نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال سی و نهم شماره 4 (پیاپی 92، آبان 1384)

در این مقاله تحلیل موجی کامل الکترومغناطیسی سوئیچ میکروالکترومکانیکی در فرکانسهای مایکروویو و امواج میلیمتری ارائه می شود. با حل معادله موج هلمهولتز با روش عناصر محدود (FEM) وبا استفاده از شبیه ساز HFSS میدانها را بدست می آوریم. ساختار سوئیچ را بعنوان دو قطبی فرض کرده وپارامترهای پراکندگی (S) را از میدانهای بدست آمده استخراج میکنیم. مشخصات و کمیتهای توصیف کننده سوئیچ از جمله تلفات داخلی در حالت روشن در محدوده dB 22/1-02/0 وایزولاسیون در حالت خاموش dB 60 -14 در محدوده فرکانسی GHz 60-1 بدست می آید. همچنین سوئیچ MEMS را بعنوان یک خازن در نظر گرفته وبا مدل عناصرفشرده تقریب می زنیم. با استفاده از روابط ماتریس پراکندگی و ماتریس انتقال عملکرد سوئیچ محاسبه ونتایج را با تحلیل کامل مقایسه می کنیم در نهایت پارامترهای S برای ابعاد و فرکانسهای مختلف مشخص می شود. این پارامترها درطراحی کامپیوتری مدارات(CAD) فرکانس بالا اهمیت اساسی دارد.

ربات های متحرک متداول مانند مکانیزم رانش تفاضلی و شبه ماشین دارای محدودیت حرکتی می باشند. این محدودیت ها باعث می شود که اینگونه ربات ها برای محیط هایی که دارای محدودیت های مکانی می باشند، مناسب نباشند. به عنوان نمونه این ربات ها امکان حرکت از کنار را ندارند. ربات های همه جهته برای افزایش قابلیت های حرکتی ربات های متحرک پیشنهاد شدند. به یک ربات همه جهته هولونومیک در هر وضعیت دلخواه فعلی می توان هر بردار سرعتی را داد تا در جهت دلخواه به حرکت درآید. در این مقاله طراحی و ساخت یک مکانیزم هولونومیک مبتنی بر یک ربات متحرک غیرهولونومیک با مدل رانش تفاضلی مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله مباحث دیگر مطرح شده در این مقاله سینماتیک، مکان یابی، کنترل و ردیابی یک مسیر دلخواه ورودی درمورد این ربات است. ربات متحرک با ساختار رانش تفاضلی به عنوان واحد رانش ربات هولونومیک بکار گرفته می شود. یک رویه نیز که محور دوران آن بصورت خروج از مرکز نسبت به نقطه میانی محور چرخ های فعال واحد رانش نصب شده است، کنترل پذیری زاویه ربات را فراهم می سازد. از آنجا که ربات هولونومیک است خطای مکان فعلی آن در راستای محورهای دستگاه مختصات مرجع نسبت به مکان موردنظر با ضرایب ثابت به بردارهای سرعتی درهمان راستاها تبدیل می گردد. با مشخص شدن بردار های سرعت نقطه نماینده سیستم، مقادیر مرجع سرعت چرخ های فعال واحد رانش مشخص می گردد. یک کنترلر مستقل زاویه نیز دستیابی زاویه مطلوب در رویه ربات را تضمین می نماید.

در این مقاله مروری کوتاه بر منطق دینامیکی، مزایا و کاستی های آن خواهیم داشت. پس از آن منطق دینامیکی هدایت شده با دیتا یا D3L معرفی می شود که مشکل مصرف توان منطق دینامیکی مرسوم را به طرز قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. از نظر سطح مصرفی تراشه وسرعت نیز D3L بهبودهایی در مدار ایجاد می کند که با ارائه چندین مثال و شبیه سازی این نتایج تایید می شود. در ادامه نحوه پیاده سازی توابع مختلف در منطق دینامیکی و نحوه تبدیل آنها به D3L شرح داده شده است. به منظور تایید عملی نتایج شبیه سازی، در یک تکنولوژیCMOS 5V, 0.6μm دو مدار شیفت دهنده یکپارچه یکی در منطق دومینو و دیگری در D3L طراحی و پیاده سازی شده اند. نتایج شبیه سازی و تست عملی تراشه با هم تطابق داشته و نشان می دهند که شیفت دهنده D3L 8% تا 62% توان کمتر و 9% مساحت کمتری از مشابه دومینو مصرف می کند. این در حالی است که D3L 29% نیز سرعت را بهبود می بخشد.

استفاده روزافزون از شبکه های موبایل و افزایش تعداد کاربران در یک ناحیه محدود، سبب شده است که ترافیک سیگنالینگ به طور چشمگیری افزایش یابد. از طرفی وجود مشترکینی با قابلیت تحرک و مکالمه بالا مزید بر علت شده، ضمن بوجود آوردن محدودیت هایی، توسعه شبکه های موبایل را با هزینه های سنگین مواجه ساخته است. در این مقاله سعی شده است با ارائه روشی موجبات کاهش حجم سیگنالینگ فراهم شود. از آنجایی که فرآیندهای Location Updating, Paging حجم زیادی ازسیگنالینگ را به خود اختصاص می دهند می توان با ایجاد رکوردهایی درسمت شبکه و MS، حجم سیگنالینگ را کاهش داد. با این روش هنگامی که مشترک از مرز یک LA می گذرد و وارد LA دیگر می شودMS با مراجعه به رکورد حرکتی خود در صورتی که LA جدید در آن وجود نداشت عمل Location Updating را انجام می دهد. از سوی دیگر به کمک لیست پیوندی و بکارگیری سنکرونیزاسیون می توان تاخیر Paging را نیز کاهش داد. در این شبیه سازی نشان داده شده است برای مشترکینی که از یک الگوی حرکتی خاصی در یک مدت زمان محدود برخوردارند، با بکارگیری لیست پیوندی در رکورد حرکتی مشترک می توان حجم سیگنالینگ ناشی از فرآیندهای فوق را بطورقابل ملاحظه ای کاهش داد.

در این مقاله یک شبکه عصبی سازنده جدید برای حل مساله فروشنده دوره گرد (TSP) ارائه شده است. ساختار فیدبکی-رقابتی این شبکه از مفاهیم شبکه های عصبی هاپفیلد و کوهونن الهام گرفته شده است. شبکه کوهونن با شیوه یادگیری رقابتی اش پاسخ های قابل قبولی به TSP ارائه می دهد اما سرعت همگرایی آن بسیار کم است. در مقابل، شبکه عصبی هاپفیلد با ساختار فیدبکی خود، دارای سرعت همگرایی مناسبی است اما پاسخ های آن از دقت کمی برخوردار است. در شبکه عصبی پیشنهادی برای دستیابی به مزایای شبکه های هاپفیلد و کوهونن یعنی سرعت همگرایی مناسب و دقت قابل قبول، شیوه یادگیری رقابتی کوهونن و ساختار فیدبکی هاپفیلد ترکیب شده اند. نتایج تجربی نشان می دهد که شبکه پیشنهادی قادر است ظرف مدت کوتاهی، پاسخ هایی مناسب به TSP ارائه دهد؛ بطوری که بر اساس شبیه سازی های انجام شده، سرعت همگرایی شبکه تقریبا 20 برابر سرعت همگرایی شبکه کوهونن و تفاوت متوسط طول مسیر آن برای 29 مساله استاندارد از کتابخانه TSPLIB (نسبت به پاسخ های بهینه ای که در همین کتابخانه ارائه شده)، 81/3% است. همچنین، شبکه پیشنهادی در مقایسه با روش های محک متداول شامل آبکاری شبیه سازی شده و نگاشت خود سازمانده Budinich''s SOM، عملکرد قابل قبولی از خود نشان داده است. بعلاوه، شبکه پیشنهادی بسیار انعطاف پذیرمی باشد. تا آنجا که می توان با کمی تنظیم ساختار، از آن برای حل سایر مسائل بهینه سازی استفاده نمود. به عنوان مثال، در این مقاله با توسعه ساختار شبکه پیشنهادی، از آن برای حل مساله «کوتاهترین مسیر با تعداد شهر مشخص» نیز استفاده شده است.

در این مقاله پیاده سازی کنترل کننده هوشمند مبتنی بر یادگیری عاطفی در مغز (BELBIC) برای کار در شرایط واقعی آزمایشگاهی بررسی شده است. BELBIC تک ورودی و تک خروجی (SISO) تعدادی پارامتر یا درجه آزادی در اختیار استفاده کننده قرار می دهد که می توان با تنظیم آنها به پاسخ مناسب دست یافت. در شبیه سازی های کامپیوتری که در مقالات مربوطه انجام شده است، عملکرد این کنترل کننده برای کنترل سیستم های خطی و غیرخطی تایید شده است. ولی به هر حال در کنترل یک سیستم واقعی باید عوامل دیگری را نیز لحاظ کرد که در شبیه سازی ظاهر نمی شوند. در این مقاله، کنترل سرعت یک سرو موتور DC آزمایشگاهی با استفاده از BELBIC بررسی شده و با نتایج یک کنترل کننده PID مقایسه شده است. برای تنظیم پارامترهای BELBIC و PID از مدل شبیه سازی شده سروموتور استفاده شده است. در این مقاله همچنین روشی برای برقراری ارتباط بین بخش حقیقی و بخش مجازی سیستم معرفی شده است و آزمایش کنترل سرعت سروموتور با استفاده از همین روش انجام گرفته است. نتایج آزمایش عملکرد مناسب BELBIC در شرایط واقعی را تایید می کند، برتری این کنترل کننده را نسبت به کنترل کننده PID نشان می دهد.

در این مقاله روشی جهت طراحی و بهینه سازی عملکرد آنتن شیپوری شیاردار به کمک تطبیق مودی و الگوریتم وراثتی ارائه شده است. برای این منظور یک آنتن شیپوری شیاردار با پروفایل مربعی سینوسی طراحی شده و عملکرد یک آنتن شیپوری شیاردار دیگر در باند X که قبلا برای تغذیه یک آنتن بازتابنده منحرف از مرکز طراحی شده، بهبود یافته است. برای تحلیل این آنتن ها از روش تطبیق مودی استفاده شده و پارامترهای مختلف آنها جهت کم کردن تلف برگشتی و قطبی شدگی متقاطع توسط الگوریتم وراثتی بهینه شده اند. در نهایت سه طرح بهینه برای آنتن مورد نظر ارائه شده است. پارامترهای هندسی و عملکرد این سه آنتن در جدولی با آنتن طراحی شده به روش متداول مقایسه شده اند.

قابلیت اطمینان شبکه های توزیع انرژی الکتریکی از جمله موارد مهمی است که توجه بسیاری از شرکت های توزیع نیروی برق را به خود جلب کرده است. یکی از راهکارهای عمده و سهل الوصول برای ارتقا سطح قابلیت اطمینان شبکه های توزیع، نصب سکسیونرها روی فیدرهای فشارمتوسط است. در این مقاله با توجه به محدودیت بودجه طرح و درنظر داشتن ملاحظات فنی و اقتصادی و اهمیت نقاط بار، سه مدل برای مکان یابی سکسیونرها در شبکه های توزیع ارائه شده است. در مدل اول، هدف، تعیین وضعیت قرارگیری سکسیونرها به صورتی است که ضمن رعایت محدودیت حداکثر بودجه طرح، هزینه های تجهیزات، تعمیر و نگهداری و خاموشی ها کمینه گردد. در مدل دوم، هدف اصلی تعیین بهترین نحوه صرف منبع مالی در دسترس در شبکه های توزیع به نحوی است که بیشترین بهبود را در قابلیت اطمینان بوجود آورد. در مدل سوم نیز دست یابی به حد مشخصی از قابلیت اطمینان با صرف کمترین هزینه، به عنوان هدف منظور شده است. برای بهینه سازی مساله از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینه سازی استفاده شده است. کارایی روش پیشنهادی از طریق اجرای آزمایش هایی روی شبکه توزیع مربوط به باس 2، RBTS و نیز در مورد یک فیدر واقعی از شبکه توزیع ایران نشان داده شده است.

یارانه مبلغی است که دولت می پردازد تا تمام اقشار جامعه از حداقل امکانات رفاهی استفاده نمایند. به این ترتیب هدف از پرداخت یارانه انرژی، کمک به اقشار کم درآمد جامعه برای تحقق عدالت اجتماعی است. اما برخلاف تعریف فوق، با پرداخت یارانه به صورت غیرمستقیم (ارائه انرژی به قیمتی پایین تر از قیمت تمام شده) یارانه بر عکس عمل می کند. چرا که ضریب استفاده اقشار پردرآمد از انرژی بسیار بالاتر از اقشار کم درآمد است. بنابراین در این مقاله برای هدفمند شدن یارانه انرژی، روش پرداخت مستقیم یارانه انرژی (پرداخت مبلغ یارانه به اقشار کم درآمد) مطرح شده است. تغییر قیمت انرژی منجر به اثرات شدید در بخش های مختلف اقتصادی، اجتماعی و سیاسی کشور خواهد شد. در این مقاله آثار روش فوق بر نرخ تورم، فشار اقتصادی بر اقشار کم درآمد (نسبت نرخ تورم به نرخ افزایش درآمد اقشار کم درآمد)، مصرف سرانه انرژی و قاچاق انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی آثار فوق، پرداخت مستقیم یارانه انرژی با استفاده از سیستم داینامیک مدل شده، سپس چهار سناریو مطرح و آثار تغییر قیمت انرژی در هر یک از سناریوها از نظر شاخص های چهارگانه تعریف شده مورد بررسی قرار گرفته است. طبق نتایج حاصل از اجرای مدل با تبدیل تدریجی (طی ده سال) یارانه غیرمستقیم به مستقیم، نرخ تورم حداکثر به 20 درصد خواهد رسید ولی در تبدیل یکباره در سال های اول اجرای طرح، تورم به حداکثر 50 درصد خواهد رسید. در رابطه با نسبت افزایش تورم به افزایش درآمد که به عنوان شاخص فشار اقتصادی تعریف شده است، در روش تبدیل تدریجی این نسبت حداکثر به 2.5 و در روش تبدیل یکباره حداکثر به 3.5 برابر خواهد رسید. بدین ترتیب با توجه به اثرات شدید تبدیل یکباره یارانه غیرمستقیم به مستقیم توصیه می شود برای کاهش اثرات سیاسی و اجتماعی از روش تبدیل تدریجی استفاده شود.

پارادایم اثبات گرائی،پارادایم حاکم بر علوم طبیعی بوده و روش? آزمون فرض? مهمترین روش تحقیق در این پارادایم محسوب می گردد. غلبه این روش بر سایر حوزه های علوم و بویژه علوم انسانی، از بزرگترین مشکلات و موانع رویاروی محققان این حوزه ها می باشد. علت این امر از یک سو ناشی از غلبه تفکرات نیوتنی بر ذهنیت محققان به دلیل نحوه آموزش علوم در طی دوران دبیرستان و سطوح کارشناسی در دانشگاه بوده و از سوی دیگر ناشی از عدم آشنائی کافی محققان با روش های متناسب با پارادایم تفسیرگرائی می باشد. این امر موجب استفاده نابجا از روش آزمون فرض در موارد غیر متناسب و نیز عدم استفاده ار دیگر روش های معتبر علمی در مورد متناسب با خود گردیده است.در زمان حاضر در حوزه سیستم های اطلاعاتی،پارادایم غالب،پارادایم تفسیرگرائی می باشد.ما دراین مقاله ضمن ارائه آمارهایی از تحقیقات انجام یافته در حوزه سیستم های اطلاعاتی در ایران وجهان،مشکل “روش شناختی“موجود در این تحقیقات را تحلیل کرده و در صدد ارائه یک? چهارچوب مفهومی?و معرفی روش ایجاد سیستم ها می باشیم،روش ما در این تحقیق روش مطالعه مفهومی بوده و نشان خواهیم داد که چگونه می توان با به کارگیری این جهارجوب،فاصله تحقیق و عمل را از میان برداشته و بر اساس نتایج بدست آمده از کاربرد تئوری ها به انجام تحقیقات بیشتری بر اساس معیارهای معتبر علمی دست یازید. در انتهای مقاله نتایج تجربیات خود را ناشی از به کار بستن این روش در یک مورد معین عرضه خواهیم نمود.

در این مقاله، دو مدل برنامه ریزی مختلط عدد صحیح (MILP) برای جریان کارگاهی ترکیبی (HFS) با زمان های آماده سازی وابسته به توالی ارائه می شود. در مدل اول فرض شده که ماشین های موجود در هر مرحله یکسان (I) بوده اما در مدل دوم این ماشین ها مختلف در نظر گرفته شده اند. همچنین در این مقاله، تفاوت بین مدل های ارائه شده بر اساس راحتی بکارگیری و نیز قابلیت توسعه به مسائل گوناگون مورد بحث قرار گرفته است. یکی از مهمترین مزایای این دو مدل، تعیین جواب بهینه سیستم های جریان کارگاهی با مقیاس متوسط و استفاده از آن بعنوان بنچمارک برای ارزیابی الگوریتم های ابتکاری جدید می باشد.