دو ماهنامه هوش مصنوعی و ابزاردقیق
سال پنجم شماره 1 (پیاپی 25، اردیبهشت 1390)

در این مقاله ابتدا یک سامانه داده برداری برای اندازه گیری سیگنالهای مربوط به واحد آزمایش شامل دور موتور، دبی سوخت ورودی و حسگر فشار در محیط نرم افزاری Lab VIEW طراحی شده است. در این سامانه، سیگنالهای مربوط به حسگرهای فشار و دبی سنج کوریولیس تبدیل به سیگنالهای آنالوگ می شوند. همچنین سیگنال دیجیتال دریافتی از تاکومتر به یک سیگنال آنالوگ تبدیل می شود. در نهایت سیگنال کنترلی زاویه سروو موتور به واحد کنترل سوخت اعمال می گردد و بدین ترتیب، حلقه اتوماسیون و مانیتورینگ دستگاه آزمایش سامانه کنترل سوخت کامل می شود.

در این مقاله از یک پیزوالکتریک برای اندازه گیری دامنه ارتعاشات تغذیه گر استفاده شده است. تغذیه گر در دامنه های خاصی از ارتعاشات، بالاترین میزان تغذیه را داراست و از طرفی دامنه ارتعاشات، رابطه مستقیم با ولتاژ اعمالی به درایو الکترومغناطیس دارد. از آنجا که با تغییر تعداد قطعات داخل تغذیه گر، جرم مؤثر آن تغییر می کند و ولتاژ اعمالی باید بر اساس آن تنظیم شود، لذا در روش حاضر سیگنالهای بازخورد دریافتی از پیزوالکتریک پس از ورود به یک PLC پردازش شده، ولتاژ مناسب برای درایو الکترومغناطیس ارتعاشی به عنوان خروجی PLC براساس یک رابطه غیرخطی اعمال می گردد. برای دستیابی به این رابطه غیرخطی، یک صفحه پانل در نرم افزار Lab VIEW به گونه ای طراحی شده است که ولتاژهای آنالوگ پیزوالکتریک از طریق یک کارت DAQ دریافت گردد و به صورت بلادرنگ قابل مانیتورینگ است.

هدف از این مقاله ارائه یک روش سریع و دقیق برای یافتن محل نصب، تعداد و مقدار جبران سازی TCSC در شبکه است. برای این منظور از بهینه سازی برنامه ریزی غیرخطی عددی ترکیبی (MINLP) به عنوان یک روش سریع و دقیق استفاده شده است. این روش با بهینه سازی همزمان متغیر های پیوسته و عدد صحیح، برای حل مسائل بهینه سازی پیشرفته، بسیار مناسب است. در کارهایی که در گذشته در این زمینه انجام شده است از پخش-بار DC استفاده شده که به دلیل در نظر نگرفتن توان راکتیو و تلفات آن، جوابهای به دست آمده از دقت کافی برخوردار نبوده اند. در این مقاله از پخش بار جدیدی بر پایه توان جاری شده بر روی خطوط (LFB) استفاده شده است. در این پخش بار توانهای جاری شده بر روی خطوط به -عنوان متغیر، به جای جریانهای خطوط به کار گرفته می شوند. همچنین استفاده از خطی سازی ضرب متغیر پیوسته در باینری موجب افزایش سرعت همگرایی شده است. هدف این مقاله افزایش بارپذیری سامانه، کاهش انحراف ولتاژ، کاهش تلفات همراه با کمینه سازی هزینه سرمایه گذاری با یافتن محل، تعداد و تنظیمات بهینه TCSC است.

اتوماسیون ساختمان، ارتباط مستقیمی با مدیریت انرژی دارد که کنترل هوشمند خانه با آن انجام می گیرد. در طراحی این سامانه سه هدف کنترلی بودن تجهیزات الکتریکی، صرفه جویی مصرف انرژی، ایمنی افراد و تجهیزات الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است. در ساختمان، سامانه های روشنایی، امنیتی، تهویه و غیره را می توان اتوماتیک نمود. در این مقاله به منظور پیاده سازی کامل اتوماسیون در مجتمعهای مسکونی از حسگرهای متفاوتی استفاده گردیده است. به منظور کنترل هوشمند، از یک PLC استفاده گردیده است. به منظور کنترل کلیه اجزا از طریق اینترنت، ارتباطی برخط (On-line) بین PLC و شبکه اینترنت برقرار شده که این ارتباط به کمک opc-server انجام پذیرفته است. ورودی های PLC شامل حسگرهای نور، دما، دود و... است و خروجی های PLC شامل رله های مرکزی، سامانه صوتی و... هستند.

در دستگاه اسکنر لیزری عوامل مختلفی بر نتایج حاصل از اسکن سطح، تاثیرگذار است و دقت نقاط را تحت تاثیر قرار می دهند. از مهمترین این عوامل، ارتعاشات ناشی از حرکت هد لیزر و پارامترهایی مانند عمق اسکن و زاویه تابش پرتو لیزر هستند. در این مقاله تاثیر عمق اسکن و زاویه تابش بر «ابر نقاط» بررسی شده، از بلوکهای استاندارد ارتفاع و زاویه برای انجام آزمایشها استفاده گردیده است. به منظور حذف خطا از روش شبکه عصبی استفاده گردیده و برنامه مربوطه در نرم-افزار MATLAB نوشته شده است. با استفاده از این برنامه، تصحیح لازم قبل از ذخیره شدن داده ها بر روی آنها اعمال می گردد.

در حوزه مهندسی، نرم افزارهای مختلفی برای طراحی و تحلیل مورد استفاده قرار می گیرند که هر کدام بخش خاصی از فرایند تحلیل را انجام می دهند. نیاز روز افزون به بهینه سازی قطعات و عدم وجود نرم افزار جامعی که تمام نیازهای تحلیل و طراحی و بهینه سازی را پوشش دهد، ما را بر آن داشت تا با بررسی نقاط قوت و ضعف نرم افزارهای مختلف و چالش های ارتباط بین نرم افزاری، به ایجاد بستری برای تلفیق خودکار نرم افزارها به منظور بهینه سازی شکل قطعات بپردازیم. نتیجه این تلاشها منجر به تولید نرم افزار AIMAS شد که قادر است ارتباط بین نرم افزارهای منتخب حوزه مهندسی مکانیک از قبیل Catia، Hypermesh، Adams وNastran را کنترل نماید و همچنین با اتصال به نرم افزار قدرتمند Matlab به بهینه سازی قطعات بپردازد. در این مقاله به روش تولید چنین نرم افزاری و بررسی چالش های پیش رو و حل آنها پرداخته شده است.

آزمون ضربه یکی از ارزان ترین و قابل اعتمادترین آزمایشهای خواص مکانیکی است که برای تعیین رفتار شکست پلها و مخازن تحت فشار و... به کار می رود. از سال1970 تا 1998 تحقیقات بسیاری برای افزایش دقت و قابلیت اعتماد این آزمون صورت پذیرفته است تا بتوان این آزمایش را به عنوان یک آزمون استاندارد ارائه داد. لذا طراحی و ساخت یک دستگاه آزمون ضربه کاملا خودکار برای حصول به نتایج دقیق، ضرورت بسیار زیادی دارد. عوامل مختلفی بر دقت نتایج حاصل از دستگاه آزمون ضربه دخیلند و باعث ایجاد خطا در نتایج آزمایش می گردند. برخی از این عوامل شامل اصطکاک بین پاندول و سازوکار دورانی، نحوه گرم و سرد کردن نمونه آزمایش و انتقال آن به دستگاه آزمون ضربه و موقعیت دهی درست و دقیق نمونه در محل مناسب است. در این مقاله تاثیر عوامل فوق بر دقت نتایج مورد بررسی قرار گرفته و روش هایی برای حذف آنها ارائه شده است.

کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) بیش از دو دهه است که در صنعت اتوماسیون به وفور مورد استفاده قرار می گیرند. برای برنامه-نویسی این کنترل کننده ها دو رهیافت کلی وجود دارد. رهیافت پایین به بالا و رهیافت بالا به پایین. در این مقاله ضمن بیان مختصر ابزار مورد نیاز برای اجرای روش نوین طراحی، به مقایسه طراحی و پیاده-سازی کنترل کننده به روش های قبلی (رهیافت پایین به بالا) با روش نوین (رهیافت بالا به پایین) در چارچوب تئوری کنترل نظارتی پرداخته می-شود. برای پیاده سازی بر روی کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر از زبان استاندارد SFC استفاده شده است. تاکید این مقاله بر طراحی کنترل کننده با روش طراحی بالا به پایین است و برتری های این روش بر روش قبلی بیان شده است.

دستگاه کنترل هوشمند تاسیسات حرارتی با هدف بهینه سازی مصرف انرژی در بخش سامانه های حرارت مرکزی ساختمانها و با در نظر گرفتن پارامترهای تاثیرگذار در تامین آسایش ساکنان و کاهش استهلاک تجهیزات این نوع سامانه ها، طراحی و ساخته شده است. محل نصب حسگر داخلی برای کنترل دقیق پارامترهای آسایش ساکنان ساختمان با استفاده از روش تحلیلی مدل منطقه ای تعیین گردیده است. نتایج بررسی حاکی از کاهش نسبی 42 درصدی در مصرف سوخت سامانه حرارت مرکزی در هنگام استفاده از سامانه کنترل هوشمند است.

نیروگاه های بادی روز به روز در حال افزایش است. یکی از مشکلات احتمالی اتصال منابع انرژی نو از قبیل نیروگاه های بادی به شبکه، جزیره شدن از شبکه (جزیره شدن) بر اثر خطاست. در این مقاله کنترل مناسبی برای ژنراتور القایی دو تغذیه ای در نیروگاه بادی ارائه شده است تا نیروگاه بتواند در شرایط جزیره شدن از شبکه (جزیره شدن) با فرکانس و ولتاژ مطلوب بار محلی را تغذیه نماید. کارایی کنترل مورد نظر در شرایط جزیره شدن بررسی شده است و نتایج شبیه سازی توانایی راهبرد کنترل را نشان می دهد.

کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) بیش از دو دهه است که در صنعت اتوماسیون به وفور مورد استفاده قرار می گیرند. برای برنامه نویسی این کنترل کننده ها دو رهیافت کلی وجود دارد. رهیافت پایین به بالا و رهیافت بالا به پایین. در این مقاله ضمن بیان مختصر ابزار مورد نیاز برای اجرای روش نوین طراحی، به مقایسه طراحی و پیاده سازی کنترل کننده به روش های قبلی (رهیافت پایین به بالا) با روش نوین (رهیافت بالا به پایین) در چارچوب تئوری کنترل نظارتی پرداخته می شود. برای پیاده سازی بر روی کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر از زبان استاندارد SFC استفاده شده است. تاکید این مقاله بر طراحی کنترل کننده با روش طراحی بالا به پایین است و برتری های این روش بر روش قبلی بیان شده است.

در این مقاله یک مدل کنترلر فازی-تطبیقی را ارائه می دهیم که در آن توابع عضویت سامانه فازی با الگوریتم تنظیم، به روز می شوند. سامانه تحت کنترل یک مدل موتور پلهای مغناطیس دائم است. کنترلر برای سامانه های کانونیکال طراحی می شود، از این رو برای به کار گیری کنترلر، مدل موتور را به شکل کانونیکال تبدیل و سپس کنترلر را طراحی می کنیم. تبدیل سامانه به شکل کانونیکال سبب شده تنها از بازخورد موقعیت و سرعت برای تولید ورودی استفاده شود. با استفاده از سامانه فازی، کنترلر طراحی می شود و برای عملکرد بهتر با استفاده از قانون تطبیقی، خروجی هر قانون تنظیم می شود. سپس کنترلر بر روی موتور پلهای پیاده سازی شده که نتایج در دو حالت تک گام و یک دور چرخش کامل با چهار گام 90 درجه بررسی شده است.

مواد هوشمند زمینه ای بسیار گسترده از علم بشر است که در دنیای امروزی در زمره یکی از علوم مطرح و کارساز به حساب می آید و می توان گفت که فناوری این مواد در محدوده مواد با فناوری برتر قرار دارد. به عنوان مثال می توان به نقش کلیدی این مواد در طراحی حسگرها، محرکها، میراگرها، ترنسدیوسرها، عملیات کنترل اطلاعات و... اشاره کرد. هر شاخه ای از مواد هوشمند هم اکنون در مرحله ای از پیشرفت و تجاری شدن است. مثلا پیزوالکتریکها، سرامیکهای الکتریکی، پلیمرهای سرامیکی و آلیاژهای حافظه-دار شاخه های گسترده ای از مواد هوشمندند که در دنیای امروزی از لحاظ اقتصادی جا افتاده شده و بیشتر مهندسان و مردم بسته به نوع کارشان با آنها آشنایی و یا سر و کار دارند.

یکی از مسائل مهم در سامانه های قدرت، حفظ پایداری ولتاژ پس از وقوع خطاست. در این مقاله نیروگاه بادی مجهز به DFIG (ژنراتور القایی دو تغذیه ای)، برای دستیابی به پایداری بیشتر و بازیابی سریع تر ولتاژ در نزدیکی مقدار یک پریونیت، کنترل شده است. کارآیی کنترل کانورتر سمت شبکه در DFIG با کنترل DSTATCOM پس از خطای اتصال کوتاه سه فاز، مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش توان نامی کانورتر سمت شبکه در DFIG به همان اندازه توان نامی DSTATCOM رگولاسیون ولتاژ بهتری در شرایط کار عادی خواهیم داشت و همچنین پس از وقوع خطا پایداری بیشتر و بازیابی سریع تر ولتاژ به دست می آید.

برای ایجاد شبکه Profibus-DP برای اینورترهای زیمنس، کانالهای انتقال اطلاعات با Micromaster4 به صورت Cyclic و Acyclic انجام می پذبرد و...

نظر به مجهز بودن خطوط تولید موتور خانواده TU (مربوط به انواع خودرو پژو 206، برخی انواع سمند و خودروی ملی رانا)، به تجهیزات پیشرفته اتوماسیونی و فناوری RFID (شناسایی با استفاده از امواج رادیویی)، به منظور کنترل عملیات تولید و ردیابی محصول، قطعات و پرسنل تولید، بر آن شدیم تا با استفاده از امکانات موجود و تعریف سناریویی مناسب، سالنی مرکزی برای کنترل و مانیتورینگ عملیات تولید (CCR) راه اندازی نماییم. سناریویی که بدین منظور طراحی و در این مقاله به آن خواهیم پرداخت، از RFID موجود در خط که نقش محوری در تبادل اطلاعات موتور را دارد استفاده می نماید. با پیاده سازی سامانه مذکور مزایایی چون، کاهش زمان توقفات، افزایش تولید، کاهش ضایعات، کاهش هزینه و ارتقای سطح کیفی محصول، ایجاد گردیده است.

در این مقاله به معرفی و بررسی تحلیل حرکتی یک ربات ترکیبی شش درجه آزادی از دسته گروه رباتهای ترکیبی با قابلیت تولید سطوح منحنی، تسلط همزمان بر پنج طرف قطعه بدون جابه جایی قطعه، دقت بالا، سرعت عمل زیاد در انجام عملیات ساخت، صلبیت عالی و تکرارپذیری فوق العاده پرداخته می شود. برای راه اندازی ربات از محرکهای کشویی و دورانی استفاده شده است که کاربری ربات را در صنایع تراشکاری، جوشکاری، برشکاری و رنگ آمیزی تسهیل می نماید.

برنامه ریزی ژنتیک از الگوریتمهای ژنتیک برای نوشتن برنامه های رایانه ای استفاده می کند. در این حالت متغیرها، ساختار های برنامه ریزی هستند و خروجی نیز میزان توانایی برنامه در رسیدن به اهدافش است. تغییرات کوچکی در عملگر های الگوریتم ژنتیک همانند جهش، بازتولید و ارزیابی تابع هزینه برای استفاده از آنها در GP، مورد نیازند. GP برنامه ای رایانه ای است که برنامه های دیگر را می نویسد. هر کروموزوم در جمعیت اولیه GP، از تعدادی تابع تصادفی و ترمینالها تشکیل یافته است. مثالهایی از این توابع تصادفی، عملیات جمع، تفریق، تقسیم، ضرب و توابع مثلثاتی هستند. ترمینالها نیز شامل متغیر ها و ثابتهای برنامه هستند.
هر برنامه در جمعیت، اجرا شده و هزینه آن به دست می آید. هزینه، نشاندهنده میزان توانایی برنامه در حل مسئله مورد نظر است. پژوهشگران زیادی GP را برای حل مسائل مختلفی شامل تحلیل خودکار کنترل کننده ها، مدارها و آنتنها استفاده کرده اند. اما در کنار استفاده فراوان آن، هنوز در مورد قوام نتایج به دست آمده از GP اطمینان کافی وجود ندارد.
معادل برنامه ریزی ژنتیک را می توان در مورد الگوریتم رقابت استعماری نیز اعمال کرد و به برنامه ریزی استعماری رسید. یعنی الگوریتمی که از الگوریتم رقابت استعماری برای نوشتن برنامه های دیگر و نیز اهداف تقریب تابعی استفاده می کند.