ربات خودمختار[1] به سامانهی فیزیکیای اطلاق می شود که بتواند به طور هدفمند، بدون دانش پیشین از محیط و بدون دخالت انسان در دنیای واقعی، که مخصوصا برای ربات مهندسی نشده، حرکت کند و وظایف مشخصی را انجام دهد [1]. به عنوان مثال، مطلوب مساله ناوبری[2] ربات، که در این پژوهش مطرح است، حرکت ربات به سمت هدفی مشخص بدون برخورد با موانع موجود میباشد. این موانع میتوانند موانع ثابت مثل دیوار، میز، صندلی و یا موانع متحرك مثل انسانها و … باشند. جهت عملکرد بهتر لازم است ربات محیط را حس نماید و قادر به برنامه ریزی عملیات خود باشد. پیچیدگی و تنوع محیطهایی كه ربات باید در آنها كار كند، همچنین محدودیتهای زیاد حركتی (مانند حداکثر سرعت ممکن ربات) و محیطی (مانند وجود موانع) كه ربات مجبور به رعایت آنها میباشد، مساله ناوبری ربات را به یک مساله مشكل تبدیل كرده است. رباتهای خودمختار بایستی قادر به سازگاری با عدم قطعیتهای بسیار موجود در محیط باشند، زیرا محیطهای فیزیکی معمولاً پویا و غیر قابل پیش بینی هستند. اغلب موانع ایستا نیستند و داده های حسگرها به علت نویز، غیردقیق و غیر قابل اطمینان هستند. حركت رباتها، معمولاً براساس معیارهای كارایی عملكرد و محدودیتهای ذاتی آنها بهینه می شود. معیارهای كارایی متداول، غالباً کمینهسازی تعداد برخورد با موانع و زمان رسیدن به هدف میباشند و از آن سو محدودیت، لحاظ نمودن حداکثر سرعت ربات است.
ماشینهای هوشمندی که بتوانند وظایف خسته کننده، تکراری و خطرناک را انجام دهند، جایگزین تواناتر و قدرتمندتر و قابل اطمینان تری نسبت به نیروهای انسانی میباشند. رباتیک امروزی از زمینهای ساخت یافته کارخانهها به محیطهای انسانی غیرقابل پیش بینی حرکت کرده است. رباتهای امروزی میبایست در محیطهای ساختنیافته و پویا فعالیت کنند. رباتها به طور گسترده در منازل، ادارهها، بیمارستانها، امدادرسانی در نواحی خطرناک یا غیرقابل دسترس، یاریرسانی به افراد معلول، تولید و مونتاژ و بستهبندی، حمل و نقل، اکتشافات زمینی و فضایی، جنگ افزارها و تحقیقات آزمایشگاهی به کار میروند.
1 autonomous
[2]
navigation
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
1-1 آشکارسازهای مادون قرمز
آشکارساز نوری[1] یک قطعه الکتریکی نوری است که انرژی نور را جذب کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند .آشکارسازی که طیف مادون قرمز را جذب و آشکار می نماید آشکارساز مادون قرمز نامیده می شود .اهمیت آشکارسازهای مادون قرمز در آشکارکردن طیف غیرمرئی نور می باشد که بیشتر اجسام در دمای اتاق به صورت تشعشعات مادون قرمز از خودتابش می کنند .معمولا از محدوده مادون قرمز 5-3میکرومتر در صنایع نظامی]4-1[ ، از محدوده15-8 میکرومتر در تصویر برداری حرارتی[2]]5-2[ و از محدوده بیشتر از 20 میکرومتر در کاربردهای تراهرتز[3] استفاده می شود .آشکارسازهای مادون قرمز به صورت گسترده در سیستمهای مخابرات نوری[4] نیز به کار گرفته می شوند .در زمینه آشکارسازهای مادون قرمز تلاشهای زیادی برای بالابردن کیفیت محصول ، بهبود پارامترهای پاسخ[5] ، آشکارکنندگی[6] و دمای عملکرد و روش ساخت صورت گرفته است .برای رفع مشکلات فوق ساختارهای پیشنهادی از حالت حجیم[7] شروع شد و به ساختارهایی مبتنی بر چاه کوانتمی[8] و در نهایت به ساختارهایی مبتنی بر نقاط کوانتمی[9] توسعه پیدا کرده اند . آشکارساز نقطه کوانتمی در مقایسه با آشکارساز چاه کوانتمی مزیتهایی دارد که از آن جمله میتوان به جریان تاریک[10] کمتر، عدم حساسیت به قطبش نور ورودی، قابلیت کار در دمای بالاتر، قابلیت آشکارسازی و پاسخدهی بالاتر اشاره کرد [6].
با بهره گرفتن از اثر اندازه کوانتمی و کنترل مواد ترکیبی و ابعاد نقاط کوانتمی قادر خواهیم بود که پاسخ طیفی آشکارسازهای نقطه کوانتمی را در محدوده وسیعی از طیف مادون قرمز کنترل کنیم . به علت مشکل بودن تغییر اندازه نقاط کوانتمی برای کنترل پاسخ طیفی آشکارساز ساختار نقطه در چاه کوانتمی پیشنهاد گردید]7[ که به راحتی با تغییر اندازه چاه کوانتمی میتوان پاسخ طیفی آشکارساز را کنترل کرد .همچنین برای کاهش جریان تاریک آشکارساز، از ساختارنقطه در چاه کوانتمی با تونل زنی تشدیدی]8[ استفاده میگردد که این ساختار جریان تاریک آشکارساز را تا حد زیادی نسبت به آشکارسازهای متداول نقطه کوانتمی کاهش می دهد .به علت اهمیت و تاثیر نویز بر دمای عملکرد آشکارساز در این پایان نامه نویز آشکارسازهای نقطه در چاه کوانتمی با تونل زنی تشدیدی با روش عددی ارائه وبا ساختارهای قبلی آشکارساز مقایسه خواهد شد .
1-2خلاصه بیشینه پژوهشی
1- Photodetector
2- Thermal imaging
3-Terahrtz
4-Optical communication
5-Responsivity
6-Detectivity
7-Bulk
8-Quantum well
9-Quantum dot
10-Dark current
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
با پیشرفت تکنولوژی، سیستم های مخابرات نوری از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. سرعت و کیفیت مطلوب انتقال از مهمترین ویژگی های مخابرات نوری می باشد. عواملی از جمله تضعیف زیاد سیگنال در سیستم های بدون سیم یا با سیم مسی و محدودیت ظرفیت انتقال این سیستمها، در کنار عواملی چون مصونیت فیبر های نوری از لحاظ تداخل و کیفیت مطلوب سیگنال باعث سوق به سیستم های مخابرات نوری شده است. آشکار ساز های نوری از آن جهت که اولین بخش گیرنده را تشکیل می دهند دارای اهمیت ویژه ای هستند و از میان آن ها آشکار ساز های APD به علت گین بالا تر مورد توجه بیشتری قرار گرفتند. آشکار ساز[1] (WG-SACM-APD) از آن جهت که نور از کنار لایه جذب [2] به آن می تابد دارای سرعت بالاتر و پهنای باند بیشتر است]1-2[.
1-2- تشریح و بیان مساله
1-2-1- آشکار ساز نوری
سیستم مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور حامل انتقال داده باشد، کانال چنین ارتباطی می تواند فضای آزاد یا فیبر نوری باشد و از سه بخش اصلی فرستنده، خط انتقال و گیرنده تشکیل شده است. در شکل زیر ساختار یک سیستم مخابرات نوری دیده می شود.
شکل (1-1). شمای کلی یک سیستم مخابرات نوری]1[
آشکار ساز نوری اولین بخش در گیرنده سیستم های مخابرات نوری است که وظیفه آن دریافت اطلاعات ارسالی از طریق فیبر نوری و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد. یک آشکار ساز نوری برای عملکرد مطلوب در سیستم گیرنده باید دارای قابلیت اطمینان بالا، پاسخدهی سریع یا حساسیت زیاد در محدوده طول موج گسیل شده از منبع نوری ، نویز کم و پهنای باند کافی برای سرعت مطلوب انتقال اطلاعات باشد.
به علاوه در کاربردهایی که لازم است سیگنال نوری با سطوح پایین انرژی آشکار شود نیاز به یک آشکار ساز با حساسیت بالا می باشد.
سه مرحله در فرایند آشکار سازی نوری وجود دارد مرحله اول جذب انرژی نوری و تولید حاملهاست. مرحله دوم انتقال با بهره یا بدون بهره حامل های تولید شده به وسیله نور از ناحیه جاذب و یا ناحیه گذار و مرحله سوم جمع آوری حامل ها و تولید جریان نوری که در یک مدار خارجی جاری می گردد.
چون آشکار ساز نوری اولین بخش از گیرنده نوری است شبیه سازی و تجزیه و تحلیل این افزاره نقش مهمی در مخابرات نوری دارد]1-2[.
[1] Waveguide-Separated Absorption Charge Multiplication-Avalanche Photodetector
[2]
Absorption
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
تخصصی: قدرت
رشته تحصیلی:برق گرایش:سیستم
نیمسال ورود به مقطع جاری:دوم /1391 نیمسال شروع به تحصیل :
نام و نام خانوادگی استاد (اساتید) راهنما: نام و نام خانوادگی استاد (اساتید) مشاور:
1- هادی زاینده رودی
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
الگوریتم بهینهسازی گروه ذرات هوشمند IPSO
الگوریتم فراابتکاری بهینهسازی گروه ذرات روش محاسباتی تکاملی مبتنی بر جمعیت جوابها است. مانند سایر الگوریتمهای فراابتکاری، الگوریتم مذکور ابزار بهینهسازیی است که می تواند برای حل انواع مختلفی از مسایل بهینهسازی بهکار گرفته شود. این الگوریتم از
جدیدترین روشهای فراابتکاری است که با الهامگیری از رفتار اجتماعی گروهی از پرندگان مهاجر که در تلاش برای دستیابی به مقصد ناشناختهای هستند، توسط کندی و ابرهارت (1995) در سال 1995 میلادی توسعه داده شده است. در الگوریتم PSO، جمعیت جوابها، گروه نامیده می شود و هر جواب مانند یک پرنده در گروهی از پرندگان است و ذره نام دارد و شبیه کرموزوم در الگوریتم ژنتیک است. تمامی ذرات دارای مقدار شایستگی هستند که با بهره گرفتن از تابع شایستگی محاسبه میگردند و تابع شایستگی ذرات باید بهینه گردد. جهت حرکت هر ذره توسط بردار سرعت آن ذره معین می شود. برخلاف الگوریتم ژنتیک، در فرایند تکاملی الگوریتم مذکور، پرندگان جدیدی از نسل قبل (جوابهای جدید از جوابهای قبلی) ایجاد نمیگردد، بلکه هر پرنده رفتار اجتماعی خود را با توجه به تجربیاتش و رفتار سایر پرندگان گروه تکامل بخشیده و مطابق آن حرکت خود را به سوی مقصد بهبود میدهد.
در این تحقیق از الگوریتم بهبود یافته بهینه سازی انبوه ذرات (IPSO) استفاده می شود. الگوریتم IPSO همانند الگوریتم PSO است، با این تفاوت که در هر بار محاسبه مقدار تابع هدف، از روش های بهبود همانند * opt-2 استفاده می شود . با بهره گرفتن از این روش، زمان حل نسبت به PSO کمتر می شود. همچنین جواب های ارائه شده بهتر می شوند
الگوریتم IPSO، یک الگوریتم بهینه سازی تصادفی بر اساس جمعیت است که از شبیه سازی رفتار اجتماعی گروه پرندگان و ماهیان مدل سازی شد. در ابتدای الگوریتم ،تعدادی از ذرات (پرنده) به طور تصادفی تولید می شوند، سپس به هر یک از آن ها، سرعتی نسبت داده می شود. بر اساس سرعت فعلی ذره و فاصله آن از بهترین موقعیتی که تا کنون توسط خود او دیده شده است و نیز فاصله او از بهترین موقعیت یافت شده توسط ذرات مجاور، سرعت جدیدی برای آن ذره محاسبه می شود و با توجه به این نکته که مقدار سرعت به دست آمده، برابر با مقدار جابه جایی ذره در طی یک مرحله است، میتوان موقعیت جدید ذره را در مرحله بعدی، پس از به روز رسانی موقعیت به دست آورد. این فرایند سپس تا تعداد تکرار مشخصی انجام می گیرد و در نهایت، بهترین مکان ملاقات شده توسط همه ذرات به عنوان جواب مسئله ارائه می شود . هر ذره در الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، از سه بردار d بعدی تشکیل شده است؛ d بعد فضای جستجو است. برای ذره i اُ–ُم این سه بردار عبارتند از: xi موقعیت فعلی ذره ،vسرعت حرکت ذره و yi بهترین موقعیتی که ذره تا به حال تجربه کرده است و ŷi بهترین مکانی که تا کنون توسط ذرات مجاور یافت شده است. الگوریتم بهینه سازی ذرات انبوه، چیزی فراتر از یک مجموعه ذرات است و هیچ یک از ذرات به تنهایی توانایی حل مسئله را ندارند و فقط هنگامی می توانند مسئله را حل کنند که با یکدیگر تعامل داشته باشند. در واقع برای انبوه ذرات، حل مسئله یک مفهوم اجتماعی است که از رفتار تک تک ذرات و تعامل میان آنها به وجود می آید. با این وجود، اگر تابع برازندگی مسئله مفروضی، تابع f باشد ،مقادیر ŷi ،yi ،vi ،xi در هر مرحله به صورت بهبود یافته بروزرسانی می شوند
[1] Swarm
[2] Particle
[3] Fitness value
[4] Fitness function
[5] Velocity
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
ای بر لزوم بررسی پدیده های عایقی
توسعه شهرها، افزایش جمعیت و همچنین تأسیس وگسترش مراکز صنعتی همگی سبب افزایش تقاضای بار الکتریکی هستند. افزایش بار الکتریکی درخواستی ملزم به استفاده از سطوح ولتاژ بالا جهت کاهش تلفات انتقال است. از آنجایی که افزایش ولتاژ خطوط انتقال نیاز به حریم وسیعتری نسبت به خطوط با ولتاژ پایین دارند و همچنین به دلیل افزایش روزافزون ارزش اقتصادی زمین، امروزه ترجیحاً سعی می شود تا از شبکه های کابلی فشارقوی زیرزمینی به جای خطوط انتقال هوایی استفاده شود. ضمناً از آنجایی که خطوط هوایی از تجهیزات آسیب پذیر در حین جنگ میباشند، استفاده از کابلهای فشار قوی پدافند غیرعامل[1] محسوب می شود و از این آسیبپذیری میکاهد.
در شبکه برق ایران هماکنون جهت گسترش شبکه در سطوح توزیع، فوق توزیع و انتقال، ترجیحاً از شبکه های کابلی استفاده می شود. به عنوان مثال، در شبکه برق منطقهای تهران از کابلهای XLPE با سطح ولتاژ 20 تا 230 کیلوولت استفاده شده است و مطالعاتی جهت استفاده از کابلها در سطوح بالاتر ولتاژ نیز انجام می شود[2]. بدین ترتیب، کابلهای فشارقوی نقش بسیار حساسی در شبکه های برق ایفا می کنند و حفاظت آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است، زیرا هر مشکلی در آنها که سبب قطع آنها و بروز خطا شود، صدمات اقتصادی (و شاید سیاسی) وسیعی به شبکه وارد می کند.
عایقهای الکتریکی، مواد جامد، مایع و یا گازی هستند که به صورت گسترده در تمامی تجهیزات یک شبکه قدرت، از جمله ژنراتورها،
ترانسفورماتورها، خطوط انتقال، موتورها و … به منظور جداسازی الکتریکی به کار میروند. از این رو خرابی و یا نقص عایقهای تجهیزات می تواند سبب اختلال و ایجاد مشکلات اساسی برای شبکه قدرت شود. بنابراین بررسی علل خرابی و یا عوامل ایجاد نقص در عایق تجهیزات از اهمیت ویژهای برخوردار است زیرا میتوان با بررسی آنها روشهای ساخت و یا روشهای نگهداری و تعمیرات را بهبود بخشید[1].
کابلهای الکتریکی از جمله مهمترین تجهیزات الکتریکی هستند که در آنها از عایقهای جامد استفاده شده است. عایقهای جامد به دلایل مختلف، از جمله روشهای ساخت، پیری، شرایط محیطی و… دچار تنزل در مشخصات عایقی میشوند. تنزل عایقی در عایق کابلها می تواند مشکلات زیادی از جمله افزایش جریان نشتی و ایجاد تخلیههای جزئی در عایق کابل به وجود آورد و در شرایط بحرانی می تواند سبب شکست عایقی و ایجاد خطا شود. بنابراین باید عوامل ایجاد تنزل عایقی در عایق کابلها به خوبی بررسی شوند تا بتوان عملیات پیشگیرانه و یا در صورت لزوم عملیات اصلاحی برای این کابلها صورت بگیرد[1].
علی رغم اینکه در دهه 70 میلادی شکست های عایقی بصورت درخت در عایق پلی اتیلن کابل های فشار متوسط رخ می داد و باعث شکست سرویس کاری می شد، شناسایی شده ولی تاکنون روش مناسبی که بتواند این پدیده را به درستی مدلسازی کند وجود ندارد. برای شناخت بهتر این پدیده آزمایش هایی در این زمینه انجام شد، نتایج نشان می دهد که ظاهراین نوع شکست شبیه درخت الکتریکی است که معمولا از سر دو الکترود رشد کرده است و باعث تنزل سطح عایقی کابل تحت تنش الکتریکی شده است. همین مساله باعث شد تا تحقیقاتی گسترده ای در زمینه شناخت بیشتر این پدیده انجام شود. نتایج آزمایش هایی که با بهره گرفتن از الکترود سوزنی انجام گرفته، نشان داده است که احتمالا افزایش میدان محلی و پیری عایق باعث شروع و رشد درخت در مقیاس زمانی ساعتی، ماهیانه و یا سالیانه می شود[2].
[1] . پدافند غیرعامل یا دفاع غیرعامل(Passive Defense) به مجموعه اقداماتی اطلاق میگردد که به کارگیری جنگ افزار نیاز ندارد و با اجرای آن میتوان از وارد شدن خسارات مالی به تجهیزات و تاسیسات حیاتی و حساس نظامی و غیرنظامی و تلفات انسانی جلوگیری نموده و یا میزان این خسارات و تلفات را به حداقل ممکن کاهش داد.
[2] . به عنوان مثال، در نیروگاه تلمبه ذخیرهای سیاهبیشه، جهت انتقال قدرت از خروجی 400 کیلوولت ترانسفورماتور تا پست 400 کیلوولت از کابلهای XLPE استفاده شده است.
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است