وبلاگ

:
اهمیت رادار ردگیر در سیستمهای دفاعی و نیز در كاربردهای فراوان غیرنظامی امروزه بر كسی پوشیده نیست. رادارهای ردگیر با استخراج پیوسته دقیق مكان هدف، امكان تعیین خط سیر هدف، سرعت آن و پی شبینی مكان بعدی آن را نیز فراهم می كنند.
از میان روشهای ردگیری راداری، روش تكپالس به دلیل قابلیت ویژه كه در متن این رساله تفصیل بحث شد هاند و از همه مهمتر دقت بالای ردگیری، جایگزین روشهای دیگر گردیده است و تقریباً همه ی سیستمهای ردگیری راداری جدید مجهز به این تكنیك می باشند.
این رادارها در زمان گذشته به طور كامل با قطعات آنالوگ ساخته می شده اند. با پیشرفت فن آوری مدارهای دیجیتال خصوصاً ورود مبدل های آنالوگ به دیجیتال سریع و دقیق و نیز پردازشگرهای سیگنال دیجیتال بلادرنگ و پیشرفت تئوری پردازش دیجیتال، رویكرد به سیستمهای دیجیتال به ویژه پردازشگرهای دیجیتال روزافزون شده است. دلیل عمدهی این امر، دقت، پایداری، انعطاف پذیری و ساختار فشردهی مدارهای دیجیتال در مقایسه با مدارهای آنالوگ می باشد.

در این رساله، یك رادار ردگیر تكپالس با پارامترهای واقعی توصیف شده و سپس یك گیرنده ی دیجیتال با نمونه برداری از سیگنال دریافتی در مرحله ی فركانس میانی و پردازش نمونه ها، طراحی گردیده است.

این رساله شامل چهار فصل می باشد. در فصل اول، سیستمهای راداری به طور كلی معرفی شده اند و طرز كار یك رادار عمومی توضیح داده شده است.
در فصل دوم، انواع روشهای ردگیری به ترتیب تكامل توضیح داده شده و طرز كار هر سیستم و مزایا و معایب آن مشخص گردیده است.
در فصل سوم، روش ردگیری تكپالس به عنوان روش برتر توصیف شده و گیرنده ی آن و انواع مختلف پردازشگرهای آن بررسی گردیده و در نهایت یك روش برای پردازش سیگنالهای دیجیتال انتخاب شده است.
در فصل چهارم روش طراحی یك گیرنده ی دیجیتال و بلوك های قبل از مبدل آنالوگ به دیجیتال، مانند تقویت كننده، فیلتر و AGC، توضیح داده شده و با توجه به ویژگی های سیگنال IF، تعداد بیت، فركانس نمونه برداری و سایر پارامترهای مبدل انتخاب گردیده است. در ضمن روش پردازش سیگنال به منظور استخراج پارامترهای لازم برای ردگیری بحث شده است.
انجام این پروژه گرچه با تلاش فراوان و در مدت زمان نسبتاً زیاد و با مطالعات گسترده ای انجام گرفته، اما قطعاً دارای نقایص و محدودیت هایی است و می توان آن را به عنوان قدم اول از یك راه طولانی تلقی نمود. به امید گام های آینده و آینده ای درخشان برای كشور اسلامی مان.

در فصل اول پایان نامه، تمامی مطا لب مورد نیاز برای فهم تقویت كننده های عملیاتی ولتاژ و توان پایین ارائه میشود. اگر چه این مطالب اساساً برای اشخاص مبتدی حائز اهمیت است، اما بخشی از این فصل برای افرادی كه مطالعه قبلی پیرامون فصل اولیه دارند نیز جالب و خواندنی است.
در فصل دوم پایان نامه، مط البی پیرامون طبقه ورودی تقویت كننده عملیاتی بیان می گردد. در این راستا، مفاهیمی كه ارتباط مستقیم با طبقه ورودی دارد، مطرح می شود . طبقات ورودی مكمل Rail-to-Rail ساختارهای ورودی در محیط ولتاژ پایین، مزایا و معایب هر كدام از این روشها در این فصل معرفی میگردد.
در فصل سوم پایان نامه، دلایل نیاز به هدایت انتقالی ثابت معرفی می گردد . در این فصل، روش های كاهش تغییرات هدایت انتقالی به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.

در فصل چهارم پایان نامه ، دو روش افزایش بهره تقویت كننده عملیاتی بررسی می شود. در این فصل، هم چنین ی بر ساختارهای كسكد

 در طراحی ولتاژ پایین صورت گرفته است.

در فصل پنجم پایان نامه ، طبقه خروجی سورس مشترك، كلاس AB ،AB پیش خور و پس خور، روشهای جبران فركانسی بررسی می گردد، كه روش جبران سازی میلر كسكد بیان شده در این فصل گزینه مناسبی برای داشتن پهنای باند مناسب در طراحی های ولتاژ و توان پایین می باشد.
پس از بیان كلیه مطالب و مفاهیم مورد نیاز و مشكلات طراحی یك تقویت كننده عملیاتی با ولتاژ و توان پایین و هدایت انتقالی ثابت و با محدوده ورودی و خروجی Rail-to-Rail در فصل های اول تا پنجم، تقویت كننده عملیاتی پیشنهاد شده در این پایان نامه در فصل ششم مطرح شده است. در این فصل طبقه ورودی و خروجی و جبران سازی فركانسی طراحی معرفی شده به تفكیك مورد بررسی قرار گرفته است. اندازه و مقدار اجزاء مورد استفاده در طراحی و نتایج شبیه سازی ارائه شده است . هم چنین در این فصل مق ایسه ای بین نتایج طراحی تقویت كننده عملیاتی پیشنهاد شده و مرجع [ 26 ] صورت گرفته است.
در فصل هفتم پایان نامه ، نتیجه گیری و پیشنهادات لازم برای افراد علاقه مند به پیگیری موضوع این پایان نامه بیان شده است.
این پایان نامه دارای یك پیوست میباشد كه شامل پارامترهای مدل Hspice است.

:
طی سال های اخیر تحقیقات وسیعی در خصوص روش های بهینه سازی جهت حل مسایل دینامیکی در عرصه های مهندسی و تجاری صورت گرفته است و روش های بهینه سازی متعددی مورد بررسی قرار گرفته اند. دسته ای از این روش ها که به روش های تکاملی موسومند به جهت ویژگی های مناسب خود مورد توجه واقع شده اند. یکی از روش های بهینه سازی هوشمند که در طبقه بندی روش های تکاملی قرار می گیرد و مانند الگوریتم ژنتیک از روش های مبتنی بر جمعیت می باشد الگوریتم بهینه سازی اجتماع پرندگان نام دارد و به اختصار PSO نامیده می شود. این روش بهینه سازی با الهام از رفتار پرندگان و چگونگی عملکردشان در یافتن لانه شان، طراحی شده و به خوبی توانایی بهینه سازی مسایل شناخته شده مهندسی را دارد. در این فصل ابتدا اساس و پایه این الگوریتم شرح داده شده و سپس نحوه پیاده سازی آن در دو حالت گسسته و پیوسته بیان می گردد.
فصل اول:

بررسی روش بهینه سازی براساس الگوریتم اجتماع پرندگان
1-1- تاریخچه
PSO به وسیله یک روانشناس (kennedy) و یک مهندس برق (Eberhart) در سال 1995 به وجود آمده است و از الگوریتم هایی که رفتار  گروهی دیده شده در انواع پرندگان را مدل می کردند ناشی شده است. Kennedy و Eberhart در مدل هایی که به وسیله یک زیست شناس به نام Heppner توسعه پیدا می کرد علاقه مند شدند. Heppner پرندگان را در رفتارهای گروهی وقتی که به سمت لانه کشیده می شدند مطالعه می کرد.
در شبیه سازی ها، پرندگان بدون هیچ مقصد خاصی پرواز می کردند و گروه هایی از آنها خود به خود شکل می گرفت تا زمانی که یکی از این پرندگان بر روی لانه ظاهر می شد. یک پرنده به خاطر فرود بر روی لانه از گروه دور می شد که در نتیجه آن دیگر پرندگان به سمت لانه حرکت می کردند. زمانی که این پرندگان لانه را کشف می کردند در آنجا فرود می آمدند و پرندگان بیشتری به سمت لانه تا زمانی که کل گروه در آنجا فرود بیاید کشیده می شدند. پیدا کردن یک لانه نظیر پیدا کردن یک جواب در یک زمینه از جواب های ممکن در یک فضای مساله است.

:
ایده اصلی موتورهای القایی در سال 1880 توسط نیکولاتسلا پی ریزی شد. ولی موتور القایی به شکل مدرن امروزی خود ساخته نشد و پس از سالها مطالعه و پیشرفت هایی که حاصل شد، در سال 1896 ساخته و به صورت تجاری در دسترس قرار گرفت. موتورهای القایی به خاطر مزایایی مثل وزن کم، ارزان بودن نسبی و تعمیر و نگهداری آسان توانستند جایگاه خود را در صنعت روز به روز افزایش دهند. تا اوایل دهه 1970 در کاربردهایی که عملکرد حالت گذرا چندان مهم نبود، موتورهای القایی جای موتورهای DC را گرفتند. اما در کاربردهایی که به پاسخ سریع نیاز بود (مثل سرو سیستم ها و کاربردهای رباتیک) به خاطر نبود روش هایی جهت کنترل دقیق موتورهای القایی، موتورهای DC جایگاه خود را حفظ کردند. در طول این سال ها کنترل موتورهای القایی با استفاده از روشهای اسکالر انجام می شد و این روش ها با وجود پیشرفت های زیادی که کردند، از دقت لازم برخوردار نبودند. در دهه 1970 نظریه کنترل برداری میدان گرا مطرح شد که امکان کنترل دقیق موتور القایی را فراهم می کرد.
همزمان با پیشرفت سیستم های کنترل موتورهای القایی از 25 سال اخیر، توسعه تکنیک های سریع پیشرفته در نیمه هادی های قدرت و تکنولوژی میکرو پروسسورها باعث توسعه و پیشرفت مبدل های قدرت شده است. مبدل لینک DC  پرکاربردترین سیستم درایو سرعت

 متغیر موجود در بازار است که دارای معایبی مثل وزن و حجم بالا، نیاز به عناصر ذخیره کننده انرژی و نیاز به یک خازن الکترولیتی بزرگ در باس DC، می باشند. در سال های اخیر نوع جدیدی از مبدل های لینک مستقیم به نام مبدل های ماتریسی به دلیل مزایایی مثل عملکرد 4 ناحیه ای گشتاور – سرعت، شکل موج های خروجی و ورودی سینوسی، قابلیت کنترل ضریب توان ورودی و کمترین نیاز به اجزای ذخیره کننده انرژی، مورد توجه قرار گرفته اند. در این پایان نامه به بررسی کنترل میدان گرای موتور القایی با این مبدل های جدید می پردازیم.

:

در دهه های اخیر با کشف مواد مغناطیس دائم جدید ماشین های مغناطیس دائم در محرکه های با سرعت متغیر اهمیت ویژه ای پیدا کرده اند. این ماشین ها به علت راندمان بالا و قابلیت کار در سرعت های کم و زیاد کاربردهای ویژه ای در صنایع پیدا کرده اند و به هیمن سبب بحث کنترل آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. موتورهای مغناطیس دائم شار محوری نیز از جمله موتورهایی می باشد که به علت خواص ویژه مورد توجه بسیار قرار گرفته اند که می توان به ساختار با قطر زیاد و طول کم آن اشاره نمود که آنها را برای کار در خودروهای الکتریکی بسیار ایده آل می سازد. همچنین به علت قطر زیاد می توان آنها را در تعداد قطب های زیاد ساخت که دستیابی به سرعت های کم را امکان پذیر می سازد و در کاربردهای بدون جعبه دنده می تواند بسیار مفید واقع گردند. این ماشین ها برای کار در حالت ماندگار و سرعت های متغیر نیازمند حسگرهای تشخیص دهنده سرعت و موقعیت روتور برای تولید فرمان آتش کلیدهای منبع تعذیه فرکانس متغیر می باشند. حسگرها ابزارهای حساس و گرانقیمتی هستند و علاقه مندی زیادی به حذف آنها وجود دارد. در این پروژه پیاده سازی

 دو روش با استفاده از مشاهده گر، انجام گرفته و از روی شبیه سازی های انجام گرفته نتایج به دست آمده مورد تحلیل و بررسی قرار خواهد گرفت. روند انجام پروژه به این صورت می باشد که در فصل اول روش های مختلف کنترل بدون حسگر به طور خلاصه بررسی شده و در فصل دوم نحوه مدلسازی یک ماشین سنکرون مغناطیس دائم شار محوری به طور مفصل بیان شده و روابط مربوطه به دست آمده است و این مدل در نرم افزار MATLAB/Simulink شبیه سازی شده و با اعمال یک ولتاژ سه فاز به استاتور آن و ثبت ورودی ها و خروجی های موتور صحت مدل به دست آمده مورد ارزیابی قرار گرفته است. در فصل سوم با استفاده از مدل موتور به دست آمده در فصل دوم بحث مفصلی در مورد کنترل کننده سرعت و جریان انجام شده و یک کنترل کننده مناسب انتخاب و پیاده سازی شده است و به این ترتیب سیستم محرکه به موتور اضافه شده و محرکه با استفاده از حسگرهای سرعت و موقعیت (یعنی همان سرعت و موقعیت اندازه گیری شده از مدل موتور) راه اندازی شده و کارایی آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. و در فصل چهارم با حذف اندازه گیری های سرعت و موقعیت و استفاده از الگوریتم فیلتر کالمن و اندازه گیری از جریانها و ولتاژهای ماشین سرعت و موقعیت لحظه ای موتور تخمین زده شده و به طور موفقیت آمیزی در کنترل کننده مورد استفاده قرار گرفته است. نتیجه گیری های انجام گرفته از روی نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها در انتهای فصل چهارم و فصل پنجم آورده شده است.