فصل پنجم : دیتا و جریان گردش آن داخل سوئیچ ئر یک سوئیچ 65……………………………………. cut-through

(1-5 فریم اترنت  66………………………………………………………………………… …………………………………………….

(1-1-5 مقدمه  66………………………………………………………………………………… . …………………………………….

(2-1-5 آغاز گر فریم  66……………………………………………………………………………. ………………………………

(3-1-5 آدرسهای MAC برای مبداء و مقصد  67………………………………………………………………. ………….

(4-1-5 طول /  نوع  67…………………………………………………………………….. ……………………………………………

(5-1-5 فیلد دیتا  67………………………………………………………………………. ………………………………………………..

(6-1-5 دنباله چک فریم 68………………………………………………………………………………………… CRC

(7-1-5 فاصله بین فریمها  68……………………………………………………………….. …………………………………………..

(2-5 جریان دیتا داخل یک سوئیچ cut-through بهینه سازی شده  69………………… ……………… …………………..

منابع و ماخذ

منابع فارسی

منابع لاتین

چکیده انگلیسی

فهرست شکلها

عنوان                                                                                  شماره صفحه

شکل (1-2 نمای کلی یک شبکه اترنت  10……………………………………………………………… ………………………..

شکل (2-2 دست نوشته باب متکالف (طراحی اترنت)    11…………………………………………………….. ………….

شکل (3-2 الگوریتم عقبگرد نمایی  13……………………………………………………… …………………………………………..

 

شکل (4-2 وضعیت های ارسال سیگنال  15……………………………………………….. …………………………………………..

شکل (5-2 مقایسه کدینگ باینری و منچستر  19……………………………………………… ………………………………………..

شکل (6-2 اجزاء تشکیل دهنده لایه های اول و دوم مدل 20………………………………………………………. OSI

شکل (7-2 قاب فریم 23…………………………………………………………………………………………….. DIX

شکل (8-2 فریم آدرس ها  25………………………………………………………. …………………………………………………………

شکل (9-2 مقایسه فریم های پیشنهادی DIX و28……………………………………………………………….. IEEE

شکل (4-2 وضعیت های ارسال سیگنال  30…………………………………………………. ………………………………………..

شکل (1-3 مقایسه سوئیچ و هاب  37……………………………………………………………. …………………………………….

شکل (2-3 مفهوم لایه ای سوئیچ  44……………………………………………………………… …………………………………..

شکل (3-3 نمودار تاخیر زمانی انواع سوئیچ  46……………………………………………………. …………………………….

شکل (1-4 عملکرد سوئیچ مبتی بر روش ماتریسی  49…………………………………………………. ……………………….

شکل 51……………………………………………………………………………………………………………….. (2-4

شکل (1-5 فریم اترنت  66………………………………………………….. ……………………………………………………………………..

شکل (2-5 گردش دیتا داخل سوئیچ  69……………………………………………………………….. …………………………….

فهرست جدولها

عنوان                                                                       شماره صفحه

جدول (1-2 روال رشد در الگوریتم عقبگرد نمایی  16……………………………………………………………… …………

جدول (1-4 مقادیر جدید 60……………………………………………………………………………………. STP Cost

چکیده

با توجه به گسترش روز افـزون اسـتفاده از شـبکه هـای کـامپیوتری در کاربردهـای

 

یک مطلب دیگر :

مختلف و با ابعاد گوناگون ، استفاده از هاب برای اتصال این شبکه ها و گسترش آنها

کابری مطلوبی نـدارد. لـذا در سیسـتم هـای جدیـد بـرای افـزایش سـرعت انتقـال و

جلوگیری از تداخل و ترافیک شبکه از سویچ استفاده می گردد. سـوئیچ هـای اترنـت

ابزاری هستند که در لایه دوم مدل OSI استفاده شده و موجب جلوگیری از تـداخل و

افزایش سرعت انتقال دیتا می گردد. در این سمینار ما پس از بررسی اجمالی اترنـت ،

عملکرد و جایگاه سوئیچ را در شبکه محلی بررسی خواهیم کرد.

مقدمه
دنیای شبکه و انواع سوئیچ ها

سوئیچ در ادبیات شبکه های کامپیوتری عبارتست از فرآیند دریافت یک واحـد داده دارای هویـت

از یکی از کانالهای ورودی و هدایت آن بر روی کانال خروجی مناسب ، بنحوی که به سوی مقصد

نهایی خود نزدیک و رهنمون شود.هر ابزاری که چنین رفتاری را از خود نشان دهد بطور عام یک

سوئیچ است ؛ با این دیدگاه تمام دستگاههای زیر را می توان یک ابزار سوئیچ نامید :

تکرار کننده ( : (Repeater تکرار کننده ابزاری است مخابراتی که سـیگنال دیجیتـال ورودی را

دریافت کرده و پس از تشخیص صفر ها و یکهای آن را از نو در خروجـی خـود ، بصـورت یـک

سیگنال دیجیتال عاری از نویز و بدون تضعیف باز تولید میکند . تکرار کننده ها هیچ درکی از فریم

، بسته و حتی بایت ندارند و صرفا با مفهوم بیت و سطوح ولتـاژ آشـنا هسـتند . بـا تعریفـی کـه از

تکرار کننده شد قطعا میتوان به این نتیجه رسید که تکرار کننده فقط لایه یکم از مدل OSI را پیاده

کرده است و بیشتر از گیرنده / فرستنده بیت چیزی نیست . با این توصیف می توان تکرار کننـده را

یک سوئیچ لایه یک (  L1 Switch ) تلقی کرد.

هاب ( : ( Hub یک هاب معمولی دارای تعدادی خط ورودی اسـت کـه ایـن خطـوط از لحـاظ

الکتریکی از درون به یکدیگر وصل شده اند . فریمی که از یک خط ورودی دریافت میشود بی قید

و شرط بر روی تمام خطوط دیگر ارسال و منتشر خواهد شد . هر گاه دو فـریم همزمـان بـر روی

هاب ارسال شوند ، تصادم رخ خواهد داد . همان اتفاقی که بر روی کابل کواکسیال می افتد . تمـام

خطوط ورودی هاب باید با سرعت یکسانی کار کنند . از این دیدگاه هاب تنهـا کـاری کـه میکنـد

انتقال سیگنال ورودی بر روی باس مشترك درونی هاب است و هـیچ پـردازش هوشـمندی انجـام

نمیدهد ، هاب را با اختلاف نا چیزی شبیه تکرار کننده میدانیم . بطوری کـه هـاب بیتهـای ورودی

پورتها را عینا بر روی باس مشترك تکرار و تزریق میکند .پس هاب نیز یک سوئیچ لایه یک اسـت

و از اطلاعات سرآیند فریم به هیچوجه استفاده نمیکند .

سوئیچ ( : ( Switch سوئیچ سخت افزاری است که فریم های اطلاعات تولید شده توسط کارت

شبکه را گرفته و پس از پردازش سرآیند فریم و براساس آدرسهای MAC ، همـان آدرس سـخت

افزاری درج شده در درون کارت شبکه ، آنها را به سوی پرت خروجی مناسب هـدایت میکنـد . از

آنجایی که هیچ ارتباط الکتریکی مستقیم و بی واسطه بین پورتهای یک سوئیچ وجود ندارد لذا ایـن

امکان وجود دارد که هر یک از پورتها با سرعت متفاوتی کار کنند .سوئیچ در درون دارای پردازنده

است و فریمهای ورودی یا خروجی را بافر میکند بدین نحو میتواند در هدایت فریمهـا هوشـمندی

بخرج دهد و کنترل بیشتری را اعمال کند .

از آنجایی که سوئیچ ها با فریمها کار میکنند و به محتوای سر آیند آنها احتیاج دارد لذا بیتها پـس از

دریافت در لایه فیزیکی بایستی تحویل سخت افـزار لایـه بـالاتر یعنـی لایـه پیونـد داده شـوند تـا

پردازشهای لازم بر روی سرآیند فریم انجام گیرد . از این دیدگاه سـوئیچ ابزاریسـت کـه در لایـه 2

کار میکند .

پل (  : ( Bridge پل ابزاری است که دو. یا چند شبکه LAN را به هم وصل میکند . شبکه ایی

که از طریق پل به هم وصل می شوند می توانند همگون ( مثل اترنت ) و یا غیر همگون ( اترنـت ،

 

یک مطلب دیگر :

 

 

 

 

فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
فصل چهارم : ربات های امدادگر تمام هوشمند Autonomous	30
(1-4 ربات های تمام هوشمند Autonomous	31
(2-4 انواع سیستم های مکانیکی	31
(3-4 سیستم های الکترونیکی	31
(4-4 سیستم های هوشمند جستجو و الگوریتم های مربوطه	32
(5-4 سیستم های موقعیت یابی( ( Localization	32
(1-5-4 استفاده از Encoder در سیستم های Localization	32
(2-5-4 استفاده از INS در سیستم های Localization	36
(1-2-5-4 بررسی سخت افزار سنسور IMU بکار رفته در INS	36
(2-2-5-4 بررسی سنسور شتاب سنج ADXL210	36
(3-2-5-4 بررسی سنسور ژیروسکوپ ADXRS300	37
(4-2-5-4 بررسی سنسور میدان مغناطیسی HMC1053	38
(5-2-5-4 سنسور اندازه گیری دما LM35	39
(6-2-5-4 اندازه گیری خروجی سنسور های بکار رفته در IMU	39
(7-2-5-4 مبدل آنالوگ به دیجیتال LTC1864	39
(8-2-5-4 مالتی پلکسر آنالوگ MAX4617	40
(9-2-5-4 تقویت کننده عملیاتی MCP6044	40
(10-2-5-4 مبدل دیجیتال به آنالوگ LTC1665	41
(11-2-5-4 مدار سنسور های بکار رفته در IMU	41
(3-5-4 استفاده از Optical Flow در سیستم های Localization	41
(1-3-5-4 روش Object-Based	42
(2-3-5-4 روش Texture-Based	47
(6-4 سیستم های Mapping	47
(1-6-4 سیستم سونار برای Mapping	48
(2-6-4 سیستم لیزر اسکنر برای Mapping	49
(1-2-6-4 سیستم لیزر اسکنر سه بعدی RTS	50
(7-4 الگوریتم های جستجو و کاوش	51
(8-4 سنسور صدا	52

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات	55
خلاصه و نتیجه گیری	56
منابع و مراجع	57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست نمودار ها
عنوان مطالب	شماره صفحه
نمودار (10-3 نمودار به رفتن به یک موقعیت تعیین شده بصورت بهینه از نظر سرعت		27
نمودار (12-3 نمودار گشتاور به سرعت موتور جریان مستقیم با ولتاژ کاری های متفاوت		28
نمودار (7-4 نمودار نشان دهنده حساسیت و افست خروجی نسبت به حرارت در سنسور
شتاب سنج ADXL210		37
نمودار (8-4 نمودار نشان دهنده وضعیت دیوتی سایکل		37
نمودار (13-4	تغییر مقدار افست خروجی در مبدل آنالوگ به دیجیتال LTC1864	40
نمودار (14-4 تغییرات جریان مصرفی و CMRR و PSRR نسبت به دما در تقویت کننده
عملیاتی MCP6044		40
نمودار (23-4 نمودار دقت نسبت به فاصله اندازه گیری در سنسور آلتراسونیک Polaroid		48
نمودار (29-4 نمودار نشان دهنده میزان حساسیت میکروفن نمونه در فرکانس های متفاوت
بصورت قطبی		53
نمودار (30-4 نمودار نشان دهنده پاسخ فرکانسی در میکروفن نمونه		53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست شکل ها
عنوان مطالب		شماره صفحه
شکل (1-2	به ترتیب از سمت چپ به راست ربات های تیم چک , الکور , سدرا و تیم تایلند در
مسابقات ربوکاپ لیسبوند 2004			18
شکل (2-2	به ترتیب از سمت چپ به راست زمین ربات های امدادگر نیمه هوشمند , نیمه
هوشمند و تمام هوشمند			18
شکل (3-2 از سمت چپ مصدوم رویت شده در واقع مخفی , مصدوم زیر آوار پوشانده شده و
مصدوم در آوار گیر کرده است			19
شکل (4-2	بیان کننده انواع علائم حیاتی است که ربات باید آنها را تشخیص دهد		19
شکل (1-3	ربات دارای سیستم حرکتی چرخ گرد		22
شکل (2-3	ربات با سیستم حرکتی شنی		22
شکل (3-3	ربات با سیستم حرکتی ترکیبی		23
شکل (4-3	ربات با سیستم حرکتی عنکبوتی		23
شکل (5-3	ربات با سیستم حرکتی متفاوت		24
شکل (6-3	ربات سمت راست (ناجی (1 دارای سیستم بازو صاف و ربات سمت راست (ناجی (2
دارای بازو مثلثی است			24
شکل (7-3 بلوك دیاگرام مربوط به سیستم کنترل حلقه بسته موقعیت			26
شکل (8-3 بلوك دیاگرام مربوط به سیستم کنترل حلقه بسته سرعت			26
شکل (9-3 بلوك دیاگرام مربوط به سیستم کنترل حلقه بسته سرعت و موقعیت			27
شکل (11-3 نمایی از ساختار داخلی یک موتور جریان مستقیم جاروبک دار			28
شکل (1-4 شمایی از یک انکدر افزایشی به همراه سیگنال های خروجی			33
شکل (2-4 نمودار مربوط به خروجی سیگنال های انکدر افزایشی			33
شکل (3-4 شمایی از صفحه داخلی بکار گرفته شده در انکدر مطلق			34
شکل (4-4 شمایی از انکر افزایشی از نوع مغناطیسی که بصورت مطلق نیز کاربرد دارد			34
شکل (5-4 نمایی از اجزای داخلی سازنده موتور جریان مستقیم			35
شکل (6-4 تصویر یک سنسور IMU			36
شکل (9-4 شکل نشان دهنده نحوه تاثیر شتاب دورانی بر خروجی سنسور ADXRS300			37
شکل (10-4 مدار داخلی سنسور میدان مغناطیسی HMC1053			38
شکل (11-4 نمایی از مدار بکار گرفته شده جهت انجام ست و ریست سنسور مغناطیسی			38
شکل (12-4 نمایی از مدار بکار گرفته شده جهت اندازه گیری خروجی سنسور مغناطیسی			39
شکل (15-4 نمایش مشکل ایجاد شده در اثر بودن یک معادله و دو مجهول برای			43
Optical Flow

فهرست شکل ها

عنوان مطالب                                                                                          شماره صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

یک مطلب دیگر :

پایان نامه : لقطه

 

شکل (16-4 بلوك دیاگرام مربوط به روش Horn and Schunk’s	44
شکل (17-4 بلوك دیاگرام مربوط به روش Spatio-Temporal Gradient	44
شکل (18-4 بلوك دیاگرام مربوط به روش Image Segmentation	45
شکل (19-4 بلوك دیاگرام مربوط به سیستم پیاده سازی شده برای تحقق سخت افزاری	46
Optical Flow
شکل (20-4 در بالا فریم های متوالی با حرکت یک خط عمودی به سمت راست و
در پایین نقشه سوزنی آن حرکت دیده می شود	46
شکل (21-4 در سمت چپ تصاویری که دارای Motion Blur بوده نمایش داده شده و
در سمت راست جهت آنها نمایش داده شده	47
شکل (22-4 در سمت راست سنسور آلتراسونیک ساخت شرکت Polaroid و در سمت چپ
خروجی آن دیده می شود	48
شکل (24-4 لیزر اسکنر ساخت شرکت AccuRange بکار رفته در ربات های امداد گر	50
شکل(25-4 نقشه SLAM بدست آمده از ربات امداد گر تمام هوشمند	50
شکل (26-4 لیزر اسکنر سه بعدی ساخت شرکت RTS به همراه سیستم Tilt که
آنرا حرکت داده و تصویر سه بعدی بدست آمده	51
شکل (27-4 خروجی لیزر اسکنر سه بعدی که بر حسب ارتفاع رنگ بندی شده است
الگوریتم های جستجو و کاوش	51
شکل (28 -4 دیاگرام Voronoi که مسیر حرکت ربات را نشان می دهد	52
شکل (31-4 نمای داخلی میکروفن مغناطیسی	54
شکل (32-4 مدار پری آمپلی فایر بکار گرفته شده جهت تقویت سیگنال های
الکتریکی میکروفن	54

مقدمه

در ایــن ســمینار ربــات هــای امــدادگر مــورد بررســی قــرار گرفتنــد. ایــن ربــات هــا از نــوع ربــات هــای متحــرك بــوده و در آینــده ای نزدیــک در صــوانح مــی تواننــد کــاربرد بســیار زیــادی داشــته باشــند. در فصــل اول ابتــدا انــواع ربــات هــا مــورد بررســی قــرار گرفتنــد و در نهایــت ربــات هــای امــداد گــر نیــز تعریــف شــده و انــواع ایــن ربــات هــا نیــز مــورد بررســی قــرار گرفتنــد. ســپس در فصــل دوم انــواع ایــن ربــات هــا بــا جزئیــات بیشــتر بررســی شــده و بــه محــیط مســابقات بــرای ایــن ربــات هــا نیــز اشــاره شــده و انــواع مصــدم هــایی کــه در ایــن مســابقات جهــت امتحــان کــردن و رقابــت کــردن بــین انــواع سیســتم هــای ایــن نــوع ربــات هــا نیــز مــورد بررســی قــرار گرفــت. پــس ار زآن در فصــل ســوم ربــات هــای نیمــه هوشــمند مــورد بررســی قــرار گرفتــه و انــواع سیســتم هــای حرکتــی مکــانیکی و الکترونیکــی و کنترلــی ایــن ربــات هــا مــورد بررســی قــرار گرفتــه اســت و در انتهــا در فصــل چهــارم بررســی بــر روی ربــات هــای تمــام هوشــمند انجــام گرفــت. کــه در ایــن بررســی سیســتم هــای بســیار پیچیــده کنترلــی و مکــان یــابی و نقشــه ســازی بکــار گرفتــه شــده در ایــن ربــات مــورد ارزیــابی قــرار گرفــت. همچنــین در انتهــا انــواع سیستم های حسگر و سنسوری این سیستم ها مورد بری قرا ردادعه شد.

فصل اول : کلیات

(1-1  پیشگفتار

در این سمینار نوع خاصی از ربات ها یعنی ربـات هـای امـداد گـر (Rescue Robot) را بررسی کرده و به انواع آنها از نظر ساختار های مکاترونیکی (الکترونیکی و مکـانیکی) اشـاره کـرده و آنها را مورد نقد قرار خواهیم داد سپس در مورد انواع سیستم های بکار رفتـه جهـت موقعیـت یـابی ربات (Localization) پرداخته و به بررسی عمیق تـر یکـی از روش هـای بـه کـار رفتـه خـواهیم پرداخت .همچنین به بررسی سخت افزاری سنسور IMU خواهیم پرداخت و پس از آن به بررسـی یکی از جدید ترین روش ها یعنی Optical Flow خواهیم پرداخت که از نظر پیـاده سـازی دارای گسترده بسیار زیادی بوده و کاربرد بسیار زیادی در Mobile Robot ها خواهد داشت .

از نظر سخت افزاری نیز به دلیل حجم گسترده پردازش و نیاز شدید به سرعت بالا مسـتلزم سـخت افزار مناسب و الگوریتم های بهینه ای می باشد که بررسی اجمالی ای در این سـمینار در مـورد آن خواهیم داشت .

(2-1  مقدمه ای بر انواع ربات ها

ربات ها در بسیاری از موارد در حال گسترش بوده و جای بشر را در بسیاری از زمینه ها در حال جایگزین شدن و بدست گرفتن امور می باشند . زیرا دارای خواصی می باشند که می توان به بعضی از آنها به صورت زیر اشاره نمود :

-1 ربات ها توانایی کار کردن در محیط ها خطرناك را دارا می باشند .

-2 ربات ها قادر به کار کردن به مدت بسیار زیاد و محیط های دشوار هستند . -3 ربات ها نیاز چندانی به استراحت ندارند .

-4 ربات ها قادر به تشخیص و واکنش دقیق توسط سنسور های خود می باشند .

بطور کلی می توان ربات ها را به دو دسته مهم که مربوط به موضوع این سمینار می شود به صورت زیر تقسیم بندی نمود :

فصل چهارم……………………………………………………………………………………………………….. 65

نتیجه گیری وجمع بندی………………………………………………………………………………………. 65

فهرست اشکال

شکل (1-1)حرکت ذره با چهار رویداد………………………………………………………………….. 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل (1-2) نمودار روند یک سیستم با حالت گسسته…………………………………………………..		17
شکل (2-2) تقسیم بندی فضای حالت-ورودی و مسیر سیستم…………………………………….		20
شکل (3-2) خطی سازی سیستم های غیر خطی در نقاط کار مختلف…………..		21
شکل (1-3)الگوریتم مرحله اول از بهینه سازی دو مرحله ای		32
شکل((2-3 نتایج حاصل از مقاله سیزده		39
شکل((3-3  فلوچارت بدست آوردن مدل مورد نظر در مقاله		43
شکل((4-3 نمایش روش جستجوی گراف برای یافتن کنترل بهینه		45
شکل (5-3) بلوك دیاگرام سیستم دیتر		48
شکل (6-3) بلوك دیاگرام یک کانورتر		50
شکل ( (7-3 نتایج ارزیابی	میانگین زمانی سطح لغزش در طول	پریود سیگنال
دیتربراساس رفتار خروجی رله	به ازا مقادیر مختلف بار وورودی	51

شکل (8-3) پاسخ دینامیکی ناشی از مدار الکترونیک قدرت به ازای تغییر مقادیر ورودی

 

وبار وبدون دیتر

52

شکل (9-3) شماتیک عملکرد کنترل تظارتی در غالب ساختار چند کنترل کننده ای55

شکل (10-3) شماتیک ساختار کنترل نظارتی بامدل کردن پلنت وسیستم واسط به صورت

 

یک سیستم رویداد گسسته

56

شکل (11-3) بخش بندی فضای حالت بر اساس قانون کنترل63

یک مطلب دیگر :

فهرست جداول

جدول 1-3 مقایسه نتایج حاصل از مقالات 7و8و34………………………………………………….. 9

جدول 1-3 مقایسه نتایج حاصل از مقالات 10و11و36…………………………………………….. 12

جدول 1-3 مقایسه نتایج حاصل از مقالات 26و27و53…………………………………………. 28

جدول 4-3 مقایسه نتایج حاصل از مقالات کنترل نظارتی 59… ……………………………………….

جدول 5-3 مقایسه روشهای پیکره بندی مقالات بخش 64…………………………………. (7-3)

چکیده

سیستمهای هایبرید دسته ای از سیستمهای گسسته هستند که در عین اینکه با رویداد تحریک می شوند دارای دینامیک نیز هستند در صنعت ، سیستمهایی با مشخصات سیستمهای هایبرید دیده می شود که نمی توان آنها را به صورت یک سیستم زمان پیوسته معمولی در نظر گرفت.کاربرد سیستمهای
هایبرید در کنترل سیستمهای قدرت ، رباتها وصنعت خودروسازی  می باشد.  در طبیعت نیز

سیستمهایی با این خواص دیده می شوند .

سیستم های سوئیچ شونده که دسته ای از سیستمهای هایبرید می باشند محور اصلی این سمینار است.

رفتار دینامیکی مورد نظرسیستم با تعداد محدودی از مدلهای دینامیکی ، که نوعا از مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل یا تفاضلی به همراه مجموعه ای از قوانین گسسته که بر این مدلها حاکم می با شند، تشکیل شده است .این قوانین سوئیچینگ با عبارات منطقی یا سیستمهای رویداد گسسته وبا روشهایی مثل آتوماتا ،پتری نت و… مدل می شوند .

مدلسازی سیستم کمک می کند تا رفتار آن را بررسی نماییم . قطعا یک هدف مهم از بررسی این سیستمها ، کنترل سیستمهایی است که در صنعت وجود دارند وبه صورت سیستمهای هایبرید مدل می شوند . ما نیز در ادامه کار به بررسی روشهای مختلف کنترلی این سیستمها از جمله کنترل غیرخطی ، بهینه ، مقاوم و …. می پردازیم .

مقدمه

موضوع موردبررسی دراین سمینارکنترل سیستمهای سوئیچ شونده است که این سیستمها حالت خاصی ازسیستمهای هایبریدمی باشند. از تعریف سیستمهای هایبریدمیدانیم سیستمی است که رفتار دینامیکی آن از بر هم کنش دینامیکهای گسسته وپیوسته شکل می گیرد .این گسستگی می تواندهنگام تغییر وضعیت سیستم از یک مود به مود دیگر ویا در خلال یک حالت به خصوص از آن ، به صورت پرشی ناگهانی ظاهر شود .برای سیستم سوئیچ شونده نیز می توان چنین تعریفی را ارائه نمود، با این تفاوت که در اینجا دیگر پرش درحین یک حالت به خصوص وجود ندارد. همین تفاوت سبب گردیده کنترل این سیستمها از سیستمهای هایبرید آسانتر باشد.

درکنترل سیستمهای پیوسته اصولا دو هدف کلی مد نظر است، یا می خواهیم سیستم خصوصیات عملکردی مطلوب داشته باشد یا اینکه می خواهیم آن را پایدار نماییم. بنابراین با استفاده از روشهای

کنترلی مختلف سعی می کنیم که سیستم به خصوصیات مطلوب که مورد نظر ماست برسد ، اکنون در خصوص سیستمهای سوئیچ شونده نیز با در نظر داشتن این هدف به سراغ بحث کنترل می رویم تابتوانیم با روشهای مختلف آن وچگونگی استفاده از این روشها برای دست یافتن به آنچه مطلوب است آشنا شویم. روشهای مختلفی برای کنترل این سیستمها پیشنهاد شده است که کنترل بهینه ، نظارتی ،غیر خطی وپیش بین از آن جمله است، در ادامه به بررسی این روشها می پردازیم.
ساختار کلی این سمینار به این صورت است: ابتدا با مفهوم رویدادوسیستم گسسته رویدادی آشنا می شویم ، سپس به تفصیل در مورد سیستمهای سوئیچ شونده وانواع مختلف آن وروشهای مدلسازی آن می پردازیم ودر نهایت کنترل سیستمهای سوئیچ شونده وروشهای مختلف آن مورد بررسی قرار گرفته وروشهای مختلف را با هم مقایسه ومزایا ومعایب آنها را بر می شماریم .

فصل اول

مفهوم رویداد و سیستم گسسته رویدادی

-1-1  مقدمه

هر گاه فضای حالت سیستم به طور طبیعی به صورت یک مجموعه گسسته توصیف شود و تغییرات در حالتها تنها در زمانهای گسسته روی دهد ،این تغییر حالتها را رویدادو سیستم را سیستم گسسته

رویدادی¹ می نامیم . در این فصل ابتدا به بررسی خصوصیات این سیستمها پرداخته و سپس با ارائه چند مثال سعی می نماییم به درك عمیق تری از سیستم دست یابیم.

-2-1  مفهوم رویداد

رویداداز نظر شهودی مفهومی قابل درك می باشد لذا تنها به بررسی خصوصیات آن می پردازیم رویداد ممکن است در نتیجه اتفاقی خاص مانند فشردن یک کلید توسط یک شخص ،اتفاقی خارج از کنترل ماکه توسط طبیعت دیکته می شودویا برآورده شدن چندین شرط به طور همزمان ایجاد شود.
در اینجا رویداد با حرف e و مجموعه رویدادهایی که امکان اتفاق افتادن دارند با E نشان داده می

دسته بندی روشهای کنترلی موجود با قابلیت پیکر بندی مجدد: روش های طراحی کنترل با قابلیت پیکر بندی مجدد بر اساس مدل به یکی از روش های زیر منجر می شود : تنظیم کننده مربعی خطی^٢٤، ساختار ویژه، شبه معکوس، تعقیب مدل، کنترل تطبیقی، مدل چندگانه، جدول بندی بهره، تغییر پارامترخطی، کنترل ساختار متغیر ، مود لغزشی، کنترل پیش بین، خطی سازی فیدبک و دینامیک معکوس.

سیستم های مقاوم خطا و طراحی های کنترلی مربوطه دارای کاربردهای مهندسی گسترده و مختلف، می باشند، که در محدودیت های زیر قرار می گیرند: (a سیستمهای

 امنیتی (هواپیما، هلیکوپترها، فضاپیماها و اتومبیل ها، صنایع نیروی هسته ای و شیمیایی خطرناک)، (b سیستمهای زندگی (تله روباتها برای جراحی، مانیتورهای کار گذاشته قلب، ابزار تشخیص نانو ماهیچه و سایر تجهیزات پزشکی، کنترل ترافیک زمینی و سیستم های اتوماتیک شده بزرگراه)، (c سیستمهای ماموریت (سیستم های

یک مطلب دیگر :

 

دانلود پایان نامه روانشناسی درباره تاریخچه ارتباط والدین و فرزندان

 کنترل ترافیک هوایی، سیستم های دفاعی، دستگاه های فضایی و فضاپیما، وسایل هوایی/ فضایی / زیر دریایی خود گردان، روبات های استفاده شده در پروسه های صنعتی و شبکه های ارتباطی)، (d سیستم های هزینه (ساختارهای فضای مقیاس بزرگ، اتومبیل هایdrive-by-wire، کنترل پروسه توزیع شده، شبکه های محاسباتی و ارتباطی).

١-٢ تعریف سیستم کنترل مقاوم خطا :

FTCS یک سیستم کنترلی است که می توان خطاهای اجزای سیستم را اصلاح کند و پایداری ودرجه قابل قبولی از عملکرد سیستم را نه فقط در حالت بدون خطا بلکه وقتی خرابی اجزا نیز وجود دارد، حفظ کند . FTCS در یک زیر سیستم مانع از گسترش خطا ها (faults) به نقص هایی در سطح سیستم (failures) می شود .

FTCS ممکن است با عنوان بهبود قابلیت اعتماد سیستم ،قابلیت نگهداری و ماندگاری سیستم ،گفته شود . اهداف FTCS ممکن است برای کاربردهای مختلف ،مختلف باشد .
یک FTCS اگر اجازه تکمیل نرمال وظایف را حتی بعد از خطاهای اجزا بدهد ،گفته می شود که قابلیت اطمینان را بهبود بخشیده است . FTCS با افزایش زمان بین عملیات نگهداری و اجازه استفاده از روند تعمیر ساده تر ، می تواند قابلیت نگهداری را بهتر کند.

اهداف طراحی FTCS باید شامل دینامیک و عملکرد ماندگار باشد و نه فقط تحت شرایط نرمال ، بلکه تحت خطاها نیز شامل شود . رفتارهای سیستم در این دو حالت عملکرد مشخصاً متفاوت می باشد . در شرایط نرمال ، ممکن است روی کیفیت رفتار سیستم تأکید شود . در حضور خطا ، اینکه چگونه سیستم با یک عملکرد تضعیف شده قابل قبول باقی می ماند بحث اصلی است .