پروژه مدل سازی سیستم های مکاترونیکی به روش گراف باند

اختصاصی از فی موو پروژه مدل سازی سیستم های مکاترونیکی به روش گراف باند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

تنها منبع فارسی

گراف باند ابزاری مناسب برای مدل سازی سیستم های چند محیطی است. در این روش معادلات و روابط بین عناصر سیستم به فرم گرافیکی نمایش داده می شوند که این شیوه در حوزه های  شبیه سازی، کنترل، تشخیص خطا و طراحی با کمک گراف باند و الگوریتم ژنتیک کاربرد دارد. این تحقیق به معرفی گراف باند در مدل سازی سیستم های مکاترونیکی، که شیوه ایی جدید و در حال گسترش است، می پردازد. مدل سازی سنسورها و آنالیز حساسیت در آنها و مدل سازی محرک های مکاترونیکی و نیز به عنوان یک سیستم پیچیده مدل سازی سیستم محرک و قسمت متحرک یک نقلیه سگوی مدل شده و چالش هایی از جمله لقی، مصرف انرژی در آن، که از مسائل اساسی در طراحی و روشی نوین به این شیوه است، بررسی شده است.

 کلمات کلیدی: مکاترونیک – گراف باند، شبیه سازی-مدل سازی-طراحی مکاترونیک-چند حوزه ایی-نقلیه سگوی

فهرست مطالب

1. مقدمه 1
2. 1 مفاهیم اصلی 1
3. 2 مدل های گراف باند سلسله مراتبی 1
4. 3 متغیرهای توان 2
5. 4 توالی محاسباتی 3
6. 5 گراف باند و مدل سازی شی گرا 4
7. 6 اجزا گراف باند 4
8. 6.1 الف. تولید و مصرف انرژی.... 4
9. 6.2 ب. ذخیره کننده انرژی 4
10. 6.3 ج. تبدیل غیر بازگشت انرژی به گرما. 5
11. 6.4 د. تبدیل انرژی برگشت پذیر.. 5
12. 6.5 ه. توزیع انرژی بر اصل بقای انرژی.... 5
13. 6.6 قوانین ساده سازی شبکه اتصالات.... 6
14. ایجاد ساخت یافته گراف باند 8
15. 1 قوانین توالی محاسباتی در درگاه های توان 8
16. 1.1 مراحل انتساب علامت توالی به گراف باند... 11
17. 2 بدست آوردن معادلات از گراف باند متوالی 11
18. 2.1 مسیرهای توالی             11
19. 2.2 روش ایجاد معادلات از گراف باند متوالی.... 12
20. 2.3 مثالی از یک سیستم مکانیکی.... 12
21. 2.4 روش دستی بدست آوردن معادلات سیستم از گراف باند... 14
22. 2.5 حلقه جبری                   16
23. گراف باند به عنوان مدل پایه برای مدل سازی مکاترونیک 18
24. 1 گراف باند در مدل سازی سیستم های چند بدنه ایی 18
25. مدل سازی مبدل ها:سنسورها 20
26. 1 سنسورهای مقاومتی 20
27. 2 سنسورهای خازنی 21
28. 3 سنسورهای مغناطیسی 26
29. 4 مدل سازی مدار مغناطیسی 26
30. 5 مدارهای مغناطیسی با فاصله هوایی 28
31. 6 مدل سازی مدار مغناطیسی دائم 28
32. 7 مدل سازی سنسورهای رلوکتانس متغیر.. 29
33. 8 سنسورهای ترانسفورمر تفاضلی متغیر.. 34
34. 9 مدل سازی سنسورهای پیزو الکتریک 37
35. 9.1 مدل سازی سنسور پیزوالکتریک اندازه گیری فشار. 38
36. 10 طراحی بر اساس کارایی مورد نظر 39
37. مدل سازی محرک های مکانیکی 44
38. 1 محرک های الکترومکانیکی 45
39. 1.1 الکترومگنت                   45
40. 2 مدل سازی موتورهای الکتریکی.... 48
41. 2.1 مدل سازی موتورهای سیم پیچ موازی.... 48
42. مدل سازی دستگاه پاندول معکوس )سگوی) 51
43. 1 مدل سازی قسمت دینامیکی 52
44. 2 مدل سازی قسمت محرک وسیله.. 53
45. 3 طراحی کنترلر وسیله.. 55
46. 4 پارامترهای مدل 56
47. 5 نتایج شبیه سازی 58
48. نتیجه گیری 60
49. مراجع 61

فهرست اشکال

شکل  ‏4‑1 یک پتانسیومتر.. 21

شکل ‏4‑2 نمایش گراف باند مدار پتانسیومتر.. 21

شکل ‏4‑3 گراف باند مدار پتانسیومتر.. 22

شکل ‏4‑5 پاسخ سنسور به جابجایی موج مربعی.... 22

شکل ‏4‑6 گراف باند عنصر c-field.. 23

شکل ‏4‑7  گراف باند عنصر c-field با توالی دیفرانسیلی.... 24

شکل ‏4‑8 مدار اندازه گیری تغییرات خازن... 24

شکل ‏4‑9 گراف باند خازن متغیر مدل شده با عنصر C-field.. 26

شکل ‏4‑10 پارامترهای عناصر گراف.... 26

شکل ‏4‑11 مقادیر اولیه حالت عنصرC-field.. 26

شکل ‏4‑12 نتایج شبیه سازی.... 27

شکل ‏4‑13مدار الکترومغناطیسی و نمایش گراف باند آن... 28

شکل ‏4‑15گراف باند عمومی مغناطیسی.... 29

شکل ‏4‑14   یک مدار عمومی مغناطیسی.... 29

شکل ‏4‑16 مدار مغناطیسی، قسمت سایه دار مغناطیس دائم است..... 30

شکل ‏4‑17 مدل گراف باند متناظر.. 30

شکل ‏4‑18 مدار مغناطیسی سنسور رلوکتانس متغیر.. 31

شکل ‏4‑19 بزرگنمایی ناحیه تغییر رلوکتانس...... 31

شکل ‏4‑20 سنسور رلوکتانس متغیر با ورودی سرعت حرکت قطعه فرومغناطیس به صورت نوسانی.... 32

شکل ‏4‑21 تعریف عنصری جدید. توالی عنصری خازنی به صورت ترجیح انتگرال در نظر گرفته شده است..... 33

شکل ‏4‑22 مقدار پارامترها و مقادیر اولیه در سنسور رلوکتانس متغیر.. 34

شکل ‏4‑23 خروجی سنسور بر حسب ولتاژ  و سرعت حرکت آهن به عنوان ورودی.... 34

شکل ‏4‑24 نمدار سنسور فاصله تفاضلی متغیر خطی.... 35

شکل ‏4‑25 مدار الکتریکی سنسور فاصله تفاضلی متغیر خطی.... 35

شکل ‏4‑26 مدل گراف باند سنسور تفاضلی خطی.... 36

شکل ‏4‑27 جدول پارامترهای سنسور فاصله تفاضلی خطی.... 37

شکل ‏4‑28 مقدار جابجایی هسته به عنوان ورودی مدل... 38

شکل ‏4‑29 ولتاژ خروجی سنسور شبیه سازی شده. 38

شکل ‏4‑30  مدار سنسور پیزو. 39

شکل ‏4‑31 مدل گراف باند سنسور پیزو. 40

شکل ‏4‑32 پارامترهای بکار رفته در شبیه سازی سیستم... 40

شکل ‏4‑33 نمودار ولتاژ اندازه گیری شده. افت ولتاژ به علت وجود مقاومت نشتی در سنسور است..... 41

شکل ‏4‑34  نمودار سنسور. 42

شکل ‏4‑35 فعالیت غالب در اثر پارامترهای ردیف1... 43

شکل ‏4‑36 فعالیت غالب در اثر پارامترهای ردیف 2... 44

شکل ‏4‑37 فعالیت غالب در اثر پارامترهای ردیف 3... 44

شکل ‏4‑38 پاسخ سیستم وقتی فعالیت فنر غالب است..... 45

شکل ‏4‑39 پاسخ سیستم وقتی فعالیت دمپر غالب است..... 45

شکل ‏4‑40 پاسخ سیستم وقتی فعالیت جرم غالب است..... 46

شکل ‏5‑1  نمودار از محرک الکترومگنت[10]. 47

شکل ‏5‑2 مدل گراف باند محرک الکترومگنت..... 48

شکل ‏6‑1 نمایی از یک پاندول معکوس...... 54

شکل ‏6‑2 نمودار معادلات حرکت..... 55

شکل ‏6‑3 گراف متناظر با دینامیک بدنه متحرک..... 56

شکل ‏6‑4 بخش های مختلف قسمت محرک سیستم... 57

شکل ‏6‑5 گراف باند موتور به همراه شافت دارای دمپینگ و ممنتوم اینرسی دورانی.... 57

شکل ‏6‑6 مدل گراف باند  پولی اول... 57

شکل ‏6‑7 گراف باند تسمه دارای لقی.... 58

شکل ‏6‑8 گراف باند پولی دوم.. 58

شکل ‏6‑9 گراف باند چرخ ها و مدل اصطکاک سطحی.... 58

شکل ‏6‑10 تابع تبدیل کنترلر طراحی شده در نرم افزار 20sim.. 59

شکل ‏6‑11 گراف باند نهایی وسیله.. 59

شکل ‏6‑12 تنظیمات طراحی کنترلر.. 59

شکل ‏6‑13 پارامترهای مدل سگوی.... 60

شکل ‏6‑14 نتایج شبیه سازی برای کاربر 70 کیلویی و لقی تسمه قابل چشم پوشی.... 61

شکل ‏6‑15 نتایج شبیه ساز  برای کاربر 70 کیلویی و لقی تسمه5e-4.. 62