حدود دو دهه است که مطالعه بر روی استفاده از عملیات بازآرایی برای کاهش تلفات آغاز شده است و در نتیجه این مطالعات روش های متعددی برای انجام عملیات بارآرایی در مجلات و کنفرانس های مهندسی برق ارائه گردیده است. در بیشتر این مقالات بار نقاط مختلف در شبکه به صورت ثابت فرض شده و هدف پیدا نمودن آرایشی از شبکه بوده که در آن آرایش کمترین تلفات در شبکه اتفاق بیافتد. در این فصل به بررسی این مقالات و روش های مطرح شده در آنها پرداخته می شود.
2-1- روش سیوانلار و همکاران
روش سیوانلار به نامهای روش جستجوی اکتشافی و روش تعویض شاخه در مقالات شناخته می شود. الگوریتم این روش کار خود را از یک آرایش شعاعی شبکه شروع می نماید. بدین ترتیب که یکی از کلیدهای N.O را انتخاب نموده و می بندد، با بستن این کلید یک حلقه در شبکه ایجاد می شود در این موقع با بهره گرفتن از قوانین و روابط یکی از کلیدهای N.C حلقه ایجاد شده را انتخاب نموده و باز می نماید بدین ترتیب شبکه مجدداً ساختار شعاعی خود را باز می یابد. به این عمل اصطلاحاً عمل تعویض شاخه یا گزینه کلیدزنی گویند.
با این روش یک آرایش بهینه یا نزدیک بهینه شبکه از نظر میزان تلفات را می توان پیدا نمود. این روش دو زیربرنامه مختلف را برای محاسبه میزان کاهش تلفات به کار می گیرد.

در حالت کلی نحوه عمل بدین صورت است که ابتدا کلیه حالتهای ممکن، برای انجام عمل تعویض شاخه در شبکه مشخص شده، سپس با پیدا نمودن شاخه ای که بیشترین

خرید متن کامل این پایان نامه :

 میزان تلفات را دارد و انجام عمل تعویض بر روی آن، وارد زیربرنامه دوم می شوند و در آن ولتاژها و جریانهای شبکه جدید مورد بررسی قرار گرفته و هر گونه تجاوز از محدوده های مورد قبول مشخص می گردد. البته فرض می شود در شبکه اولیه جریان و ولتاژ در محدوده مجاز قرار دارند و در غیر این صورت، ابتدا بایستی با بهره گرفتن از برنامه های دیگر از قبیل تعادل بار یا کنترل وار برای برطرف کردن مشکل اقدام نمود.

در صورتی که یک عمل تعویض شاخه منجر به نقض محدودیت های ولتاژ و جریان شود، آن گزینه کلیدزنی حذف و گزینه بعدی که بیشترین کاهش تلفات را به همراه دارد انتخاب می شود و عملیات فوق ادامه می یابد تا دیگر گزینه ای که باعث کاهش تلفات می گردد وجود نداشته باشد.

:
یکی از بخش های اساسی این سیستم ها، سیستم آشکارسازی افراد مزاحم و یا به عبارتی آشکارسازی دزدها می باشد. جهت پیاده سازی سیستم امنیتی طرح شده در این پروژه از چهار نوع سنسور PIR/Microwave، آشکارساز شکست شیشه، سنسور ارتعاشی دیوار و سنسور صوتی استفاده شده است.
برای کاربران، حساسیت و اطمینان پذیری بالا مهم ترین عامل در انتخاب یک سیستم امنیتی می باشد. از طرفی اشتباه به صدا درآمد زنگ سنسورها هزینه بر بوده و اعتمادپذیری سیستم را نیز کاهش می دهد. با تئوری استفاده از چند سنسور احتمال زنگ های اشتباه به طرز چشمگیری کاهش می یابد. استفاده از سیستم های چند سنسوری، هم باعث کاهش هزینه شده و هم از طرفی قابلیت اطمینان به چنین سیستم هایی بالاتر است.
در فصل 1 به مرور روش ترکیب اطلاعات و بررسی مزایای آن می پردازیم. در فصل 2 دو تئوری Dempster-Shafer و Dezert-Smarandache را همراه با قانون ترکیب آنها و چند مثال تشریح نموده ایم.

فصل 3 در مورد سنسورهای معمول استفاده شونده در سیستم های امنیتی پرداخته و در فصل 4 پیاده سازی سیستم امنیتی ساختمان به روش ترکیب اطلاعات

خرید متن کامل این پایان نامه :

 سنسوری و نتایج حاصل از آن توضیح داده شده است. بالاخره فصل 5 به نتیجه گیری و پیشنهادات برای شبیه سازی سیستم اشاره دارد.

فصل اول
مروری بر ترکیب اطلاعات سنسوری
1-1- خلاصه ای از تکنولوژی ترکیب اطلاعات
همانگونه که در بالا اشاره شد در ترکیب اطلاعات سنسوری خروجی سنسورهای مختلف مرتبا خوانده شده و در نهایت یک نقشه و طرح واحد نتیجه گیری می گردد.
بعضی از رایج ترین سیستم های Data Fusion سیستم های نظامی تشخیص تهدید و سیستم های پیش بینی آب و هوا می باشد.
در سال 1984 یک زیر گروه Data Fusion امریکا تأسیس شد که سازماندهی کنفرانس ها، ترویج استفاده از Data Fusion به تأسیستن صنعتی و آموزشی، تشخیص نیازهای صنعت و همکاری در پروژه های Data Fusion از جمله وظایف این گروه به حساب می آمد.
در حال حاضر حدود 50 دانشگاه و شرکت صنعتی، تحقیقاتی راجع به ترکیب اطلاعات سنسوری و تجمع سازی اطلاعات انجام می دهند.
هنگام ظهور این بحث اصطلاح “Data Fusion” معنا و مفهوم شخصی برای بسیاری از دانشمندان در بر نداشت. تنها صنعت جهت نیاز به مدیریت خوب اطلاعات و آنالیز سیستم مستقل از اپراتور قادر به ابداع و تحقیق در این زمینه بود. به همین دلیل بیشتر پروژه های اخیر Data Fusion گرایش نظامی داشته که اهم اهداف آن بهبود در کیفیت دفاع ملی به وسیله گسترش یک سیستم رابط بین انسان و ماشین می باشد.
ایده فوق دخالت مهارت های انسانی و تصمیم گیری اپراتور را در نظارت و ارزیابی مناطق جنگی یا مواضع تاکتیکی کاهش می دهد.
بنابراین بیشتر نشریات در مورد Data Fusion، متمرکز بر کاربردهای دفاعی می باشد یعنی درست همان نقطه که از آن نشأت گرفته است.

ربات ها یکی از بهترین گزینه ها، برای اتوماسیون صنعتی می باشند. در محیط هایی که ایمنی کمی وجود دارد، ربات ها می توانند جایگزین مناسبی برای عوامل انسانی باشند. قدرت تکرارپذیری، برنامه ریزی و دقت بالای عملکرد جزو خصوصیات اصلی ربات ها می باشند. یکی از انواع ربات ها از نظر شکل ظاهری “دست ماهر ربات” (robot manipulator) می باشد که در صنایع مختلف، کاربرد فراوانی پیدا کرده است. عمدتا ربات های صنعتی (industrial robots) به دست ماهر ربات اطلاق می شود که وظایف مختلفی از قبیل برداشتن و گذاشتن قطعات، جوشکاری، رنگرزی، مونتاژ، نصب قسمت های مختلف یک دستگاه و… بر عهده آن می باشد.
دست ماهر ربات می تواند ساختار سری یا موازی داشته باشد. در اغلب موارد منظور از دست ماهر ربات همان ساختار سری می باشد. دست ربات با ساختار سری، شامل تعدادی مفاصل و رابط های پشت سرهم می باشد و چنانچه انتهای دست ربات با ابتدای آن از طریق محیط یا یک جسم خارجی در ارتباط باشد، دست ربات جزو ساختارهای موازی قرار می گیرد، ربات های شانه هیدرولیکی hydroulic shoulder robots نمونه های بارزی از ساختارهای موازی می باشند.
دست ماهر ربات می تواند متحرک یا ثابت باشد. چنانچه نقطه ابتدایی دست ربات (پایه ربات) حرکت کند به دست متحرک (mobile robot manipulator) موسوم می باشد. طراحی، مسیریابی و کنترل دست های متحرک از پیچیدگی بیشتری نسبت به دست های ثابت برخوردار است.
برای اینکه ربات ها بتوانند وظایف خواسته شده از آنها را به خوبی انجام دهند، علاوه بر طراحی و مسیریابی (trajectory planning) مناسب، باید کنترل کننده مناسب نیز برای آنها در نظر گرفته شود. همزمان با راه یافتن ربات ها به صنایع مختلف، کار بر روی کنترل آنها نیز آغاز شده و تاکنون ادامه دارد. کنترل کننده های دست ربات به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
– کنترل کننده موقعیت (سرعت)
– کنترل کننده نیرو
– کنترل کننده نیرو و موقعیت به طور همزمان
در عملیاتی که دست ربات با محیط خارجی در تماس است، طبیعتا علاوه بر کنترل موقعیت ربات، نیروی اعمال شده توسط آن نیز باید کنترل شود. چنانچه یکی از دو عامل مهم یعنی نیروی اعمال شده توسط دست ربات به محیط خارجی و جابه جایی دست ربات بر یکدیگر ارجح باشند طبیعتا یکی از کنترل کننده موقعیت یا نیرو، کافی خواهد بود، در غیر این صورت باید از کنترل کننده موقعیت و نیرو به طور همزمان استفاده کرد.

با توجه به دینامیک کاملا غیرخطی و کوپله ربات ها، استفاده از روش های کنترل غیرخطی (بجز در موارد خاص که بتوان تقریب خطی مناسبی از دینامیک ربات به دست

خرید متن کامل این پایان نامه :

 آورد یا از روش های کنترل خطی مقاوم و تطبیقی استفاده نمود) در مورد آنها ضروری است.

اگرچه روش های دقیقی برای مدلسازی دست ربات ماهر براساس قوانین توسعه یافته در علم دینامیک وجود دارد اما حضور اغتشاش ها، تغییرات بار، دینامیک های مدل نشده، اصطکاک و تغییرات پارامترهای مربوط به اینرسی، جرم و… تنها به دست آوردن یک مدل نامی را امکان پذیر می سازد. بنابراین استفاده از روش های کنترل مقاوم و تطبیقی و هوشمند در مورد ربات ها ضروری است.
در اکثر عملیات صنعتی، گشتاورهای بزرگی توسط ربات ها اعمال می شود. موتورهای الکتریکی یکی از متداول ترین محرک های روبات ها می باشند. گشتاور کم و دور زیاد جزو خصوصیت اصلی، اکر موتورهای الکتریکی است بنابراین برای اینکه نیروی کافی برای ربات ها مهیا باشد، باید از جعبه دنده استفاده شود. استفاده از جعبه دنده نه تنها باعث تطبیق دور و گشتاور موتورها به دور و گشتاور مورد نیاز ربات ها است بلکه در صورت بزرگ بودن ضریب جعبه دنده باعث غلبه عوامل خطی بر غیرخطی در دینامیک ربات ها، می شود. عیب استفاده از جعبه دنده، وجود لقی در آنها است که باعث کاهش پهنای باند نیروی اعمال شده توسط ربات ها می شود. برای غلبه بر مشکل فوق از جعبه دنده جدیدی به نام هارمونیک درایو (Harmonic drive) استفاده می کنند. خصوصیت اصلی هارمونیک درایوها، انعطاف پذیری آنها می باشد.
همانطوری که قبلا بیان شد، در اکثر عملیات صنعتی باید گشتاورهای بزرگی توسط ربات ها، اعمال شود در نتیجه لازم است که دست ربات ها از مواد صلب و به اندازه کافی محکم ساخته شوند اما از طرفی وجود هارمونیک درایوها، تسمه ها، محورهای بلند و… که براساس نوع عملیات انجام شده توسط ربات ها در ساختار آنها استفاده می شود، باعث ایجاد خاصیت انعطاف پذیر در آنها می شود.
یکی از موارد مهم در طراحی ربات ها ایمنی آنها می باشد. برای هرچه ایمن تر شدن ربات ها، علاوه بر اعمال روش های کنترل نیرو (اعمال نیروی انعطاف پذیر و سازگار در صورت برخورد آنها با انسان و…)، باید کمی انعطاف پذیری نیز در ساختار آنها ایجاد کرد. برای انجام بعضی از عملیات خاص نیز، انعطاف پذیری نقش موثری را می تواند داشته باشد.
اهمیت در نظر گرفتن انعطاف پذیری در مدلسازی و کنترل دست ربات ها به طور تجربی در [32] نشان داده شده است. اگرچه وجود انعطاف پذیری در ساختار ربات ها، مزیت هایی را به همراه خواهد داشت، اما در عین حال باعث ایجاد ارتعاش نامطلوب در ساختار آنها شده، و روش های کنترلی که بر مبنای ساختار ربات صلب می باشند دیگری کارایی نداشته و حتی ممکن است منحر به ناپایداری شوند.
کار بر روی ربات های انعطاف پذیر از اوایل دهه 80 شروع شد. انعطاف پذیری را می توان در مفاصل ربات یا در خود دست ربات (رابط ها) یا در هردو در نظر گرفت. در به طور تجربی و عملی نشان داده شده است که منشاء اکثر انعطاف پذیری در ساختار ربات ها، در مفاصل آنها است. تاکنون روش های کنترلی زیادی برای ربات ها با مفاصل انعطاف پذیر (FJR) و ربات ها با رابط ها انعطاف پذیر Flexible link robot (FLR و روش های کمتری نیز برای ربات ها با مفاصل و رابط های انعطاف پذیر (FL&JR) به کار گرفته شده است. وجود انعطاف پذیری یکی از نامعینی های مهم در FJR می باشد. روش های مدلسازی مختلفی که به کار گرفته شده اند، تنها یک مدل نامی و تقریبی را معرفی می کنند بنابراین استفاده از روش های کنترل تطبیقی مقاوم و هوشمند در مورد FJR حتی ضروری تر از دست ربات صلب می باشد.
یکی از روش های اولیه برای کنترل FJR، استفاده از کنترل ترکیبی براساس ایده پریشیدگی منفرد (Singular perturbution) و در حالت کلی تر رویه ناوردا (یکپارچه) (Integral manifold) می باشد. به واسطه این روش می توان، استراتژی های کنترلی که بر مبنای مدل صلب دست ربات است با اصلاحات لازم به FJR اعمال کرد.
هدف در این سمینار، پیدا کردن یک روش مناسب برای کنترل موقعیت FJR (با ساختار سری و پایه ثابت) بوده که بتواند بر نامعین های موجود در آن، خصوصا نامعینی ناشی از انعطاف پذیری، غلبه کند و در عین حال علمکرد ساده و مطلوبی داشته باشد.
در فصل اول ابتدا کلیات این پژوهش که شامل هدف، پیشینه و روش کار می باشد، بیان شده سپس در فصل دوم انواع روش های مدلسازی FJR بررسی شده و نامعینی ناشی از انعطاف پذیری مفاصل، مورد دقت بیشتری قرار می گیرد سپس مرور مختصری بر روش های کنترل FJR خواهد شد.
نهایتا در فصل آخر، تکنیک های کنترل تطبیقی بر پایه خطی سازی فیدبک و تقریبگر به طور اجمال بررسی می شوند. این تکنیک ها شامل انواع روش های اصلاح قاعده تطبیق، روش های جبران خطای تقریبگرها و روش های فیدبک خروجی OFB می باشد هدف از بررسی این تکنیک ها پیدا کردن یک روش مناسب برای کنترل تطبیقی FJR بر پایه خطی سازی فیدبک می باشد.

:
شبكه های عصبی با توجه به توان بالا درپردازش موازی،قابلیت یادگیری، تعمیم، طبقه بندی، قدرت تقریب، به خاطر سپردن و به خاطر آوردن الگوها، خیزش وسیعی در زمینه های مختلف هوش مصنوعی ایجاد كرده اند. از این رو به دلیل عملكرد خوب شبكه های عصبی مصنوعی برای شناسایی الگو، در این پایان نامه از شبكه های عصبی چند لایه جهت پیاده سازی سخت افزاری سیستم استفاده شده است. با توجه به طراحی سیستم های هوشمند و كوچكی كه در لوازم روزمره امروزی كاربرد دارند، و از طرفی امكان ارتباط آنها به كا مپیوتر وجود ندارد نیاز به پیاده سازی سخت افزاری شبكه  های عصبی در حجم كوچك احساس می شود و با توجه به این كه آی سی های FPGA بسیار انعطاف پذیر می باشند و به صورت نرم افزاری تمام طرح های سخت افزاری را می توان پیاده نمود لذا گزینه مناسبی جهت پیاده سازی سخت افزاری شبكه های عصبی می باشد.
در این پروژه یک روش برای پیاده سازی شبكه عصبی بر روی FPGA ارائه شده است. برای پیاده سازی شبكه عصبی از داده های آماری اداره دامپزشكی منطقه مغان استان اردبیل استفاده شده است.
هدف از جمع آوری این داده های آماری تشخیص و شناسایی یک الگو جهت پیاده سازی در یک شبكه عصبی از نوع چند لایه MLP است.
برای آموزش شبكه عصبی از روش پس انتشار خطا با 300 بار آموزش برای رسیدن به حداقل خطای مورد نظر استفاده شده است.

ضرایب وزن و بایاس های به دست آمده از آموزش شبكه عصبی در مرحله بعد برای پیاده سازی آن روی FPGA استفاده می شود.

خرید متن کامل این پایان نامه :

با توجه به مراحل مختلف به كار گرفته شده در این پروژه جمع بندی و شكل دهی پایان نامه در 4
فصل مورد مطالعه قرار گرفته است.
در فصل اول سیستم های عصبی، انواع شبكه های عصبی، مدل سازی و انواع روش های آموزش شبكه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل سوم روش پیاده سازی سخت افزاری شبكه عصبی بر روی FPGA سری XC4000 با نرم افزار Foundation4,1 همراه با مدارهای طراحی شده توضیح داده شده است. ودر نهایت در فصل چهارم نتیجه گیری كار های انجام شده و پیشنهادات لازم برای افزایش كارائی پژوهش مورد نظر، ارائه شده است.

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

خرید متن کامل این پایان نامه :

 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 بهره گرفتن 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.