جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه
تکرار جستجوی کلیدواژه pso algorithm در نشریات گروه فنی و مهندسی
pso algorithm
در نشریات گروه مکانیک-
The long-distance transportation of heavy commercial vehicles is facing increasing pressure. Low wind resistance and low fuel consumption will become the objective requirements and development trend of heavy commercial vehicles. In this paper, the 1:1 complex model of commercial vehicle is taken as the research object to study the passive drag reduction of the commercial vehicle. First, simulation analysis is conducted, and then the wind tunnel test of the 1:2.5 complex model is performed to verify the accuracy of the simulation scheme and results. Then, the geometric shape of the cab is parameterized and controlled by 13 parameters. After determining the range of parameter changes, Latin hypercube sampling is selected, and large eddy simulation is used for numerical simulation to construct the sample space. Taking the shape parameter as the input factor and the coefficient of drag CD as the target response, the initial surrogate model is constructed, and the sample points are supplemented by the combination of global and local point addition strategies to improve the accuracy of the surrogate model. Finally, R2=0.812. The local details of the optimization results are optimized, and the low-wind-resistance shapes of the cabs of the three styling styles are obtained. Among them, the bullet model has the lowest CD. Compared with the basic model, the drag reduction rate is 28%, and the coefficient of drag is simulated. The error between the value and the test value is within 1%.Keywords: Aerodynamic Characteristics, PSO Algorithm, Surrogate Model, Vehicle Shape Optimization
-
کاهش نوسانات زاویه فراز یک پرتابه دوچرخشی با استفاده از ماشین حالت و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذراتامروزه با پیشرفت تکنولوژی و ظهور سلاح های هوشمند، سلاح های گذشته عملا کارایی خود را از دست داده اند. لذا باید به دنبال راه کاری بود تا بتوان بدون تغییرات زیادی در ساختار مهمات گذشته، آن ها را هوشمند نموده و دوباره به صحنه ی نبرد بازگرداند و از نابودی سرمایه های ملی جلوگیری کرد. در این راستا ایده سر هدایت کننده مطرح شده است که به فیوز اصلاح مسیر مشهور است. این فیوز به طور جداگانه ساخته می شود و به صورت دوچرخشی بر روی گلوله های توپ و خمپاره های ساخته شده نصب می شود و هدایت پرتابه را به عهده می گیرد. یک چالش مهم در الگوریتم های رایج هدایت برای این فیوزها، به علت نوع عملگر، نوسانات لحظات انتهایی پرواز پرتابه می باشد. در این مقاله راهکاری نوآورانه جهت رفع این چالش مهم ارائه شده است که در این ایده از یک ماشین حالت، جهت مرتفع کردن مشکل عملکرد الگوریتم هدایت PN کمک گرفته شده است. پارامترهای طراحی بخش های کنترل، هدایت و ماشین حالت با استفاده از روش بهینه سازی ازدحام ذرات با تابع برازندگی که شامل میزان نوسانات زاویه فراز (جهت مرتفع کردن مشکل نوسانات زاویه فراز) و میزان خطای برخورد، محاسبه شده است. برای اعتبارسنجی الگوریتم، شبیه سازی مونت کارلو انجام شده است. نتیجه شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهاد شده می تواند مقدار CEP پرتابه را به مقدار سه متر کاهش دهد و در عین حال زاویه فراز در لحظات انتهایی نوسان نداشته باشد.کلید واژگان: پرتابه دو چرخشی، زاویه فراز، بهینه سازی کنترل و هدایت، ماشین حالت، اگوریتم بهینه سازی ازدحام ذراتToday,with the advancement of technology and the emergence of smart weapons, the weapons of the past have practically lost their effectiveness. Therefore, we should look for a solution so that we can make them smart and bring them back to the battlefield without making many changes in the structure of the past ammunitions and prevent the destruction of national assets. In this regard,the idea of the guiding head has been proposed, which is known as the path correction fuse. This fuse is made separately and is installed in a two-wheeled manner on the cannon balls and mortars and takes charge of projectile guidance. An important challenge in common guidance algorithms for these fuses, due to the type of actuator, is the fluctuations of the end moments of the projectile flight. In this article, an innovative solution is presented to solve this important challenge, in this idea, a state machine is used to solve the performance problem of the PN guidance algorithm. The design parameters of the control, guidance and state machine parts have been calculated using the particle swarm optimization method with the fitness function, which includes the rate of elevation angle fluctuations (to eliminate the problem of elevation angle fluctuations) and the collision error rate. To validate the algorithm, Monte Carlo simulation has been performed. The simulation result shows that the proposed algorithm can reduce the CEP value of the projectile by three meters and at the same time the elevation angle does not fluctuate in the final moments.Keywords: Dual-Spin Projectile, Pitch Angle, Optimization Of Control, Guidance, State Machine, PSO Algorithm
-
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، کنترل یک مکانیزم منعطف شامل دو عملگر پیزوالکتریک بررسی می شود که قابلیت حرکت در مقیاس میکرونی در دو جهت X و Y را داراست. کاربرد این مکانیزم در میکروسکوپ نیروی اتمی برای حرکت دادن نمونه در مسیرهای مشخص و اسکن سطح نمونه است. هدف این تحقیق کاهش میزان خطای حرکتی و بهبود قابلیت دنبال کردن مسیر در مکانیزم است. ابتدا به معرفی مکانیزم منعطف مدنظر و ویژگی های آن پرداخته می شود. پس از معرفی هیسترزیس و مدل های ریاضی آن، با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات پارامترهای مدل هیسترزیس به دست آمده و در انتها پس از شناسایی مدل ریاضی پیزوالکتریک، یک کنترل کننده انتگرالی-تناسبی برای سیستم حلقه بسته پایدار طراحی می شود که خطای ردیابی کمتر از 1/0 درصد حاصل شده است.
کلید واژگان: الگوریتم PSO، عملگر پیزوالکتریک، کنترل کننده PI، مکانیزم منعطف، هیسترزیسThis research presents control of a XY Nano-positioning stage using a compliant parallel mechanism with small crosstalk and yaw motion that are used in atomic force microscopes (AFM). The stage consists of two flexure displacement amplifiers driven by piezoelectric actuators. The piezoelectric actuator is explored to simultaneously reduce error of motion and fine motion tracking using controller. After identifying the system features, the Bouc–Wen hysteresis Model is established and the parameters of model are identified through particle swarm optimization (PSO) algorithm. An inverse feedforward control strategy is developed, then the PI controller is designed based on Ziegler-Nichols method. At the end, the performance of the mechanism is evaluated.
Keywords: Bouc-Wen Model, Compliant Mechanism, Feedforward Control, Hysteresis, PI Controller, Piezoelectric Actuator, PSO Algorithm -
جابجایی و مدل سازی اجسام نرم یک کار چالش برانگیز در حوزه رباتیک می باشد. این اجسام بدلیل درجه آزادی بی نهایتی که دارند دارای محاسبات سنگینی برای مدل سازی می باشند. برای پرداختن به این چالش در این مقاله ابتدا، مدل سازی جسم نرم با استفاده از روش جرم-فنر-میراگر (MSD) انجام می شود که یک روش خوب برای اجرای برنامه های زمان-واقعی می باشد. سپس بررسی و تحلیل گرفتن جسم مطرح می شود و در آن با چالش هایی از قبیل بهترین موقعیت گرفتن، شناسایی برخورد، شناسایی عمق نفوذ برای محاسبه نیروی وارده از پنجه به جسم مواجه شده و به حل آن پرداخته می شود. سرانجام، برای رسیدن به بهترین عملکرد در شبیه سازی و انتخاب بهترین پارامترها در این کار از الگوریتم PSO استفاده می شود.کلید واژگان: جسم نرم، بررسی و تحلیل گرفتن، عمق نفوذ، شناسایی برخورد، الگوریتم PSOManipulating and modeling soft objects is a challenging task in the field of robotics. These objects have heavy calculations for modeling due to their infinite degree of freedom. To address this challenge in this paper, we first model soft objects using the mass-spring-damper (MSD) method, which is a good choice to run real-time applications. Then we express the Grasping analysis and introduce challenges such as finding the best position for grasping, contact detection, penetration depth detection to calculate the force applied from the gripper to the object and provide the solution. We also use the Particle swarm optimization (PSO) algorithm to achieve the best performance in the simulation and select the best parameters in this work. Finally, after satisfying the static equilibrium and reducing its error to zero.Keywords: Soft Body, Grasping Analysis, Penetration Depth, Contact Detection, PSO Algorithm
-
Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME, Volume:21 Issue: 1, Mar 2020, PP 5 -20Utilizing the combined cooling, heating and power generation (CHP) systems to produce cooling, heat and electricity is growing rapidly due to their high efficiency and low emissions in commercial and industrial applications. In conventional CHP systems the deficit of the system power can be purchased from the grid. However, this system cannot be used as the standalone application. The hybrid solar micro-CHP system can be worked as a standalone system for remote areas and other places which the access to grid is hard and costly. In this paper, by using energy and economic analyses, the type and the number of the required microturbines for the specific electricity and heat load curves during a year are selected. For performing this task, maximizing the actual annual benefit of the system is considered as objective function. Then, particle swarm optimization (PSO) algorithm and local unimodal sampling (LUS) technique is developed to calculate the type and number of prime mover and also the area of photovoltaic panels.Keywords: Microturbine, photovoltaic panels, CHP, PSO algorithm, LUS technique
-
Due to the increasing level of air pollution and the reduction of fossil fuels, the need for new technologies and alternative fuels is felt more than ever. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are one of these technologies, which have been of great interest to the researchers due to the benefits of non-contamination, high efficiency, fast start-up, and high power density. The proper functioning of the fuel cell requires thermal management and water management within the cells. To this end, in this work, the effect of different parameters on the performance of PEM fuel cell was investigated. The results demonstrated that the performance of the cell increases with increasing the pressure in the low current densities, while in the high current density, performance decreases with increasing the pressure of the cell. Also, the study of the effect of relative humidity shows that increasing the relative humidity of the cathode does not have much effect on the performance of the cell while increasing the relative humidity of the anode improves the performance of the cell.
Keywords: robust control, sliding mode control, fractional order PI, Chattering, vehicle suspension system, PSO algorithm -
هدف این تحقیق افزایش اکسرژی و کاهش تولید آنتروپی برای توربین بادی نوع E x c e l-S B e r g e y با بهینه سازی سرعت های شروع چرخش، نامی و خاتمه ی چرخش در الگوریتم انبوه ذرات است. بدین منظور ابتدا تابع هدف با مدل سازی ریاضی اکسرژی توربین بادی به دست می آید. سپس با گردآوری داده های آماری توربین مذکور، توسط کد رایانه یی شبکه ی عصبی، توربین بادی در نرم افزار متلب مدل سازی شده و نتایج آن به صورت جداول و نمودارهایی ارائه می شود. این نتایج رابطه یی میان سرعت هوای ورودی، تولید آنتروپی و بازدهی قانون دوم ترمودینامیک را ارائه کرده است. با بررسی نتایج بهینه سازی توسط الگوریتم انبوه ذارت، تولید آنتروپی به میزان 24٫5 درصد کاهش و بازدهی اکسرژی 41٫7 درصد افزایش پیدا می کندکلید واژگان: آنتروپی، بازدهی اکسرژی، الگوریتم انبوه ذراتOne of the optimization methods is exergy analysis. It uses the conservation of mass and conservation of energy principles, together with the second law of thermodynamics, for the analysis, design and improvement of energy and other systems. Exergy is defined as the maximum amount of work which can be produced by a system or a flow of matter or energy as it comes to equilibrium with a reference environment. Unlike energy, exergy is not subject to a conservation law (except for ideal, or reversible, processes). Rather, exergy is consumed or destroyed, due to the irreversibility in any real process. The exergy consumption during a process is proportional to the entropy created due to the irreversibilities associated with the process. Exergy is a measure of the quality of energy which, in any real process, is not conserved but, rather, is in part destroyed or lost. Many research studies have been carried out on the exergy analysis of wind energy. The purpose of this paper is to develop an improved approach to the exergy analysis and optimization of a wind turbine and find a way to decrease average Entropy generation and increase exergy in ' Bergey Excel-S ' wind turbine through Cut-in, Rated, Furling speeds optimization, using Particle swarm optimization algorithms. Firstly, we would go for mathematical modeling of wind turbine exergy which results in objective function. Then, by means of nerve web computer code in collecting statistical data of so called turbine, it would be modeled in Matlab program and the output results will be covered in tables and diagrams in this paper. This results shows a relation between inlet air speed, Entropy generation, and the efficiency of second law. By studying optimization results from pso algorithm, we have observed a 24.53 % decrease in Entropy generation and 41.67% increase in exergy efficiency.Keywords: Entropy, exergy efficiency, pso algorithm
-
Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME, Volume:19 Issue: 1, Mar 2018, PP 99 -126This study investigates the effect of lid motion on the optimal characteristics a thin rectangular fin attached on the hot wall of a square lid-driven cavity with active vertical walls. The optimal fin position is studied for Richardson numbers of 0.1-10. The effect of mounting a rectangular fin with a thermal conductivity of 1 and 1000 on minimization and maximization of heat transfer through such cavity is explored. Mixed convection equations are solved using the control volume method with the help of the SIMPLER algorithm. The Particle swarm optimization algorithm is used to determine the fin characteristics that minimizes or maximizes the heat transfer to the cold wall. The results show that optimal fin length and position is influenced by the position of the lid driven on the top or bottom of the cavity as well as lid velocity direction. The greatest reduction and increase in the Nusselt number are related to Richardson number of 0.1 with the bottom lid moving in the negative direction and Richardson number of 10 with the bottom lid moving in the positive direction, respectively.Keywords: Lid driven cavity, Optimal fin characteristics, Up lid moving, Down lid moving, PSO algorithm
-
Composite stiffened cylindrical shells are widely used as primary elements in aerospace structures. In the recent years, there has been a growing research interest in optimum design of composite stiffened cylindrical shell structures for stability under buckling load. This paper focuses upon the development of an efficient optimization of ring-stringer stiffened cylindrical shell. The optimization problem used in this study involves weight minimization of ring-stringer stiffened composite cylindrical shell with buckling load and stress, which are considered as design constraints. The proposed methodology is based on Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. The material of shell is composite, but the material of stiffeners is considered to be isotropic. The approach adopted in modeling utilizes the Rayleigh-Ritz energy method and the stiffeners are treated as discrete members. In addition, a 3-D Finite Element (FEM) model of the ring-stringer stiffened cylindrical shell is developed that takes into consideration the exact geometric configuration. The results obtained using the Rayleigh-Ritz energy method are compared with those using 3-D FE model. The proposed methodology is implemented on the ring-stringer stiffened cylindrical shell using the PSO algorithm. The obtained results show a 13% reduction in the weight of the ring-stringer stiffened cylindrical shell whilst all the design constraints are satisfied. In addition, the results show that the proposed methodology provides an effective way of solving composite stiffened cylindrical shell design problems.Keywords: Optimization, PSO algorithm, Cylindrical shell, Composites
-
این مقاله به مقایسه عملکرد دو کنترلر گام به عقب بهینه شده با الگوریتم ازدحام ذرات و کنترلر LQR بر روی یک کوادروتور در حالت هاور می پردازد. کوادروتور یک سیستم دینامیکی پایدار نیست و توسعه کنترلرهای بهینه با کارایی بالا برای آن حائز اهمیت است. در ابتدا مدل دینامیکی کوادورتور معرفی شده و معادلات فضای حالت به منظور شبیه سازی مدل دینامیکی ارائه می شوند. سپس دو کنترلر گام به عقب و LQR برای کنترل ارتفاع و زوایای کوادروتور طراحی می شوند. به منظور بهینه سازی کنترلر گام به عقب ، پارامترهای آن به کمک الگوریتم ازدحام ذرات به گونه ای تعیین می گردند که تابع هزینه در نظر گرفته شده برای کنترلر LQR کمترین مقدار خود را داشته باشد. هم چنین فرامین ورودی به موتورها به منظور نشان دادن توانایی کنترلر موردنظر محاسبه و ترسیم می شوند. برای رسیدن به مقایسه دقیق تر، تابع هزینه به ازای مقادیر مختلف ماتریس های وزنی Q و R برای دو کنترلر محاسبه شده و نتایج با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که کنترلر گام به عقب به کمک الگوریتم ازدحام ذرات توانایی بالاتری در کمینه سازی تابع هزینه دارد و به ازای ماتریس های وزنی مختلف تابع هزینه در کنترلر گام به عقب کمتر بوده است.کلید واژگان: کنترل کننده گام به عقب، کنترل کننده LQR، الگوریتم ازدحام ذرات، تابع هزینه، بهینه سازیComparison of Back stepping method optimized via particle swarm optimization algorithm and LQR method for hovering control of a quadrotor is presented in this paper. Quadrotor is not a stable dynamical system and development of high performance controllers for it is important. First the dynamic model of a quadrotor is introduced and state-space equations are presented in order to simulate the dynamic model. Then two Back stepping and LQR controllers are designed to control Euler angles and height of the quadrotor. In order to optimize back stepping controller, its parameters are determined using particle swarm optimization algorithm to minimize cost function considered for LQR controller. Also commands to the motors are calculated and plotted to show the feasibility of the controller. To obtain better comparison, the cost function is calculated for different weighting matrices of Q and R for two controllers and the results are compared. The results show that Back stepping controller has more ability to minimize the cost function in comparison to LQR and the cost function in Back stepping has less values for several choices of weighting matrices.Keywords: Back stepping, LQR, PSO algorithm, cost function, Optimization
-
در این مقاله قانون کنترلی برای دینامیک طولی غیرخطی جسم پرنده بر اساس تئوری لیاپانوف و کنترل مد لغزشی برای ردیابی زاویه حمله ارائه شده است. فرض بر این است، در معادلات غیرخطی نامعینی غیرتطبیقی وجود دارد. بهره های کنترل کننده توسط الگوریتم اجتماع ذرات بهینه شده و برای این منظور تابع هزینه ای با استفاده از خطای سیستم تعریف شده است. نتایج شبیه سازی برتری عملکرد کنترل کننده پیشنهادی را نسبت به کنترل کننده معمولPID در حضور نامعینی غیرتطبیقی نشان می دهد.کلید واژگان: کنترل کننده دینامیک طولی موشک، کنترل مدلغزشی، نامعینی غیر تطبیقی، نوسانات ناخواسته، الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات، کنترل کننده بر اساس لیاپانوفIn this paper, a robust control law is proposed, based on Lyapunovs theory and sliding mode control theory, in order to track the angle of attack in nonlinear longitudinal dynamics of a missile. It is assumed that there are unmatched uncertainties in the nonlinear systems. In the proposed algorithm, the controller gains are optimized by Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. For this purpose, a cost function is extracted from the output tracking error. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance than conventional Proportional-Integral-Derivative (PID) controller in the presence of unmatched uncertainties.Keywords: Missile longitudinal dynamic controller, sliding mode control, unmatched uncertainty, chattering, PSO algorithm, Lyapunov– based controller
-
برای اندازه گیری حجم می توان از دستگاه حجم سنج آکوستیک که از سه بخش کامپیوتر، کنترل کننده و محفظه مکانیکی تشکیل شده استفاده کرد. محفظه مکانیکی خود شامل دو محفظه مرجع و اندازه گیری است که با پرده یک بلند گو از هم جدا شده اند. جسم مورد نظر درون محفظه اندازه گیری قرار گرفته، توسط بلندگو تغییر حجمی درون آن و محفظه مرجع ایجاد می گردد و با دو میکروفون تغییرات فشار حاصله اندازه گیری می شود. پس از جمع آوری اطلاعات، با استفاده از قوانین ترمودینامیک حجم جسم محاسبه می گردد. سرعت بالا در اندازه گیری، هزینه کم، سادگی و دقت قابل قبول، بارزترین ویژگی های دستگاه ساخته شده است. دستگاه وابستگی شدید به تغییرات دمای محیط دارد که بررسی ها و آزمون های مختلف این حساسیت به دما را مربوط به محفظه مکانیکی نشان می دهد. کنترل دمای محیط، استفاده از میکروفون های اندازه گیری به همراه قطعات خاص، استفاده از حجم مرجع در هر بار اندازه گیری و جبران سازی دما راه های مقابله با تغییرات دما هستند. در این میان، جبران سازی دما روشی کم هزینه است که این مقاله به آن می پردازد. برای این منظور، حسگر دما روی محفظه مکانیکی نصب شده، سپس با تغییرات کند دمای محیط، اطلاعات لازم از میکروفون ها و حسگر دما دریافت و ثبت شده است. پس از جمع آوری داده ها با استفاده از روش بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، تابعی استخراج و توسط آن جبران سازی دما انجام شده است. نتایج نشان می-دهد با این روش می توان با تغییرات دما به خوبی مقابله کرد و اندازه گیری دقیق تری ارائه نمود.
کلید واژگان: اندازه گیری حجم، جمع آوری اطلاعات، الگوریتم PSO، جبران سازی دماIn order to measure the volume of solid bodies، acoustic volume-meter device can be used. The reference and measuring containers of the mechanical part are separated by a speaker diaphragm. The object to be measured is placed inside the measuring container and a sinusoidal variation in the volume of the two containers is introduced by movement of the speaker diaphragm. As a result the pressure inside the containers is changed and this is measured using two microphones. Low measurement time and cost، simplicity and acceptable accuracy are the remarkable characteristics of the developed device. However، the device measurements are sensitive to the variation of temperature. This temperature sensitivity is found to be originated from the mechanical part of the device. To deal with the negative effects of temperature variations several approaches including incorporation of measurement microphones and specific components associated with them، calibration against a reference volume just before each measurement and temperature compensation، may be adopted. Among these، temperature compensation is a cost effective method that this paper is concerned with. Thus، a temperature sensor is included in the mechanical part and is connected to the interface board and the data from microphones and this sensor is recorded simultaneously. Based on the collected data and the particle swarm optimization algorithm، a function is derived that compensates the effect of temperature. The results indicate that the using the presented method، the inaccuracies due to the temperature variations can be significantly reduced and a conduct more accurate measurementKeywords: acoustic volumeter, data acquisition, PSO algorithm, temperature compensation
نکته
- 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.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.