| پایان نامه طراحی سیستم کنترل مسیر فضا پیماهای بازگشتی با قابلیت آیرودینامیکی پایین
پایان نامه طراحی سیستم کنترل مسیر فضا پیماهای بازگشتی با قابلیت آیرودینامیکی پایین
|
 |
| دسته بندی | برق ،الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 650 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 70 |
پایان نامه طراحی سیستم کنترل مسیر فضا پیماهای بازگشتی با قابلیت آیرودینامیکی پایین
دارای فرمت PDF می باشد.
مفصل و با تمام جزئیات – بسیار کامل و مرتب
پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
پایان نامه کنترل و هدایت موشک های خارج از جو
چکیده :در این سمینار، مسئله کنترل و هدایت موشکهای خارج از جو را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر به خطایفرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری به نظر میرسد . دراین سمینار سعی بر این خواهد شد با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حل گردد .مقدمه :یکی از مسائل جالب و پیچیده در حوزه هوافضا، مسئله بازگشت به جو است . بسیاری از وسائل پرنده پدیدهی بازگشت به جو را تجربه نمیکنند . مطالعهی این پدیده تنها در خصوص آن دسته از اجسام پرندهموضوعیت دارد که از جو خارج شده و بازگشت به جو آنها به دلائلی اهمیت دارد .به جز شهاب سنگها، موشکهای بالستیک اولین اجسا می بودند که انسان مسئله ورود به جو آنها را تجربهنمود . هرچند تا قبل از سالهای 1870 در رابطه با موشکها، فعالیتهای تجربی و تئوریک مختلفی در اقضینقاط دنیا در جریان بود، اما فعالیتهای عمده از سال 1914ظاهر گردید و مشکلات فنی تحقق یافتنموشکهای نیرومند از میان برداشته شد. خصوصا از آغاز سال 1925 پیشرفتهای قابل تمجیدی در مطالعهوتحقیق موشکهای آزمایشی تحت رهبری فون براون در موسسه پرواز فضایی آلمان به دست آمد .طراحی سیستم کنترل بازگشت یکی از اصلی ترین حوزه های فناوری پروازهای فضایی را شکل میدهد.امروزه RV های پیشرفته نیازمند گونهای از الگوریتمهای کنترلی بوده که عملکرد آن را در حضور اغتشاشات،بهینه نموده و منجر به فرود یا اصابت به هدفی مشخص با ارضای قیودی در مسیر پرواز شوند. در ماموریتهایبازگشت از فضا، این الگوریتمها با نیاز به دوری از خروج مجدد از اتمسفر و بازگشت به فضا، پیچیده تر میشود. طراحی سیستم کنترل یک RV مصالحه ای بین ویژگی های مختلف طراحی سازه ای پرنده و هدفماموریت بوده، لذا طراح سیستم کنترل RV باید یک مهندس سیستم قادر به فهم پدیده های مختلف مرتبطباورود به جو، باشد .هدفدر این پروژه، مسئله بازگشت به جو فضاپیماهای بازگشتی را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر بهخطای فرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل مسیر که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری بهنظر میرسد . در این پروژه سعی بر این خواهد شد که با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حلگردد . فضاپیما وسیله نقلیهای است که برای خروج از جو کره زمین طراحی شدهاست. فضاپیماها بر دو نوع سرنشیندار و بیسرنشین هستند. فضاپیماها برای منظورهای گوناگونی طراحی م یشوند از جمله ماموریتهایمخابراتی، دیدبانی ماهوارهای کره زمین، هواشناسی، ناوبری، اکتشاف سیارات، گردشگری فضایی وجنگفضایی . هر شیء هنگام بازگشت به جو زمین یا هر سیاره دیگر برای اینکه با موفقیت فرو بنشیند، لازماست زاویه فرودی با شیب خیلی کم داشته باشد.در چنین فرودی پایینترین وبالاترین حدود به وسیله مسیر پرواز فضاپیما، میزان کاهش سرعت آن وگرمایش آیرودینامیکی ایجاد شده از برخورد شیء با لایههای اطراف، تعیین میشود.مسیر پرواز یک فضاپیما به هنگام بازگشت به زمین، تا اندازهای به نوع مداری که شیء برای رسیدن بهزمین طی میکند، بستگی دارد.این مسیر، مداری با اهمیت است، چرا که مشخص میکند فضاپیما در اولین برخوردش با جو زمین، با چهسرعتی مدار را طی میکند به. عنوان مثال، سرعت فضاپیماها به هنگام چرخش به دور زمین، 27360 تا28970 کیلومتر در ساعت است که معمولا با همین سرعت زیاد نیز وارد لایههای بالایی جو میشوند.حتی برخی فضاپیماها با سرعت فراتر از این نیز مدار زمین را میپیمایند و به جای قرارگرفتن در مداردایرهای، مدارهای سهمی را طی میکنند. این امر موجب سرعت بیشتر آنها به هنگام بازگشت به زمین می شود .
چکیده :
در این سمینار، مسئله کنترل و هدایت موشکهای خارج از جو را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر به خطایفرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری به نظر میرسد . دراین سمینار سعی بر این خواهد شد با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حل گردد .
مقدمه :یکی از مسائل جالب و پیچیده در حوزه هوافضا، مسئله بازگشت به جو است . بسیاری از وسائل پرنده پدیدهی بازگشت به جو را تجربه نمیکنند . مطالعهی این پدیده تنها در خصوص آن دسته از اجسام پرندهموضوعیت دارد که از جو خارج شده و بازگشت به جو آنها به دلائلی اهمیت دارد .به جز شهاب سنگها، موشکهای بالستیک اولین اجسا می بودند که انسان مسئله ورود به جو آنها را تجربهنمود . هرچند تا قبل از سالهای 1870 در رابطه با موشکها، فعالیتهای تجربی و تئوریک مختلفی در اقضینقاط دنیا در جریان بود، اما فعالیتهای عمده از سال 1914ظاهر گردید و مشکلات فنی تحقق یافتنموشکهای نیرومند از میان برداشته شد. خصوصا از آغاز سال 1925 پیشرفتهای قابل تمجیدی در مطالعهوتحقیق موشکهای آزمایشی تحت رهبری فون براون در موسسه پرواز فضایی آلمان به دست آمد .طراحی سیستم کنترل بازگشت یکی از اصلی ترین حوزه های فناوری پروازهای فضایی را شکل میدهد.امروزه RV های پیشرفته نیازمند گونهای از الگوریتمهای کنترلی بوده که عملکرد آن را در حضور اغتشاشات،بهینه نموده و منجر به فرود یا اصابت به هدفی مشخص با ارضای قیودی در مسیر پرواز شوند. در ماموریتهایبازگشت از فضا، این الگوریتمها با نیاز به دوری از خروج مجدد از اتمسفر و بازگشت به فضا، پیچیده تر میشود. طراحی سیستم کنترل یک RV مصالحه ای بین ویژگی های مختلف طراحی سازه ای پرنده و هدفماموریت بوده، لذا طراح سیستم کنترل RV باید یک مهندس سیستم قادر به فهم پدیده های مختلف مرتبطباورود به جو، باشد .
هدفدر این پروژه، مسئله بازگشت به جو فضاپیماهای بازگشتی را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر بهخطای فرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل مسیر که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری بهنظر میرسد . در این پروژه سعی بر این خواهد شد که با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حلگردد . فضاپیما وسیله نقلیهای است که برای خروج از جو کره زمین طراحی شدهاست. فضاپیماها بر دو نوع سرنشیندار و بیسرنشین هستند. فضاپیماها برای منظورهای گوناگونی طراحی م یشوند از جمله ماموریتهایمخابراتی، دیدبانی ماهوارهای کره زمین، هواشناسی، ناوبری، اکتشاف سیارات، گردشگری فضایی وجنگفضایی . هر شیء هنگام بازگشت به جو زمین یا هر سیاره دیگر برای اینکه با موفقیت فرو بنشیند، لازماست زاویه فرودی با شیب خیلی کم داشته باشد.در چنین فرودی پایینترین وبالاترین حدود به وسیله مسیر پرواز فضاپیما، میزان کاهش سرعت آن وگرمایش آیرودینامیکی ایجاد شده از برخورد شیء با لایههای اطراف، تعیین میشود.مسیر پرواز یک فضاپیما به هنگام بازگشت به زمین، تا اندازهای به نوع مداری که شیء برای رسیدن بهزمین طی میکند، بستگی دارد.این مسیر، مداری با اهمیت است، چرا که مشخص میکند فضاپیما در اولین برخوردش با جو زمین، با چهسرعتی مدار را طی میکند به. عنوان مثال، سرعت فضاپیماها به هنگام چرخش به دور زمین، 27360 تا28970 کیلومتر در ساعت است که معمولا با همین سرعت زیاد نیز وارد لایههای بالایی جو میشوند.حتی برخی فضاپیماها با سرعت فراتر از این نیز مدار زمین را میپیمایند و به جای قرارگرفتن در مداردایرهای، مدارهای سهمی را طی میکنند. این امر موجب سرعت بیشتر آنها به هنگام بازگشت به زمین می شود .
پایان نامه کنترل و هدایت موشک های خارج از جو
در این سمینار، مسئله کنترل و هدایت موشکهای خارج از جو را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر به خطایفرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری به نظر میرسد . دراین سمینار سعی بر این خواهد شد با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حل گردد .مقدمه :یکی از مسائل جالب و پیچیده در حوزه هوافضا، مسئله بازگشت به جو است . بسیاری از وسائل پرنده پدیدهی بازگشت به جو را تجربه نمیکنند . مطالعهی این پدیده تنها در خصوص آن دسته از اجسام پرندهموضوعیت دارد که از جو خارج شده و بازگشت به جو آنها به دلائلی اهمیت دارد .به جز شهاب سنگها، موشکهای بالستیک اولین اجسا می بودند که انسان مسئله ورود به جو آنها را تجربهنمود . هرچند تا قبل از سالهای 1870 در رابطه با موشکها، فعالیتهای تجربی و تئوریک مختلفی در اقضینقاط دنیا در جریان بود، اما فعالیتهای عمده از سال 1914ظاهر گردید و مشکلات فنی تحقق یافتنموشکهای نیرومند از میان برداشته شد. خصوصا از آغاز سال 1925 پیشرفتهای قابل تمجیدی در مطالعه و تحقیق موشکهای آزمایشی تحت رهبری فون براون در موسسه پرواز فضایی آلمان به دست آمد .طراحی سیستم کنترل بازگشت یکی از اصلی ترین حوزه های فناوری پروازهای فضایی را شکل میدهد.امروزه RV های پیشرفته نیازمند گونهای از الگوریتمهای کنترلی بوده که عملکرد آن را در حضور اغتشاشات،بهینه نموده و منجر به فرود یا اصابت به هدفی مشخص با ارضای قیودی در مسیر پرواز شوند. در ماموریتهایبازگشت از فضا، این الگوریتمها با نیاز به دوری از خروج مجدد از اتمسفر و بازگشت به فضا، پیچیده تر میشود. طراحی سیستم کنترل یک RV مصالحه ای بین ویژگی های مختلف طراحی سازه ای پرنده و هدفماموریت بوده، لذا طراح سیستم کنترل RV باید یک مهندس سیستم قادر به فهم پدیده های مختلف مرتبطباورود به جو، باشد .هدفدر این پروژه، مسئله بازگشت به جو فضاپیماهای بازگشتی را بررسی خواهیم کرد . این فضاپیماها درمسیر بازگشت با اغتشاشاتی نظیر اغتشاشات اتمسفری مواجه میگردند که در طی مسیر آنها منجر بهخطای فرود میگردد. لذا طراحی سیستم کنترل مسیر که بتواند بر این اغتشاشات فائق آید ضروری بهنظر میرسد . در این پروژه سعی بر این خواهد شد که با استفاده از یک سیستم کنترلی این مسئله حلگردد . فضاپیما وسیله نقلیهای است که برای خروج از جو کره زمین طراحی شدهاست. فضاپیماها بر دو نوع سرنشیندار و بیسرنشین هستند. فضاپیماها برای منظورهای گوناگونی طراحی م یشوند از جمله ماموریتهای مخابراتی، دیدبانی ماهوارهای کره زمین، هواشناسی، ناوبری، اکتشاف سیارات، گردشگری فضایی وجنگفضایی . هر شیء هنگام بازگشت به جو زمین یا هر سیاره دیگر برای اینکه با موفقیت فرو بنشیند، لازماست زاویه فرودی با شیب خیلی کم داشته باشد.در چنین فرودی پایینترین وبالاترین حدود به وسیله مسیر پرواز فضاپیما، میزان کاهش سرعت آن وگرمایش آیرودینامیکی ایجاد شده از برخورد شیء با لایه های اطراف، تعیین میشود.مسیر پرواز یک فضاپیما به هنگام بازگشت به زمین، تا اندازهای به نوع مداری که شیء برای رسیدن بهزمین طی میکند، بستگی دارد.این مسیر، مداری با اهمیت است، چرا که مشخص میکند فضاپیما در اولین برخوردش با جو زمین، با چه سرعتی مدار را طی میکند به. عنوان مثال، سرعت فضاپیماها به هنگام چرخش به دور زمین، 27360 تا28970 کیلومتر در ساعت است که معمولا با همین سرعت زیاد نیز وارد لایههای بالایی جو میشوند.حتی برخی فضاپیماها با سرعت فراتر از این نیز مدار زمین را میپیمایند و به جای قرارگرفتن در مداردایرهای، مدارهای سهمی را طی میکنند. این امر موجب سرعت بیشتر آنها به هنگام بازگشت به زمین می شود .
پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
|
|
| دسته بندی | برق ،الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 4208 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 156 |
پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
چکیده
در این پایان نامه یک نوع کنترلکننده فازی PID معرفی شده است. در این روش ابتدا کنترل کننده PID به وسیله یکی از روش های کلاسیک مانند زیگلر – نیکولز صراحی می شود. ممکن است پاسخی که از این روش بدست می آید مشخصه های مناسبی نداشته باشد، برای تصحیح این پاسخها کنترل کننده فازی PID پیشنهاد شده است. در این روش با استفاده از الگوریتم فازی بهره های تناسبی و انتگرالی حول مقادیر اولیه شان، در حین کار سیستم به گونه ای تغییر داده می شوند که مشخصه های پاسخ بهبود یابد. سپس این روش با استفاده از کنترل کننده های قطری به سیستم های چند متغیره تعمیم داده شده است. همچنین تغییراتی در قوانین فازی ایجاد شده است تا بتوان این روش را در مورد سیستم های ناپایدار نیز به کار برد. در نهایت کنترل کننده فازی PID به یک سیستم چند متغیره غیرخطی (سیستم تانک های چهارتایی) و یک سیستم چند متغیره غیرخطی ناپایدار) سیستم پاندول های معکوس) اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها کارایی این روش را در بهبود پاسخ ها نشان می دهد.
فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه
کنترل کننده های PID ابزاری استاندارد برای اتوماسیون صنعتی هستند. انعطاف پذیری این کنترل کننده، امکان استفاده از این نوع کنترل را در بسیاری از حالات فراهم می آورد. این کنترل کننده ها در کنترل Cascade و سایر صورت های کنترل قابل استفاده هستند. بسیاری از مسائل کنترل ساده را در صورتی که ملزومات عملکرد خیلی بالا نباشد، می توان با کنترل PID به خوبی حل کرد. الگوریتم PID به صورت رگولاتورهای استاندارد برای کنترل فرآیندها، مجتمع شده است. یک صورت این الگوریتم به شکل زیر است:
که در آن u متغیر کنترل و e خطای تعریف شد ه به صورت e=ysp-y است که در آن ysp مقدار مرجع و y خروجی فرآیند می باشد. سیگنال کنترل جمع سه ترم می باشد. ترم P (که ضریبی از خطا است)، ترم I (که ضریبی از انتگرال خطاست)، و ترم D که (ضریبی از مشتق خطا می باشد). پارامترهای کنترل کننده بهره تناسبی K، زمان انتگرال Ti و زمان مشتق TD می باشند. وظیفه اصلی عمل انتگرال این است که اطمینان حاصل کنیم که خروجی فرایند در حالت دائم مقدار مرجع را دنبال می کند. هدف از عمل مشتق نیز افزایش پایداری سیستم حلقه بسته می باشد.
با وجود اینکه تئوری های پیشرفته ای در علم کنترل به وجود آمده است ولی کنترل کننده [1] PID هنوز در اکثر فرآیندهای کنترلی به کار می رود. دلیل این امر سادگی این کنترل کننده، آشنایی افراد با آن، سهولت دسترسی به آن و کارایی در مجموع خوب این کنترل کننده می باشد. البته این کنترل کننده در بعضی کاربردها کارایی کاملا خوبی ارائه نمی کند ولی در بسیاری از کاربردهای معمول، کارایی بسیار مناسبی دارد. به هرحال هرچند کارایی کنترل کننده PID در کاربردهای صنعتی کاملاً ایده آل نیست، در حال حاضر این کنترل کننده یکی از پر کاربردترین کنترل کننده ها در فرآیندهای صنعتی می باشد.
با توجه به تعریف سیستم کنترل، طراحی سیستم های کنترل را در حالت کلی می توان به شش بخش تقسیم نمود:
1- تعریف و فرمول بندی اهداف کنترل، در حوزه زمان و یا فرکانس.
2- انتخاب مدل سیستم و نوع آن (خطی، غیرخطی و…)
3- انتخاب ساختار کنترل
4- طراحی کنترل کننده شامل انتخاب روش طراحی (PID، LOG و…)
5- شبیه سازی و آزمایش به منظور ارزیابی سیستم حلقه بسته
6- اجرای عمل کنترل کننده ها، حسگرها و محرک ها در سیستم واقعی
کنترل در سیستم های چند متغیره به دو بخش کنترل متمرکز که به وسیله یک کنترل کننده چند ورودی – چند خروجی صورت می گیرد و دیگری کنترل غیرمتمرکز که توسط چند کنترل کننده یک ورودی – یک خروجی انجام می گیرد، تقسیم می شود.
| پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
|
|
| دسته بندی | برق ،الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 4208 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 156 |
پایان نامه طراحی کنترلر PID برای سیستمهای چند متغیره غیرخطی به روش فازی
چکیده
در این پایان نامه یک نوع کنترلکننده فازی PID معرفی شده است. در این روش ابتدا کنترل کننده PID به وسیله یکی از روش های کلاسیک مانند زیگلر – نیکولز صراحی می شود. ممکن است پاسخی که از این روش بدست می آید مشخصه های مناسبی نداشته باشد، برای تصحیح این پاسخها کنترل کننده فازی PID پیشنهاد شده است. در این روش با استفاده از الگوریتم فازی بهره های تناسبی و انتگرالی حول مقادیر اولیه شان، در حین کار سیستم به گونه ای تغییر داده می شوند که مشخصه های پاسخ بهبود یابد. سپس این روش با استفاده از کنترل کننده های قطری به سیستم های چند متغیره تعمیم داده شده است. همچنین تغییراتی در قوانین فازی ایجاد شده است تا بتوان این روش را در مورد سیستم های ناپایدار نیز به کار برد. در نهایت کنترل کننده فازی PID به یک سیستم چند متغیره غیرخطی (سیستم تانک های چهارتایی) و یک سیستم چند متغیره غیرخطی ناپایدار) سیستم پاندول های معکوس) اعمال شده است. نتایج شبیه سازی ها کارایی این روش را در بهبود پاسخ ها نشان می دهد.
فصل اول
مقدمه
1-1- مقدمه
کنترل کننده های PID ابزاری استاندارد برای اتوماسیون صنعتی هستند. انعطاف پذیری این کنترل کننده، امکان استفاده از این نوع کنترل را در بسیاری از حالات فراهم می آورد. این کنترل کننده ها در کنترل Cascade و سایر صورت های کنترل قابل استفاده هستند. بسیاری از مسائل کنترل ساده را در صورتی که ملزومات عملکرد خیلی بالا نباشد، می توان با کنترل PID به خوبی حل کرد. الگوریتم PID به صورت رگولاتورهای استاندارد برای کنترل فرآیندها، مجتمع شده است. یک صورت این الگوریتم به شکل زیر است:
که در آن u متغیر کنترل و e خطای تعریف شد ه به صورت e=ysp-y است که در آن ysp مقدار مرجع و y خروجی فرآیند می باشد. سیگنال کنترل جمع سه ترم می باشد. ترم P (که ضریبی از خطا است)، ترم I (که ضریبی از انتگرال خطاست)، و ترم D که (ضریبی از مشتق خطا می باشد). پارامترهای کنترل کننده بهره تناسبی K، زمان انتگرال Ti و زمان مشتق TD می باشند. وظیفه اصلی عمل انتگرال این است که اطمینان حاصل کنیم که خروجی فرایند در حالت دائم مقدار مرجع را دنبال می کند. هدف از عمل مشتق نیز افزایش پایداری سیستم حلقه بسته می باشد.
با وجود اینکه تئوری های پیشرفته ای در علم کنترل به وجود آمده است ولی کنترل کننده [1] PID هنوز در اکثر فرآیندهای کنترلی به کار می رود. دلیل این امر سادگی این کنترل کننده، آشنایی افراد با آن، سهولت دسترسی به آن و کارایی در مجموع خوب این کنترل کننده می باشد. البته این کنترل کننده در بعضی کاربردها کارایی کاملا خوبی ارائه نمی کند ولی در بسیاری از کاربردهای معمول، کارایی بسیار مناسبی دارد. به هرحال هرچند کارایی کنترل کننده PID در کاربردهای صنعتی کاملاً ایده آل نیست، در حال حاضر این کنترل کننده یکی از پر کاربردترین کنترل کننده ها در فرآیندهای صنعتی می باشد.
با توجه به تعریف سیستم کنترل، طراحی سیستم های کنترل را در حالت کلی می توان به شش بخش تقسیم نمود:
1- تعریف و فرمول بندی اهداف کنترل، در حوزه زمان و یا فرکانس.
2- انتخاب مدل سیستم و نوع آن (خطی، غیرخطی و…)
3- انتخاب ساختار کنترل
4- طراحی کنترل کننده شامل انتخاب روش طراحی (PID، LOG و…)
5- شبیه سازی و آزمایش به منظور ارزیابی سیستم حلقه بسته
6- اجرای عمل کنترل کننده ها، حسگرها و محرک ها در سیستم واقعی
کنترل در سیستم های چند متغیره به دو بخش کنترل متمرکز که به وسیله یک کنترل کننده چند ورودی – چند خروجی صورت می گیرد و دیگری کنترل غیرمتمرکز که توسط چند کنترل کننده یک ورودی – یک خروجی انجام می گیرد، تقسیم می شود.
| پایان نامه طراحی ثابت نگهدار ارتفاع پهپاد در مد طولی به روش QFT
پایان نامه طراحی ثابت نگهدار ارتفاع پهپاد در مد طولی به روش QFT
|
|
| دسته بندی | برق ،الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 5365 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 117 |
پایان نامه طراحی ثابت نگهدار ارتفاع پهپاد در مد طولی به روش QFT
چکیده
در این پایان نامه، طراحی و شبیه سازی سیستم کنترل ارتفاع یک هواپیمای بدون سرنشین (پهپاد)، مورد نظر می باشد. ابتدا به سراغ نحوه به دست آوردن مدل دینامیکی هواپیما خواهیم رفت. می توان با استفاده از مشتقات پایداری، مدل دینامیکی پهپاد را به صورت معادلات دیفرانسیل خطی و تغییر ناپذیر با زمان نشان داد که پارامترهای آن به صورت تابعی از چند متغیر مشخص در محدوده خاصی در تغییر می باشند. پس از به دست آوردن مدل دینامیکی هواپیما، به سراغ طراحی کنترلگر مناسب برای آن خواهیم رفت. در چنین سیستم هایی برای تضمین پایداری و کارآیی مطلوب، تئوری کنترل قدرتمند، پیشنهاد گردیده است. نشان داده شده است که با استفاده از روش QFT، می توان به پایداری و کارآیی مورد نظر در کل محدوده تغییرات مدل سیستم دست یافت. در پایان کنترلگر به دست آمده را بر روی مدل خطی و غیرخطی سیستم، شبیه سازی خواهیم کرد.
فصل اول: مقدمه
1-1) مقدمه
پهپاد (U.A.V) نوعی هواپیما اعم از بال ثابت یا بال چرخان می باشد که بدون سرنشین بوده و می توان آن را از دور توسط اپراتور و یا درون خود آن، به صورت از پیش برنامه ریزی شده کنترل و هدایت کرد.
کاربردهای گوناگونی برای پهپاد وجود دارد که اهم آنها عبارتند از:
– اجرای ماموریت های گشت و شناسائی مواضع دشمن.
– هدف مصنوعی برای آزمایش سیستم های پدافند هوائی.
– ایفای نقش موشک های هدایت شونده.
– حمل کننده سیستم های مولد اغتشاشات رادیویی.
– تقویت کننده مخابراتی متحرک.
آزمایشگاه پرنده برای تست انواع زیر سیستم های مورد استفاده در هواپیما.
از مزایای عمده پهپاد در اجرای چنین ماموریت هائی می توان موارد زیر را نام برد:
– عدم حضور خلبان در صحنه عملیات.
– پایین بودن هزینه ساخت.
– اختفا از دید رادار دشمن (به علت ابعاد کوچک و استفاده از بدنه با مواد مرکب).
پهپاد مورد نظر در این پروژه، نوعی پهپاد با بال ثابت است. پهپاد معمولا به دو روش کنترل می شود. در روش اول، فرامین لازم توسط اپراتور زمینی و از طریق یک خط رادیویی به پهپاد ارسال می گردد و اپراتور، کنترل مستقیم پرنده را در دست دارد. در روش دوم سیستم هدایت و ناوبری درون محموله هوایی، فرامین لازم را جهت تعیین مسیر پرواز صادر می نماید. سیستم کنترل خودکار پرواز (AFCS) که خود نیز بخشی دیگر از محموله هوائی می باشد با واسطه شدن بین فرامین صادر شده از طرف اپراتور و یا از طرف سیستم هدایت و ناوبری از یک سو و محرک های سطوح کنترل از سوی دیگر، پاسخ های مناسب و مورد نظر را در متغیرهای حرکت هواپیما ایجاد می نماید. در محموله هوائی پهپاد سخت افزار AFCS به صورت دیجیتالی و توسط یک پردازنده اجرا می شود. در کامپیوتر کنترل پرواز اعمالی مانند خواندن سیگنال خروجی سنسورها چه به صورت آنالوگ و چه به صورت دیجیتال، محاسبه الگوریتم کنترل و تولید فرامین مناسب جهت حرکت محرک ها برنامه ریزی می شود. در ضمن عوامل مورد نیاز برای ارسال اطلاعات به ایستگاه زمینی برای رویت خلبان و ذخیره سازی فراهم گردیده است.
2-1) تعریف مسأله
از آنجایی که کنترل هر سیستم نیاز به شناخت آن سیستم دارد، لذا در ابتدا مطالعه در زمینه دینامیک پرواز هواپیما جهت شناخت مدل و یا تابع تبدیل سیستم لازم است، به عبارتی ضروری است که مدلی از سیستم در اختیار داشته باشیم. مدلسازی هر سیستمی در کل به دو صورت قابل حصول است. در روش اول، با استفاده از قوانین حاکم بر فیزیک، سعی بر این است که حتی الامکان روابط اساسی دینامیک سیستم استخراج شده و سپس پارامترهای مجهول چنین روابطی به نحوی محاسبه و اندازه گیری شوند و یا دامنه تغییرات آنها مشخص گردند. در این روش تمام پارامترهای مجهول دارای توصیف و مفهوم فیزیکی خاصی خواهند بود.
روش دوم، مدلسازی به صورت تجربی است که باید با اجرای یک سری آزمایش و ثبت داده های ورودی – خروجی، بهترین مدل دینامیکی ممکن به این دسته برازنده شوند. واضح است که پارامترهای چنین مدلی در حالت کلی فاقد هرگونه مفهوم فیزیکی بوده و این مدل تنها تقریبی از رفتار ورودی – خروجی سیستم واقعی است.
در صنعت هواپیمایی آنچه که امروزه در مدلسازی حرکت هواپیما به صورت جهانی مورد قبول است مدلسازی به روش اول یعنی استخراج معادلات ساختار حالتی پرنده می باشد. چنین مدلسازی احتیاج به دانش آیرودینامیک و جلوبرنده ها و سازه هواپیما دارد. به طور کلی معادلات دینامیکی هواپیما با فرض اختلالات و آشفتگی های کوچک حول شرایط پرواز تریم (اندازه شتاب های خطی و زاویه ای تعادل صفر باشد) به دو دسته معادلات طولی و معادلات افقی – جهتی که کاملا مستقل و دکوپله از یکدیگر اند تقسیم می شوند و از آنجایی که در این پروژه هدف ثابت نگه داشتن هواپیما در ارتفاع مورد نظر خلبان می باشد لذا توجه خود را معطوف به معادلات طولی هواپیما می کنیم.
نشان داده شده است که معادلات حرکت هر هواپیما به صورت یک دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی و تغییرپذیر با زمان قابل بیان می باشد [ضمیمه الف]. برای هر هواپیما پوش پرواز به صورت یک ناحیه بسته در صفحه ارتفاع – سرعت هوا تعریف می گردد که هواپیما تنها قادر به پرواز درون این ناحیه بسته می باشد. با فرض آشفتگی های کوچک، خطی سازی معادلات حرکت در یک شرایط پرواز خاص درون پوش پرواز منجر به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل خطی تغییرناپذیر با زمان خواهد شد. با توجه به امکان پرواز در شرایط پرواز مختلف، پارامترهای چنین معادلات حرکت خطی شده ای در محدوده معینی در تغییر خواهند بود، لذا با مساله عدم قطعیت پارامتریک یا ساختار یافته ای مواجه هستیم که در ضمن کراندار نیز می باشد و یک طراحی عملی باید پایداری و کارآیی خاص مورد نظر را به ازای این عدم قطعیت کراندار تامین نماید. بدون احتساب فرض آشفتگی های کوچک، معادلات حرکت در شکل غیرخطی و پیچیده خود باقی خواهند ماند. با توجه به ماموریت پهپاد مورد نظر فرض آشفتگی کوچک فرض معقولی برای ساده سازی مساله خواهد بود.
| شهر ماسوله زیستگاه تاریخی
شهر ماسوله زیستگاه تاریخی
|
 |
| دسته بندی | گردشگری و توریسم |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 21 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 32 |
شهر ماسوله زیستگاه تاریخی
مقدمه
مسافرت به ماسوله
معیارهای طبیعی
خصوصیات اقلیمی
خصوصیات آب و هوا در ماه های مختلف سال
چشمه ها و رودخانه ها
طبیعت و پوشش گیاهی
عوامل تخریب بافت تاریخی ماسوله
ویژگی های شهری
ویژگی های معماری
ویژگی های هنرهای مرتبط
مسافرت به ماسوله
شهر تاریخی ماسوله همه ساله پذیرای مسافرانی از شهرهای دور و نزدیک و از خارج از کشور است که به این شهر می آیند. بیشترین مسافران طی سه ماهه تابستان به این شهر سفر می کنند.آن دسته از مسافران ایرانی که از شهرهای دور می آیند معمولاً جهت بازدید از بافت معماری و تاریخی شهر اقدام به سفر می کنند. اما بسیاری از مسافران شهرهای نزدیک برای استفاده از آب و هوا و طبیعت مطبوع ماسوله به این شهر می آیند. تمام مسافران غیرایرانی فقط برای بازدید از معماری و شهرسازی تاریخی ماسوله اقدام به سفر می کنند. در این میان دسته های کوچک و بزرگ طبیعت دوستان را نیز باید نام برد که معمولاً از شهرهای نزدیک و در گروه های 5 تا 200 نفره و به عنوان کوهنوردی و کوه پیمایی به این شهر می آیند.
در هر صورت جاذبه های تاریخی، معماری و طبیعی ماسوله به گونه ای است که هر نوع مسافر با هر نوع سلیقه ای را به سمت خود جذب می کند. حتی زمستان پربرف این شهر نیز جاذب دسته ای از میهمانان است.
وجود امکانات رفاهی قابل ملاحظه، راه ارتباطی مناسب و محل های اقامتی محلی و سنتی از امتیازاتی هستند که توان پذیرایی مردم این شهر را از مسافران افزایش می دهند.
دیدن ماسوله و معماری آن به عنوان یک شهر تاریخی و استفاده از مناظر طبیعی و ساختمانی زیبای آن طی حداقل یک شبانه روز اقامت در خانه های سنتی مردم میهمان نواز آن یادگاری بی نظیر برای هر مسافری خواهد بود.
1- معیارهای طبیعی
1-1 مختصات جغرافیایی
شهر تاریخی ماسوله در غربی ترین قسمت استان گیلان و در منتهی الیه منطقه مرطوب خزری و در فاصله 60 کیلومتری غرب شهرستان رشت (مرکز استان)، 35 کیلومتری غرب شهرستان فومن و در منتهی الیه غرب رشته کوه های البرز (کوه های تالش) با ارتفاع 3050 متر و در عرض جغرافیایی 370913 شمالی و طول جغرافیایی 485914 شرقی قرار گرفته است. وسعت آن حدوداً 16 هکتار بوده، در ارتفاع 1050 متر از سطح دریای آزاد قرار گرفته و بین بالاترین و پایین ترین نقطه ی آن بیش از 120 متر اختلاف ارتفاع وجود دارد. همچنین از ظرق به شهرستان فومن، از غرب به شهرستان خلخال، از شمال به شهرستان ماسال و از جنوب به تارم علیا منتهی می شود. منطقه ای که ماسوله در آن قرار دارد، منطقه ای کوهستانی است. دنباله سلسله جبال قافلان کوه از جنوب آن می گذرد و در نقطه مقابل این رشته کوه، کوه های طالش قرار دارد. از دره به وجود آمده (قزل دره) ماسوله رودخان گذشته و به مرداب انزلی می ریزد، محلی که ماسوله فعلی قرار گرفته، قبلاً به بقر بیشه معروف بوده است.
2- خصوصیات اقلیمی
آب و هوای خاص منطقه ی تالش، متأثر از کوه های البرز و دریای خزر است. کوه های تالش با امتداد شمالی- جنوبی و کوهستان البرز با امتداد شرقی- غربی مانند سدی از عبور بخار آب حاصل از دریای خزر و بادهای مرطوب شمال غربی به داخل ایران جلوگیری می کند و به سبب ارتفاع زیادی که دارند موجب بارندگی بسیار در این ناحیه می گردند. ماسوله دارای آب و هوای معتدل و مرطوب در تابستان و سرد و مرطوب در زمستان می باشد. با این حال آفتاب تابستانی آن سوزان است. دمای متوسط سالانه 12 درجه سانتی گراد، میزان بارندگی سالانه 700 میلی متر و میزان بارش برف در سال 800 میلی متر است. دارای بیش از 35 روز یخبندان بوده و بیش از 100 روز را با مه غلیظ سپری می کند.
