose a variable impedance control strategy for the slave side, where the impedance variables are changed using fuzzy logic. This is carried out based on the environment destruction threshold—defined based on the contact force and the velocity of the slave robot—and system stability range. The proposed method is simulated in MATLAB’s Simulink considering telesurgery conditions and soft tissue environment under an unknown and varying time delay. Simulation results show that the proposed method maintains the velocity of the slave robot and the environment force in the desired interval and performs better in keeping the environment safe compared to the constant-coefficient impedance control.
Keywords: Teleoperation, Time Delay, Variable Impedance Control, Absolute Stability, Fuzzy Logic -
پیش بینی عمر موتور همواره در صنعت خودرو مورد توجه بوده است. سایش، اصلی ترین عامل در محدود کردن عمر یک موتور است. سایش در بین قطعاتی که حرکت رفت و برگشتی زیاد در موتور دارند، مورد توجه است. حلقه های سمبه و استوانه ها به همراه یاتاقان ها مهمترین قطعات تحت سایش در موتور هستند. در این مقاله به بررسی الگوی سایش در حلقه و استوانه موتورهای هم خانواده بعد از آزمون های دوام 500 ساعت پرداخته شده است. نتایج درجه بندی این قطعات بعد از آزمون دوام به عنوان معیار سایش مد نظر قرار داده شده است. سپس این داده های کیفی به روش منطق فازی به متغیرهای گازهای نشتی محفظه لنگ و مقدار مصرف روغن موتور در ساعات انتهایی آزمون وصل شده اند. نهایتا یک معیار برای سنجش سایش بدون نیاز به بازکردن و درجه بندی قطعات موتور ارائه شده است. کاربرد این معیار برای برنامه ریزی آزمون های آتی بر روی موتورهای کارکرده با توجه به مقدار سایش و بدون نیاز به بازکردن آن ها است. دستاورد مهم این روش صرفه جویی در هزینه و زمان آماده سازی موتور با توجه به مقدار سایش است.کلید واژگان: حلقه، سایش، گازهای نشتی محفظه لنگ، مصرف روغن، منطق فازیEngine life prediction has always been of interest in the automotive industry. Wear is the main factor in limiting the life of an engine. Wear is considered among the parts with a lot of reciprocating movement in the engine. Piston rings and liners with bearings are the most important wear parts in the engine. In this article, the wear pattern in the rings and cylinders of the same family of engines has been investigated after 500 hours of durability tests. The rating results of these parts after the durability test are considered wear criteria. Then, these qualitative data are related to the parameters of blowby and the amount of engine oil consumption in the last hours of the test by the fuzzy logic method. Finally, a criterion for measuring wear is provided without the need to disassemble and rate the engine. The application of this criterion is to plan future tests on used engines without disassembling them and according to their wear rate. The important achievement of this method is saving the cost and time of engine preparation according to the amount of wear.Keywords: Piston Rings, Wear, Blowby, Oil Consumption, Fuzzy Logic
-
میکروفرزکاری استخوان به طور گسترده ای در جراحی های اورتوپدی، ستون فقرات، جمجمه، تعویض مفصل زانو و دندان پزشکی جهت برش استخوان و ایجاد سوراخ در بافت به کارگرفته می شود. استفاده از ابزارهای با قطر کمتر در فرایند میکروفرزکاری استخوان در مقایسه با فرزکاری معمول باعث کاهش چشم گیر نیرو و همچنین طول دوره درمانی می گردد. در این مقاله، در قالب یک مطالعه تجربی، یک مدل هوشمند برای تقریب نیروی میکروفرزکاری استخوان بر اساس سیستم استنتاج فازی به دست آورده شده است. برای این منظور، ابتدا یک روش طراحی آزمایش برای استخراج یک دسته از آزمایش های تجربی بکار گرفته شده است. سپس بر اساس نتایج آزمایش های تجربی، بر اساس قابلیت تقریب سیستم های فازی، یک مدل دقیق برای تقریب نیروی برش بر اساس مقادیر ورودی های سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی، قطر ابزار، عمق برش و جهت برش ایجاد شده است. با بررسی نتایج به دست آمده مشاهده می شود که مدل فازی توانسته است با دقت بالایی نیروی برآیند فرایند میکروفرزکاری استخوان را بر اساس ورودی های در نظر گرفته شده تقریب بزند؛ به گونه ای که درصد خطای مطلق و ضریب تعیین برای داده های بخش تست به ترتیب برابر با 22/11 درصد و 93/0 محاسبه شده است. با بهره گیری از داده های این پژوهش جراحان با آگاهی کامل می توانند بهترین مقادیر متغیرهای ورودی فرایند میکروفرزکاری را بدون نگرانی از ایجاد آسیب و ترک در بافت استخوان با حداکثر سرعت عمل ممکن تنظیم کنند.کلید واژگان: میکروفرزکاری، استخوان، تقریب نیرو، منطق فازیBone micromilling is widely used in orthopedic, spine, skull, knee joint replacement, and orthopedic surgeries to cut bone and make holes in tissue. The application of tools with a smaller diameter in the bone micromilling compared to conventional milling causes a significant reduction in force and also the length of the treatment period. In this article, in the form of an experimental study, an intelligent model for predicting bone micromilling force has been obtained based on the fuzzy inference system. For this purpose, first, an experiment design method has been used to extract a group of practical experiments. Then, based on the obtained results and approximation capability of fuzzy systems, an accurate model for predicting the cutting force has been established founded on the input values of tool rotation speed, feed rate, tool diameter, cutting depth and cutting direction. By examining the obtained results, it can be seen that the fuzzy model has been able to accurately approximate the resulting force of the bone micromilling process based on the considered inputs; The mean absolute percentage error and coefficient of determination for the data of the test section were calculated as 11.22% and 0.93%, respectively. Using the data of this research, surgeons with full knowledge can set the best values of the input variables of the micromilling process without worrying about causing damage and cracks in the bone tissue with the maximum possible operating speed.Keywords: Micro Milling, Bone, Force prediction, Fuzzy logic
-
در این مقاله، یک رویکرد جامع ترجیح محور طراحی (CPD) ارایه می شود که دارای ساختاری دو مرحله ای بوده و از دو بهینه ساز تودرتو بهره می برد. در مرحله اول روش CPD، با بهره گیری از مفهوم رضایت، ترجیحات ذهنی طراح/مشتری در قالب روابط فازی به شکل شاخص های الزامی و آرمانی تعریف می گردند. در مرحله دوم تلاش می شود تا با تعریف یک معیار کارایی (کمینه سازی جرم کل سامانه) و تبیین پارامترهای نگرش، مصالحه های لازم در جهت برآورده ساختن ترجیحات طراح/مشتری به منظور دستیابی به یک طرح عملیاتی بهینه انجام پذیرد. روش مذکور در طراحی یک پهپاد با مداومت پروازی به مدت 24 ساعت، سرعت کروز حداقل 45 متر بر ثانیه، حمل محموله 200 کیلوگرمی و مسافت برخاست زیر یک کیلومتر پیاده سازی شده است. برای ارزیابی پاسخ های روش CPD، فرآیند طراحی پهپاد با استفاده از رویکرد MDO نیز انجام گرفته است. با اعمال رویکرد CPD بر طراحی مذکور، هواپیمای بدون سرنشینی طراحی گردید که نه تنها شاخص رضایت طراح/مشتری در آن بیشینه شد؛ بلکه مقدار جرم کلی آن نیز با کمترین اختلاف، بسیار نزدیک به مقدار به دست آمده در روش MDO با چارچوب AAO است. مقایسه نتایج نشان می دهد که علی رغم بیشتر بودن جرم پهپاد طراحی شده به روش CPD، رضایت سراسری این طرح بیشتر بوده و ترجیحات طراح/مشتری ارضا شده اند.
کلید واژگان: هوش مصنوعی، طراحی جامع ترجیح محور، هواپیمای بدون سرنشین، منطق فازی، بهینه سازیIn a holistic design; Creating a common language between different engineering, taking in to account the designer/customer's interests and preferences, removing potential shortcomings of common design methodologies and taking full advantage of the benefits of MDO approaches are the most important factors for achieving logical and realistic results. In this paper, a novel Comprehensive Preference-based Design approach is presented which attempts to achieve subjective attributes that are defined in the concept of maximization of designer/customer's satisfaction in addition to objective goals which are formulated in the form of minimization of a performance criterion in a two-phase structure using two nested optimizers. In the first phase of CPD, using the concept of satisfaction, the subjective preferences of the designer/customer are defined in terms of fuzzy relationships and operators in the form of demands and desires. Whereas the results of this phase are inaccurate, in the second phase, it is attempted to define a performance criterion and in order to achieve an optimal operational plan, attitude parameters and the compromises needed to meet the designer/customer's preferences are implemented. The methodology is utilized to design of a UAV with flight duration of 24 hours, 45 m/s of cruise speed at least, payload of 200 kg and less than 1 km take-off distance. To evaluate the results of CPD, the design process using MDO in AAO framework is also performed. Comparison of the results shows that despite the higher mass of UAV designed by CPD, overall satisfaction is higher and preferences have been satisfied.
Keywords: Comprehensive Preference-based Design (CPD), UAV, performance criterion, Satisfaction, Fuzzy logic, Optimization -
This paper investigates different intelligent methods of tuning feedback-linearization control coefficients. Feedback-linearization technique is an effective method of controlling nonlinear systems. The most critical part of designing this controller is tuning the gains, especially if the plant has complex nonlinear dynamics. In this research, to improve the performance of the overall closed-loop system, the feedback linearization method has been integrated with the conventional proportional-integral-derivative (PID) controller. Also, a quadratic performance index was used to compare the functionality of the controllers tuned by the proposed intelligent methods. These intelligent methods include Genetic Algorithms (GA), Particle Swarm Optimization (PSO), Fuzzy Logic, and Neural Network tuning algorithms. A quadrotor aircraft is used as the plant under study in order to evaluate the performance of the controllers tunned in this research. Finally, MATLAB simulation tests demonstrate the effectiveness of the presented algorithms. According to the results, it is demonstrated that the class of online algorithms performs better, even with the specified perturbation.Keywords: Feedback-linearization, GA algorithm, PSO algorithm, Fuzzy-logic, Neural-network
-
در این مقاله هدف اصلی، به کارگیری رویکرد تخصیص کنترل، در نشست هواپیمای F/A-18 می باشد. برای این کار، از مدل غیرخطی سه درجه آزادی پرنده و برای طراحی سیستم کنترل پرواز طولی، از رویکرد تخصیص کنترل هوشمند مبتنی بر منطق فازی استفاده می شود. عملگر هایی که در فرآیند نشست هواپیما مشارکت دارند، زاویه بالابر و زاویه کنترل بردار رانش موتور هواپیما می باشند. با تخصیص سیگنال های کنترلی بین دو عملگر مزبور، هواپیما فرآیند کاهش ارتفاع را آغاز و درنهایت به سطح زمین می رسد. برای بهبود کارایی کنترل کننده فازی، کاهش تلاش کنترلی و بالا بردن میزان دقت و کیفیت فرود هواپیما، از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک مبتنی بر روش NSGA-II استفاده می شود و پارامترهای کنترل کننده فازی اصلاح می گردند. نتایج به دست آمده از شبیه سازی، نشان می دهد که رویکرد تخصیص کنترل پیشنهادی، از توانایی بالایی برای کنترل و پایداری هواپیما در فرآیند فرود برخوردار است. هم چنین متغیرهای خروجی ، به مقدار مطلوبی همگرا می گردند و هواپیما با دقت مناسب و تلاش کنترلی کم، فرآیند نشست را به انجام می رساند.
کلید واژگان: فرود خودکار هواپیما، تخصیص کنترل، منطق فازی، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم ژنتیکThe main objective of this article is to apply the control allocation approach for the landing phase of the F/A-18 aircraft. For this purpose, the non-linear three-degree-of-freedom model of the aircraft is used, and the intelligent control allocation approach, based on fuzzy logic, is utilized to design the longitudinal flight control system. The actuators involved in the aircraft landing process are the elevator angle and the thrust vector control angle of the aircraft engine. By allocating control signals between the two mentioned actuators, the plane starts the process of lowering the height and finally reaches the ground level. To improve the efficiency of the fuzzy controller, reduce the control effort and increase the accuracy and quality of the landing, the genetic algorithm based on the NSGA-II method is used and the variables of the fuzzy controller are modified. The results obtained from the simulation show that the proposed control allocation approach has a high ability to control and stabilize the aircraft in the landing process. Also, the output variables converge to a desired value and the aircraft completes the landing process with proper accuracy and low control effort.
Keywords: Automatic Landing of Aircraft, Control Allocation, Fuzzy Logic, Multiobjective Optimization, Genetic Algorithm -
Semi-open centrifugal pump has the disadvantage of low efficiency in chemical industry for its unique structure. For the purpose of improving its efficiency as much as possible on the premise of meeting the head demand, in this case, an optimization strategy combining Bezier curve, Genetic Algorithm (GA), Fuzzy Logic (FL), Artificial Neural Network (ANN) and solution space model based on stratified sampling is proposed to optimize the efficiency of semi-open centrifugal pump. The fourth-order Bezier curve is used as parametric method to control the blade profile, GA combined with FL is used as optimization strategy to seek the optimal individual. Besides, the optimization solution space based on stratified sampling method and ANN training are used to shorten computing time. Finally, the semi-open centrifugal pump corresponding to the optimal parameter combination of blade profile has been found, and on the premise of meeting the head requirements, the efficiency has been significantly improved. Entropy production rate is carried out to analyze the reason of efficiency improvement. The whole optimization strategy proposed in this study provides a good reference for parametric control and performance optimization of bladed pump.Keywords: Centrifugal pump, Semi-open impeller, Genetic Algorithm, Fuzzy logic, Optimization design
-
سیستم ترمز ضد قفل (ABS) خودرو با تنظیم ضریب لغزش طولی در مقدار بهینه اش، نیروی طولی تایر را در بیشترین مقدار خود قرار می دهد. بدین ترتیب گشتاور ترمزی مناسب به خودرو اعمال شده و علاوه بر جلوگیری از قفل شدن چرخ ها، فاصله توقف خودرو نیز کاهش خواهد یافت. به دلیل وجود عوامل نامعین و با توجه به شرایط جاده، مقدار نیروی طولی بیشینه تایر متغیر است، به همین دلیل استفاده از یک مقدار ثابت برای لغزش طولی مطلوب مناسب نیست. برای حل این مشکل در این مقاله مقدار لغزش طولی مطلوب در هر لحظه با توجه به شرایط جاده و با استفاده از الگوریتم جستجوی اکسترمم مبتنی بر مد لغزشی در ترکیب با روش فازی برای بیشینه شدن نیروی طولی تایر استفاده می شود. سپس کنترل کننده پیش بین غیرخطی، با تنظیم مقدار لغزش طولی در مقدار مطلوب محاسبه شده، مقدار گشتاور ترمزی مناسب را در هر لحظه پیدا می کند. شبیه سازی بر روی مدل غیرخطی خودرو انجام گرفته و نتایج این شبیه سازی عملکرد مناسب سیستم کنترلی طراحی شده و تاثیر استفاده از لغزش طولی مطلوب به صورت لحظه ای در کاهش فاصله توقف را نشان می دهد.
کلید واژگان: الگوریتم جستجوی اکسترمم، روش فازی، سیستم ترمز ضدقفل، کنترل پیش بین، لغزش طولی، فاصله توقفThe anti-lock braking system (ABS) adjusts the longitudinal force of the tire by setting the coefficient of longitudinal slip of the car in its optimum value. This applies the proper braking torque to the car and in addition to reducing the car's stopping distance, prevents the wheels from locking. Due to the uncertainty and road conditions, the maximum length of the tire varies, so it is not appropriate to use a fixed value for the desired longitudinal slip. To solve this problem, in this paper, the desired longitudinal slip value is obtained at any moment using the sliding mode-based extremum seeking algorithm in combination with fuzzy method according to the road conditions to maximize the tire's braking force. Then the nonlinear prediction-based controller finds the right amount of braking torque at any moment by adjusting the longitudinal slip in the calculated desired value. The simulation is performed on a nonlinear vehicle model and the results of this simulation show the proper performance of the controller and the effect of using the desired instantaneous longitudinal slip to reduce the stopping distance.
Keywords: Extremum seeking algorithm, Fuzzy logic, Anti-lock braking system, Prediction control, Longitudinal wheel slip, stopping distance -
Dispersed generation resources in a microgrid are equipped with power electronics technologies including high-frequency AC systems (e.g., microturbines) and DC (e.g., solar panels and fuel cells). By enhancing the frequency controller and implementing a novel method, this paper seeks to reduce the microgrid frequency deviation in the dynamic mode. The proposed controller is intended for use in a renewable-energy microgrid. According to the strategy, fuzzy logic is used to adjust the proposed control coefficients at any time, and the group search optimizer (GSO) algorithm is employed to optimize them. The controller parameters are optimized to account for the uncertainty of some microgrid component parameters to improve the robust controller's performance. The key idea behind this proposed control strategy is to combine the capabilities of fuzzy logic with the proposed method to reduce control operations and achieve optimal fuzzy control in the transient mode to ensure resilient microgrid frequency control performance. The Fuzzy-PI-GSO frequency controller outperforms the standard Fuzzy-PI and PI frequency controllers in simulations with various disturbances.
Keywords: Microgrid, Controller, Fuzzy Logic, Frequency Control, Optimization -
کنترل کننده مرکزی خودرو دورگه، زمان راه اندازی و خاموش شدن موتوراحتراقی، نقاط عملکرد آن، توان مصرفی باتری و میزان احیای انرژی ترمزی را مشخص می کند. راهکار کنترلی مدیریت کننده مرکزی خودرو دورگه سری، تعیین کننده میزان مصرف سوخت جهت تامین توان مورد نیاز خودرو در هر موقعیت است. در پژوهش حاضر، راهکار کنترلی ترموستات، با استفاده از منطق کنترل فازی طراحی شده و با حالتی که کنترلر مورد استفاده از نوع کلاسیک باشد، از نظر میزان مصرف سوخت مقایسه شده است. برای شبیه سازی مدل خودرو از نرمافزارهای جیتی پاور و سیمولینک به صورت کوپل استفاده شده است. مدل عددی ایجادشده در نرم افزار، با داده های تجربی مقایسه و صحه گذاری شده و در چرخه اروپایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، استفاده از منطق کنترل فازی به جای کنترل کلاسیک، 4 درصد مصرف سوخت خودرو دورگه سری را کاهش می دهد.کلید واژگان: بهینه سازی، خودرو دورگه، منطق فازی، کنترلر، مصرف سوختThe controller of the hybrid electric vehicle determines the combustion engine start-stop time, the operation points, and regenerative brake energy. The Controlling approach of hybrid electric vehicles controls the amount of needed fuel in every driving situation. In the present study, the thermostat strategy is implemented along with fuzzy logic control and compared to the classic thermostat strategy. The fuel consumption is compared in two different strategies. GT-power and Simulink software are implemented to simulate the series hybrid electric model. The numerical model is compared and validated with experimental data. The validated numerical model calculates the vehicle fuel consumption in the new European driving cycle. Results show that the use of fuzzy logic control reduces the fuel consumption of series hybrid electric vehicle 4 percent compared to the classical control strategy.Keywords: Optimization, Series hybrid vehicle, Fuzzy logic, controller, Fuel Consumption
-
در طراحی، ایجاد یک زبان مشترک میان موضوعات مختلف مهندسی، درنظر گرفتن ترجیحات ذهنی طراح/مشتری و بهره گیری کامل از مزایای روش های MDO؛ ازمهم ترین فاکتورهابرای دستیابی به نتایج منطقی می باشد.دراین مقاله،یک رویکرد جامع ترجیح محور طراحی ارایه می شودکه تلاش دارددرساختاری دومرحله ای و با بهره گیری از دوبهینه ساز تودرتو،شاخص های انتزاعی راکه درقالب بیشینه سازی مفهوم رضایت طراح/مشتری بیان می گردند،درکناراهداف عملیاتی که درقالب یک معیار کارایی فرمول بندی می شود؛تامین نماید.درمرحله اول روشCPD، بابهره گیری ازمفهوم رضایت،ترجیحات ذهنی طراح/مشتری درقالب روابط فازی به شکل شاخص های الزامی و آرمانی تعریف می گردند.از آن جایی که نتایج حاصل از این مرحله، غیردقیق هستند؛درمرحله دوم تلاش می شودتاباتعریف یک معیارکارایی و تبیین پارامترهای نگرش،مصالحه های لازم درجهت ارضای ترجیحات طراح/مشتری به منظور دستیابی به یک طرح بهینه انجام پذیرد.روش مذکوردرطراحی یک حامل برای ارسال محموله 1200کیلوگرمی به مدار 750 کیلومتری پیاده سازی شده است.برای ارزیابی پاسخ ها، فرآیند طراحی حامل با استفاده از رویکردMDOوچارچوب همه باهم(AAO) نیز انجام گرفته است.مقایسه نتایج نشان می دهد که علی رغم بیشتر بودن جرم حامل طراحی شده به روشCPD،رضایت سراسری این طرح بیشتربوده وترجیحات طراح/مشتری ارضا شده اند.
کلید واژگان: روش جامع ترجیح محور، حامل فضایی، معیار کارایی، رضایت، منطق فازی، بهینه سازیIn this paper, a novel Comprehensive Preference-based Design (CPD) approach is presented which attempts to achieve subjective attributes that are defined in the concept of maximization of designer/customer's satisfaction in addition to objective goals which are formulated in the form of minimization of a performance criterion in a two-phase structure using two nested optimizers.In the first phase of CPD,using the concept of satisfaction,the subjective preferences of the designer/customer are defined in terms of fuzzy relationships and operators.Whereas the results of this phase are inaccurate,in the second phase,it is attempted to define a performance criterion and in order to achieve an optimal operational plan,attitude parameters and the compromises needed to meet the designer/customer's preferences are implemented.The methodology is utilized to design of a space launch vehicle for delivering 1200 kg payload to a 750 km orbit.Comparison of the results shows that despite the higher mass of launch vehicle designed by CPD,overall design satisfaction is higher and designer/customer's preferences have been satisfied.
Keywords: Comprehensive Preference-based Design (CPD), Space Transportation System, Performance criterion, Satisfaction, Fuzzy logic, optimization -
در این تحقیق سعی شده است تا با ارایه یک روش، مشکلات مربوط به بهینه سازی های چندهدفه مقید (پیاده سازی، زمان محاسبات و سادگی) تا حدودی برطرف شود. این روش که بر مبنای منطق فازی است یک مساله بهینه سازی چندهدفه مقید را به یک مساله بهینه سازی تک هدفه نامقید تبدیل می کند و به این شکل بسیاری از مشکلات ذکر شده برطرف می شود. جهت نشان دادن کارآیی روش، سه بهینه سازی طراحی یک هواپیمای بی سرنشین انجام شده است. هدف بهینه سازی اول، مقایسه عملکرد این روش با دو روش معروف بهینه سازی چندهدفه است. هدف از بهینه سازی های دوم و سوم نیز نشان دادن این قابلیت از روش پیشنهادی است که برحسب ضرورت طراح می تواند به شکل آگاهانه درجه اهمیت را روی توابع هدف و یا قیود تغییر دهد. نتایج بهینه سازی ها نشان می دهند که زمان محاسبات با استفاده از روش پیشنهادی کاهش یافته و همچنین با تغییر درجه اهمیت، دو طرح کاملا متفاوت به دست آمده است.
کلید واژگان: بهینه سازی چندهدفه، بهینه سازی طراحی چندموضوعی، منطق فازی، الگوریتم ژنتیک، هواپیمای بی سرنشنینThis research tries to propose a method to solve problems related to constrained multi-objective optimizations (implementation, computation time, and simplicity). This method, based on fuzzy logic, converts constrained multi-objective optimization problem into unconstrained single-objective optimization problems so many of the mentioned problems are solved. To demonstrate the efficiency of this method, three multidisciplinary design optimizations of an unmanned aerial vehicle have been performed. The aim of the first optimization is to compare the performance of the proposed method with two well-known methods of multi-objective optimizations. The purpose of the second and third optimizations is to show this capability of the proposed method that the designer, according to need, can consciously change the degree of importance on the objective functions or constraints. The results of the optimizations show that the computational time has been reduced, and two different optimal designs have been obtained by changing the degree of importance.
Keywords: Multi-Objective Optimization, Multidisciplinary design optimization, Fuzzy logic, Gentic algorithm, Unmanned Aerial Vehicle -
Journal of Theoretical and Applied Vibration and Acoustics, Volume:6 Issue: 1, Winter & Spring 2020, PP 183 -200The high level of transmitted noise and vibrations of a helicopter flight to the aircrew body can cause discomfort and perhaps affect their performance and physical condition. This paper presents an active seat suspension system with intelligent active force control (AFC) using an artificial neural network (ANN), iterative learning (IL) algorithm, and fuzzy logic (FL) to reduce vibration on the helicopter seat. Therefore, three control schemes are considered for this application, namely AFCANN, AFCIL, and AFCFL. Computer simulations have been performed using MATLAB software to verify the proposed control schemes. The pilot head displacement, acceleration, and also seat acceleration transmissibility are selected as target variables. The simulation results illustrate that the usage of proposed control schemes leads to effective control of target variables, especially active force control using fuzzy logic (AFCFL), which is showing superior performance and accuracy between other intelligent adaptive force control schemes.In future work, this controller will be assessed by experimental tests.Keywords: Pilot body vibration, Fuzzy logic, Iterative learning, Neural network, Active force controller
-
در این مقاله یک سامانه ی هوشمند برای رفتار تغییرخط اختیاری خودرو در جریان ترافیک واقعی، ارایه می شود. در مقدمه، تاریخچه یی از پژوهش های انجام شده در رابطه با مدل های ایجاد شده برای رفتار تغییرخط ارایه می شود. پس از ارایه ی روش جدید برای تعیین شروع و پایان رفتار تغییرخط، فرضیاتی برای استخراج داده های تغییرخط اختیاری از داده های ثبت شده توسط NGSIM معرفی و پس از آن یک سامانه ی هوشمند با استفاده از دو زیر سیستم کنترلی مبتنی بر روش منطق فازی ارایه می شود. در نهایت نتایج حاصل از طراحی سامانه ی هوشمند پیشنهاد شده، با رفتار راننده در حالت واقعی مقایسه می شود.کلید واژگان: تغییرخط، تغییرخط اختیاری، سامانه ی هوشمند، منطق فازیLane changing behaviors, due to the hidden aspects of factors involved, are considered as one of the most complicated behaviors in traffic flows. This paper proposes an intelligent system for discretionary lane change behaviors in the real traffic flow. The introduction presents a review of the research into the models of lane change behaviors. Then, a new method is proposed to determine the initial and final points of lane changing behavior in terms of time parameter. Hypotheses are then introduced to extract data on lane change behaviors from data recorded by NGSIM. An intelligent system is put forward using two control sub-systems based on fuzzy logic. Basically, this paper brings about innovative features by the utilization of time parameter during the execution of lane change behaviors and by the consideration of the impact of human and environmental factors through measurable data such as relative distance and relative speed in terms of time parameter. Finally, the results of the proposed intelligent system are compared with the behaviors of the driver in real situations. The framework of the result analysis employs error criteria and standard deviation (Variance). The said comparison indicates that the developed intelligent system outperforms the human behaviors in real situations.Keywords: lane change, discretionary lane change, intelligent system, Fuzzy logic
-
با توجه به اهمیت آسیاهای گردان در صنایع و کارخانه های فرآوری و عدم وجود یک مدل قابل قبول برای شناسایی و پیش بینی عملکرد آنها، بهینه سازی این سیستم های پیچیده، غیرخطی و بزرگ ضروری است. در این مقاله بهینه سازی چند هدفه آسیای گردان بررسی شده است. به منظور بررسی پارامترهای عملیاتی آسیا مانند سرعت، شارژ گلوله، غلظت و حجم دوغاب بر فرآیند خردایش، سایش لاینرها و توان کشی می توان به شبیه سازی، مدل سازی و ساخت یک مدل آزمایشگاهی با ابعاد کوچک تر از آسیای واقعی پرداخت. برای این منظور از آسیای آزمایشگاهی به قطر یک و طول 5/0متر استفاده شد. خوراک ورودی آسیا، دوغابی از سنگ معدن مس با ابعاد کمتر از یک اینچ است. آزمایش ها در سرعت های بین 65 تا 85% سرعت بحرانی، برای شارژهای گلوله 10 تا 30% حجم آسیا، دوغاب هایی با 40 تا 80% جامد و حجم پرشدگی دوغاب بین 0/5 تا 2/5 برابر حجم مفید گلوله ها، انجام گرفته است. در این مقاله داده های حاصل از آزمایش ها برای ایجاد قواعد فازی و ویرایش این قواعد به کمک شبکه های عصبی به کار گرفته شده است تا به عنوان تابع هزینه در الگوریتم تکاملی چند هدفه استفاده شود. نتایج نهایی به صورت نقاط غیرمغلوب پارتو استخراج شده و به کمک دیاگرام های سطح، محدوده بهترین مقدار به دست آمد. به صورت کلی در سرعتی بین 70 تا 80% سرعت بحرانی، شارژ گلوله ای بین 15 تا 20% حجم آسیا، دوغابی با غلظت 60 تا 70% جامد و حجم دوغاب بین یک تا 1/5 برابر حجم مفید گلوله، خردایش بهینه در آسیا اتفاق می افتد.
کلید واژگان: آسیای گردان، بهینه سازی چند هدفه، الگوریتم ژنتیک، شبکه عصبی- فازی، منطق فازیDue to the importance of tumbling mills in processing industries and factories and the lack of an acceptable model for identifying and predicting their performance, it is necessary to optimize these complexes, non-linear, and large systems. This paper aimed to study multi-objective optimization of operating parameters in a tumbling mill. To evaluate the effects of the mill working parameters such as mill speed, ball filling, slurry concentration, and slurry filling on grinding process, power draw, wear of lifters and size distribution of the mill product, it was tried to manufacture a pilot model with a smaller size than the actual mill. For this aim, a mill with 1×0.5m was implemented. The feed of the mill is copper ore with a size smaller than 1 inch. The experiments were done at 65 to 85% of the critical speed. In addition, the combination of the balls was used as grinding media with 10 to 30% of the total volume of the mill. Slurry concentration is 40 to 80% (the weight fraction of solid in slurry) and the slurry filling is between 0.5 and 2.5. In this paper, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) based multi-objective optimization (NSGA-II) of tumbling mill is done. Level diagrams are used to select the best solution from the Pareto front. The results showed that the best grinding occurs at 70-80% of the critical speed and ball filling of 15-20%. Optimized grinding was observed when the slurry volume is 1-1.5 times of the ball bed voidage volume and the slurry concentration is between 60 and 70%.
Keywords: Tumbling Mill, Multiobjective Optimization, Genetic Algorithm, Neuro-Fuzzy Network, Fuzzy Logic -
Direct torque control (DTC) of the induction motor (IM) is important in many applications. This paper presents improved five-level DTC using intelligence techniques. Two control approaches using neural networks DTC and fuzzy logic DTC are proposed and compared. The validity of the proposed controls scheme is verified by simulation tests of an induction motor. The stator current, stator flux and torque are determined and compared to the above techniques. The fuzzy DTC proposed control is shown to be able to reduce the torque and stator flux ripples and to improve performance DTC.
Keywords: DTC, IM, fuzzy logic, neural networks, five-level DTC -
Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME, Volume:20 Issue: 2, Sep 2019, PP 125 -136Design of a new intelligent driver assistance system based on traffic sign detection with Persian context is concerned in this paper. The primary aim of this system is to increase the precision of drivers in choosing their path with regard to traffic signs. To achieve this goal, a new framework that implements fuzzy logic was used to detect traffic signs in videos captured along a highway from a vehicle. Implementing fuzzy logic in smart systems increases its inference and intelligent capabilities that results in better decision making in real-time conditions. In order to detect road sign’s texts, the combination of Canny Edge Detector Algorithms and Maximally Stable Extremal Regions (MSER) is used. Regions of an image that vary in properties, such as color or brightness, with respect to surrounding regions, are detected with the help of MSER algorithm. By using a multi-stage algorithm, Canny edge detector detects a wide range of edges in the acquired images. In order to join the individual characters for the final stage of detection of texts in traffic signs, a morphological mask operator is used. Finally, the recognition of the detected texts is carried out by employing MATLAB Optical Character Recognition (OCR). The overall accuracy of this new framework in detecting and recognizing texts is 90.6%.Keywords: road sign detection, text detection, object detection from video, Fuzzy logic, MSER
-
در این مقاله کنترل پرواز آرایشمند فضاپیماها با به کارگیری کنترل هیبریدی PID-FUZZY مورد بررسی قرار گرفته است. انحراف و تغییر مسیر سیارک های فضایی که باالقوه تهدیدی برای حیات بر روی کره زمین محسوب می گردند، در تحقیقات علمی اخیر به طور خیلی فعالی پیگیری می شود. برای انجام ماموریت مشروحه، تاکنون روش های متعددی پیشنهاد گردیده اند که در این بین استفاده از کشنده گرانشی شاخص می باشد و از این رو در مقاله حاضر از این روش بهره گرفته شده است. فناوری پرواز آرایشمند فضاپیماها تابع معادلات دینامک نسبیست که برای کنترل فعال آن نیز روش های گوناگونی به کار گرفته شده اند. در تحقیق پیش رو از کنترل کننده PID که کنترلی با کاربرد گسترده در صنایع گوناگون می باشد و ذاتا دارای خواص مقاوم بودن نیز هست، به عنوان کنترل کننده پایه بهره گرفته شده است و نیز برای بهبود تنظیم ضرایب آن از کنترل فازی استفاده شده که نتایج حاصله از شبیه سازی، بیانگر بهبود عملکرد کنترل کننده ترکیبی به طرزی موثر می باشد.
کلید واژگان: تغییر مسیر سیارک فضایی، سیارک آپوفیس، پرواز آرایشمند فضاپیماها، دینامیک حرت نسبی، منطق فازی، کنترل PID-FUZZYIn this paper, the hybrid control of the formation flying of spacecrafts has been investigated. The trajectory deflection of space asteroids, which are potentially life-threatening on Earth, are being actively pursued in recent scientific researches. To accomplish this mission, several methods have been proposed to date, in which case the use of gravity tractor is an indicator and hence the method is used in this paper. The formation flight of spacecrafts technology is a function of the relative dynamic equations, which are also used for its active control. In this way, the PID controller, which is widely used in various industries and inherently has robust properties, has been used as a base controller, and the fuzzy control has been used to improve its adjustment, which results in the results obtained. From simulation, the performance of the combined controller performance is effective.
Keywords: Asteroid Deflection, Asteroid Apophis, Spacecrafts Formation Flying, Relative Dynamic of Motion, Fuzzy logic, PID-FUZZY Controller -
امروزه معیار ارزیابی بهره وری تولید در صنعت، تولید در کوتاه ترین زمان ممکن، با کمترین هزینه و بالاترین کیفیت می باشد. فرآیند هیدروفرمینگ به علت ویژگی های منحصر به فرد آن، به طور فزاینده ای در صنایع نظامی، خودروسازی، هوا فضا و دوچرخه سازی در حال استفاده می باشد. اغلب لوله های هیدروفرم شده توسط چندین مرحله فرآیند بارگذاری تولید می شوند که با انتخاب مناسب شرایط بارگذاری شامل فشار داخلی و پیشروی محوری می توان شکل پذیری ماده را بهبود داده و از بوجود آمدن عیوب مختلف در این فرآیند و قطعه نهایی تولیدی جلوگیری کرد. در این مطالعه به یافتن روشی کارآمد جهت دستیابی به مسیر بارگذاری مناسب فرآیند هیدروفرمینگ لوله پرداخته شده است، بطوری که مسیر بارگذاری مناسب در این فرایند با استفاده از الگوریتم کنترل فازی که با کنترل مناسب بارگذاری مانع از کرنش بیش از اندازه لوله در حال تغییرشکل و یا شکست آن شود، تعیین می گردد. برای این منظور و با توجه به مزیت های منطق و کنترل فازی از الگوریتم کنترل فازی ممدانی و با استفاده از کد نرم افزار المان محدود Abaqus برای کنترل فرآیند هیدروفرمینگ لوله استفاده شد. اندازه گیری های چروکیدگی و تغییر ضخامت بدست آمده از شبیه سازی به عنوان ورودی در کنترل فازی استفاده شده و خروجی کنترل فازی جهت تنظیم مسیر بارگذاری استفاده می شود. الگوریتم کنترل کننده طوری طراحی شده است که انبساط قطعه را بیشینه کرده و به طور هم زمان تغییرات ضخامت دیواره و چروکیدگی را حداقل می کند. مقایسه نتایج عددی با نتایج تجربی حاکی از دقت قابل قبول شبیه سازی ها و مدل ارائه شده جهت پیش بینی مسیر بارگذاری و رفتار ماده می باشد.
کلید واژگان: هیدروفرمینگ لوله، مسیر بارگذاری، کنترل فازی، چروکیدگی، تغییر ضخامتToday, Production in the shortest possible time, with the lowest cost and highest quality is the one of the most important criterions in the industry. Tube hydroforming (THF), because of its unique feature, increasingly used in military, industries, automobile manufacturing, aerospace, and bicycle industries. Most tube hydroformed parts are produced by a multistage loading process which the suitable loading condition in THF with regard to internal pressure and axial feeding should be designed to improve formability and to avoid failure modes on the final hydroformed product. This study deals with the procedure for the determination of the proper loading path in THF using a fuzzy logic control algorithm, which avoids the failure of the tube due to excessive induced strain during the forming process. For this purpose, Mamdani fuzzy control algorithm was used in conjunction with Abaqus FEA code for simulation of the THF process. The wrinkling measurements and the thickness variation obtained from simulation are used as input in fuzzy control and fuzzy control outputs are used to set the loading path. A controlled algorithm is designed to maximize the expansion of the tube and minimize the thickness variation of the wall and wrinkling at the same time. The numerical results were verified and validated by conducting experiments where a good agreement was obtained between the experimental results and simulations
Keywords: Tube hydroforming, Load path, Fuzzy logic, Wrinkling, Thickness variation
- 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.