دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321مدلسازی و طراحی کنترلر LQR برای یک صفحه پایدار ژیروسکوپی سهمحوره202430FAامیرعلینیکخواهدانشکده مهندسی هوافضاجعفرروشنیاندانشکده مهندسی هوافضاحمیدرضامقدسدانشکده مهندسی هوافضاحمیدرضاجعفریدانشکده مهندسی هوافضاJournal Article20141208در این مقاله مدلسازی دینامیکی یک صفحه پایدار ژیروسکوپی سهمحوره با لحاظ کردن حرکات زاویهای جسم حامل بررسی شده است. پس از بررسی مدلهای به دست آمده، ابتدا پاسخ آزاد سیستم و سپس پاسخ حلقه بسته سیستم تحت کنترلرهای خطی PID و LQR، شبیهسازی و بررسی شده است. نتایج حاصل در این مقاله نشان داده که با انتخاب صحیح ماتریسهای وزنی، کنترلر LQRاز قابلیت بهتری نسبت به PID در پایدارسازی سکوی ژیروسکوپی برخوردار است و سکو را در زمان کم و با میرایی بالا، پایدار مینماید.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321مدلسازی دینامیک طولی یک خودروی سواری و کنترل خودکار آن در بزرگراهها202431FAنداکرمی محمدیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیشهرامآزادیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0002-5817-9838سید علیجزایریدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیJournal Article20141208در این مقاله قوانین کنترل دینامیک طولی خودرو برای خودروهای سواری توضیح داده شده است . به منظور کنترل سرعت خودرو در بزرگراهها و کنترل فاصله خودرو در ترافیک شهری، یک سیستم کنترلی طراحی شده است که با استفاده از کنترل دریچه گاز و پدال ترمز میتواند فاصله و سرعت خودرو را کنترل نماید. به این منظور مدل دینامیکی کاملی از دینامیک طولی خودرو، شامل موتور و سیستم انتقال حرکت آورده شده است. کنترلر شامل یک الگوریتم کنترل سرعت و یک الگوریتم کنترل فاصله است. قانون کنترلی پیشنهادی، پروفیل شتاب مطلوب، منطق انتخاب گاز - ترمز و یک الگوریتم کنترل گاز - ترمز را در خودروی کروز کنترل تطبیقی ارائه میدهد. عملکرد کنترلر سرعت و فاصله خودرو در موقعیتهای مختلف، به صورت رضایت بخشی پاسخ داده است. استفاده از این قوانین باعث افزایش راحتی رانندگی و امنیت سرنشینان شده است.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321بررسی ارتعاشات اجباری تیر ساندویچی سهلایه با هسته انعطافپذیر الاستومر مگنتورئولوژیکال202432FAسید محمدهاشمی نژاددانشگاه علم و صنعت ایرانمحمودرضاجعفری هرندیدانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقاتمحمد اسماعیلآریایی پناهدانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20141208در مقاله حاضر پاسخ دینامیکی (ارتعاشاتگذرای) یک تیر ساندویچی سهلایه با شرایط مرزی لولایی و الاستومر مگنتورئولوژیکال در لایه میانی تحت بارگذاریهای گذرای دلخواه بررسی شده است. الاستومر مگنتورئولوژیکال استفاده شده در این مدلسازی به صورت یک ماده ویسکوالاستیک با مدل کلوین ویت مدل شده است. اصل همیلتن همراه با معادلات کلاسیک تیر اویلر برنولی و معادلات سازگاری خطی شده تیرهای ساندویچی با هسته انعطافپذیر در جهت عرضی برای استخراج معادلات حرکت کوپله دینامیکی و شرایط مرزی مربوطه به کار گرفته شده است. همچنین برای حل مسئله گذرا تحت بارگذاریهای دلخواه (ضربه، بار متحرک و بار گسترده هارمونیک) و میدانهای مغناطیسی مختلف از سری فوریه به همراه الگوریتم معکوس تبدیل لاپلاس داربین استفاده شده است. برای اعتبارسنجی مسئله از مقایسه حالتهای حدی خاص با حلهای موجود استفاده شده استدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321ارزیابی و تحلیل دقت مدلهای جامع کاملاً غیرخطی و ساده شده برای شیرهای کنترل جریان اسپولی با وضعیتهای انطباقی مختلف202433FAمحمدحسنتوفیقیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیفریدنجفیدانشگاه گیلانسید حسینساداتیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0002-1250-4607علی اصغرجعفریدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0002-8234-9446Journal Article20141208معادلات غیرخطی شیرهای کنترل جریان اسپولی، دبیهای کنترلی را از طریق پورتهای شیر به پارامترهای آن مرتبط میسازند. این معادلات حالات شیرهای مرکز بحرانی، فراانطباقی و فروانطباقی را پوشش میدهند. عدم تساوی عرض اسپولها و موقعیت خنثای نامتعارف اسپولهای شیر نیز میتواند با استفاده از این مدل شبیهسازی شود. علاوه بر این، مدل ساده شده شیر کنترل جریان اسپولی با فرضیاتی میتواند برای سهولت تحلیل مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله دقت مدل کاملاً غیرخطی در مقایسه با مدل ساده شده متعارف مورد تحلیل قرار میگیرد. بر اساس مدل خطی مرتبه دوم یک سیستم سروهیدرولیک، آنالیز ابعادی مدل کاملاً غیرخطی شیر نشان میدهد که دقت مدل مستقل از انتخاب یک دسته خاص از پارامترهای آن است. در واقع، خطای مدل برای یک مقدار معین از ضریب میرائی هیدرولیکی به مقادیر پارامترهای مدل وابسته نیست، به گونهای که ترکیب این پارامترها منجر به یک ضریب میرائی ثابت میشود. بنابراین دقت مدل میتواند از قبل به کمک شبیهسازی تعیین شود. این نکته میتواند انعطافپذیری بالایی را در اختیار طراح سیستم کنترل هیدرولیک قرار دهد تا از امکان استفاده از مدل ساده شده شیر بدون تعیین خطاهای مدلسازی اطمینان حاصل نماید. به دلیل اینکه سیستمهای هیدرولیکی به ندرت فراتر از محدوده فرکانسی مورد نظر به حرکت در میآیند، میتوان نتیجه گرفت که برای بسیاری از کاربردها، مدل ساده شیر بیان دقیقی از دینامیک شیر را میتواند فراهم سازد.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321شبیهسازی کنترل بهینه فرمان برقی خودرو به روش سختافزار در حلقه202434FAوحیدطاووسیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسیرضاکاظمیدانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی0000-0002-2647-9756Journal Article20141208فرمانگیری بهبودیافته و پایداری مطلوب، دو جنبه مهم فرمانپذیری خودرو هستند. در این پژوهش، کنترلر بهینه غیرخطی مجهز به تخمینگر برای کنترل تغییرات زاویه چرخش (Yaw) از طریق اعمال فرمان اصلاحی به سیستم فرمان و نسبت به ورودی فرمان راننده، طراحی و اعمال شده است. برای اعمال کنترل مناسب از سیستم فرمان SBW (سیستم فرمان سیمی) استفاده شده است. به این منظور ابتدا یک مدل چهار درجه آزادی غیرخطی با متغییرهای حالت زاویه غلت، سرعت طولی، نرخ زاویه چرخش و سرعت جانبی توسعه داده شده است. به منظور طراحی کنترلر که بر پایه مدل است با سادهسازیهای منطقی به یک مدل سادهتر دست یافته شده است. در مدل ساده شده با 2 درجه آزادی خطی متغییرهای حالت نرخ چرخش و سرعت جانبی به عنوان متغییرهای حالت اصلی در فرمانپذیری استفاده شده است. برای بررسی رفتار سیستم کنترلی، ورودی کنترلی بهنیه به کمک روش همیلتون با توجه به مدل ساده شده، طراحی شده است. این کنترلر به سیستم 4 درجه آزادی خودرو که بر پایه اطلاعات خودرو Jeep Cherokee صحهگذاری شده، در جاده خشک و جاده با اصطکاک کم (خیس) اعمال شده است. به کمک شبیهسازی تأثیر سیستم کنترلی بهینه SBW در مقایسه با شرایط خودرو بدون کنترلر مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و در نتیجه رفتار چرخشی خودرو بهبود یافته است. به این ترتیب زاویه فرمان اعمالی از طریق راننده به کمک سیستم کنترلی اصلاح میشود. در انتها یک سیستم سختافزار در حلقه برای شبیهسازی کنترل خودرو به کار گرفته شده است. در این سیستم ECU کنترلی سیستم فرمان به رایانه متصل شده و خروجیهای قابل اندازهگیری مدل را به عنوان ورودی دریافت میکند. این کنترلر میتواند خودرو را در شرایط جاده برفی و آزمون سینوسی به خوبی پایدار کرده و عملکرد مشابه کنترلر در شبیهسازی رایانهای نشان میدهد.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321شناسایی عیوب سطحی و زیرسطحی سازه بر اساس انتشار امواج لم202435FAمهیارقمریپژوهشگاه هوافضامحمدطاهای ابدیپژوهشگاه هوافضاJournal Article20141208در این مقاله امواج لم ایجاد شده با تحریک لایه پیزوالکتریک متصل به سازه برای شناسایی عیوب سطحی و زیرسطحی استفاده میشود. لایه پیزوالکتریک در لحظه اولیه به صورت محرک عمل میکند تا امواج لم را در سازه ایجاد کند و سپس این لایه پیزوالکتریک به عنوان حسگری عمل میکند تا انعکاس امواج لم از سطوح مختلف سازه را شناسایی کند. مدل اجزای محدودی برای تحلیل پاسخ لایه پیزوالکتریک و سازه تحت اثر سیگنال تحریک ارائه میشود و انتشار دو دسته امواج لم متقارن و پادمتقارن در سازه شبیهسازی میشود که با سرعتهای مختلف نسبت به یکدیگر منتشر میشوند. انعکاس امواج لم در اثر برخورد با سطوح خارجی سازه یا سطوح عیوب داخلی آن با استفاده از مدل ارائه شده شناسایی میشود. عملکرد این روش برای سازه با یک یا دو شیار عرضی بررسی میشود که پهنای شیارها در مقایسه با ابعاد سازه بسیار کوچک است تا ترک عرضی در سازه را شبیهسازی کند. نتایج این تحلیل نشان میدهد که امواج لم ایجاد شده نسبت به این شیارهای عرضی بسیار حساس بوده و از انعکاسهای آن میتوان با دقت مناسبی موقعیت عیوب سطحی و داخلی سازه را شناسایی کرد.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321مدلسازی ارتعاشات تیر با وجود اصطکاک ضعیف در دو نقطه تماسی و اعتبارسنجی با نتایج آزمایش مودال202436FAمبینکاویانپوردانشگاه صنعتی شریفروحاللهدهقانی فیروزآبادیدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20141208در این مقاله ارتعاشات عرضی تیر اویلر- برنولی با وجود قید اصطکاک خشک ضعیف در شرایط تکیهگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه نیروی اصطکاک در شرایط مرزی به عنوان یک عامل غیرخطی نقش ایفا کرده و باعث غیرخطی شدن پاسخ میشود، فرکانسهای طبیعی نیز برخلاف سیستمهای خطی دچار تغییر شده و تابعی از نیروی اصطکاک میشود که خود نیروی اصطکاک در تکیهگاهها نیز تابعی از پارامترهای دیگر است. محاسبه فرکانسهای تیر و مدلسازی مناسب این شرایط مرزی همواره مورد علاقه پژوهشگران و محققان بوده است. در پژوهش حاضر با مدلسازی نیروی اصطکاک با استفاده از مدل غیرخطی الاستیک- پلاستیک والانیس و مدل کلاسیک اصطکاک کولمب نیروی اصطکاک در تکیهگاهها مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مسئله از روش شکل مودهای فرضی استفاده شده و معادلات به دست آمده با استفاده از روش عددی رانج-کوتا مرتبه 4 حل شده و این دو مدل با هم مقایسه شدهاند. برای اعتبارسنجی نتایج از آزمایش مودال استفاده شده است. در نهایت با استخراج پارامترهای مدل والانیس نشان داده شده که این مدل، انطباق خوبی با نتایج آزمایش دارد. با توجه به ضعیف بودن نیروی اصطکاک موجود در بستر، اثر نرمشوندگی در نمودارهای پاسخ فرکانس مشاهده شده است.دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532310120140321طراحی یک الگوریتم نوین هدایت تناسبی با استفاده از کنترل مد لغزشی202437FAوحیدبهنام گلدانشگاه صنعتی مالک اشترنعمت ا...قهرمانیدانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20141208در این مقاله یک قانون هدایت نوین برای کانال سمت رهگیرهای آشیانهیاب طراحی شده است. به دلیل استفاده از تئوری کنترل مد لغزشی، از معادلات غیرخطی حاکم بر هندسه درگیری استفاده شده و شتاب هدف نیز به عنوان نامعینی در نظر گرفته میشود. در اینصورت نیازی به اندازهگیری یا تخمین دقیق مانور هدف در حین پرواز نبوده و تنها از کران بالای آن استفاده میشود. طبق ایده ناوبری موازی از نرخ چرخش خط دید بین رهگیر و هدف برای تعریف متغیر لغزش استفاده شده و قانون کنترل طوری طراحی میشود که این متغیر لغزش در مدت زمان محدودی به صفر برسد. برای تولید سیگنال کنترل هموار و حذف نوسانات آن، بخش ناپیوسته قانون هدایت با یک تابع پیوسته تقریب زده شده است. تنظیم صحیح پارامترهای کنترلکننده، باعث کاهش نیروی کنترل، زمان پرواز و تلفات سرعت رهگیر میشود. نتایج شبیهسازیهای گوناگون در حضور دینامیک واقعی سیستم کنترل یک رهگیر آشیانهیاب نشان میدهد که در مقایسه با روشهای دیگر از جمله هدایت تناسبی، الگوریتم طراحی شده دارای کارایی بیشتری بوده و قادر است اهداف مانوردار را شکار کند.