پروژه ربات خط یاب با کنترل فازی
100 صفحه در قالب word
چکیده
از جمله مباحثی که در رباتیک بسیار مورد توجه قرار میگیرد، کنترل ربات مخصوصا ً به منظور تعقیب مسیرهای از پیش طراحی شده است. به لحاظ پیچیدگی ساختار و دینامیک غیر خطی، و بدلیل وجود اصطکاک استاتیکی و گشتاورهای اغتشاشی و تغییرات شدید پارامترهای مدل ربات و همچنین امکان انجام کار در شرایط مختلف و مسیرهای متفاوت، کنترل ربات امری بس پیچیده و دشوار است. از این رو روشهای کنترلی متفاوتی ارائه گردیده که هر کدام دارای مزایا و معایبی مخصوص به خود هستند. یکی از روشهای کنترلی که طی دو دهۀ اخیر توسعه شگرفی را در کنترل سیستمهای پیچیده و غیرخطی داشته، کنترل فازی است. کنترلکنندههای فازی دارای دو مزیت اساسی می باشند، یکی آنکه این کنترلکنندهها به مدل سیستم حساس نیستند و به چگونگی رابطه ورودی-خروجی سیستم تا حد زیادی غیر وابستهاند، و دیگر آنکه دارای ساختار بسیار سادهای بوده و به سهولت قابل پیادهسازی اند. از آنجا که حرکات رباتهای هوشمند در پیست مسابقه وابستگی بسیار شدیدی به نوع برنامه و نیز شرایط پیست دارد، لذا با تدوین قوانین بسیار دقیق فازی می توان از انحراف آنها جلوگیری نمود، بطوری که گوئی توسط انسان هدایت می شوند. از این رو تجربیات شخص از طریق منطق فازی جهت عملکردی نه منطقی تر بلکه شبه انسانی تر به ربات اعمال شده، که این همان چیزی است که بشر برای تکامل هوش مصنوعی در پی دارد. همانطور که در بالا آمد، در منطق فازی عملکردی دقیق با منطق صفر و یک (دیجیتال) مد نظر نیست! بلکه در پی آن هستیم که صرفنظر از شکل ظاهری ربات، نتیجه کار تا آنجا که ممکن است، همانطور باشد که انسان می خواهد و یا انجام می دهد.
کلمات کلیدی
ربات- هوشمند- خط یاب- مسابقه- فازی- مکاترونیک- الکترونیک- هوش مصنوعی- مکانیک- تغذیه- کریستال- سنسور- میکروکنترلر- مقایسه کنندۀ آنالوگ- درایور(راه انداز)- استپ موتور(موتورپله ای)- پروگرامر- کنترل- برنامه- چرخ.
فهرست مندرجات
مقدمه..............................................6
1-1 مسابقات سال 2005.............................................9
2-1 تعریف............................................................10
3-1 مشخصه های طراحی.........................................10
4-1 میدان مسابقه.....................................................10
5-1 امتیازدهی........................................................11
1-2 مجموعه های فازی............................................13
2-2 متغیرهای زبانی................................................14
3-2 استدلال و استنتاج تقریبی.....................................14
1-3 شماتیک مدار...................................................16
2-3 تغذیه ربات......................................................20
3-3 بینایی ربات.....................................................22
4-3 مغز ربات.......................................................25
5-3 واسط برنامه ریزی............................................35
3-6 حرکت ربات....................................................36
3-7 قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند.................41
1-4 روشهای غیرکلاسیک کنترل................................43
2-4 کنترل کننده های فازی........................................44
3-4 کنترل کننده های عصبی.....................................51
4-4 کنترل کننده های فازی-عصبی.............................52
5-4 کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند...............54
1-5 فلوچارت برنامه................................................58
2-5 برنامه ربات هوشمند به زبان C++.......................64
5-3 برنامه ریزی میکروکنترلر..................................72
فهرست تصاویر و جداول
انواع مسیرهای مسابقۀ ربات خط یاب........................12
جدول امتیازات مسابقۀ ربات خط یاب........................12
مدار میکرو، استپ موتورها و درایورهایشان...............18
مدار مقایسه کننده ها و سنسورها...............................19
مدار LEDها.......................................................19
مدار بایاسینگ سنسورهای مادون قرمز......................20
شماتیک کلی مدار.................................................20
رگولاتور و مدار آن..............................................22
مدار داخلی مقایسه کنندۀ LM324............................24
ساختار و موقعیت پایه های سنسور JK15013............25
انواع میکروکنترلرهای AVR بر حسب پسوند............27
ولتاژهای عملیاتی و فرکانسهای کاری میکروکنترلر سری ATmega32...........................................................29
فیوزبیتهای میکروکنترلر سری ATmega32.............30
انواع بسته بندیهای میکروکنترلر سری ATmega32...31
معرفی پورتهای I/O میکروکنترلر سری ATmega32 ...
.......................................................................33
مشخصۀ بعضی از انواع استپ موتورها....................37
مدار داخلی درایور ULN2003..............................39
نمایش سیمپیچهای استاتور در یک موتور پله ای 4 فاز...40
راه اندازی استپ موتور به روش تک فاز...................40
راه اندازی استپ موتور به روش دو فاز.....................41
راه اندازی استپ موتور به روش Half-Step..............41
نمونۀ یک تابع گوسی.............................................49
دیاگرام بلوکی یک سیستم کنترل کنندۀ فازی.................51
دیاگرام کلی یک سیستم کنترلی فازی-عصبی...............54
انواع حالاتی که ربات خط یاب می تواند روی خط قرار گیرد.......................................................................55
فضای ورودی و توابع عضویت ربات هوشمند فازی.....55
فضای خروجی ربات هوشمند فازی..........................56
خروجی های ربات هوشمند فازی.............................57
فلوچارت اصلی برنامۀ ربات خط یاب هوشمند..............60
فلوچارت بخش ورودی و تعیین سرعت در ربات خط یاب هوشمند....................................................................61
فلوچارت تعیین زمان تأخیر بین استپها و تعیین جهت چرخش موتورها........................................................62
فلوچارت تصمیم گیری در زمان ندیدن خط..................63
فلوچارت فرمان حرکت ربات..................................64
مقدمه
قرن بیست و یکم، سن کودکی علم انسان است که در پی عصر انقلاب صنعتی و سیستمهای بزرگ مکانیکی، عصر بخار و عصر جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات که به ترتیب در قرون هجدهم، نوزدهم و بیستم شکوفا شدند، آمده است. قرن بیست و یکم، عصر تکنولوژی اطلاعات و سیستمهای هوشمند است. مادر تمام این علوم، قویترین نیروی خلقت یعنی قوۀ تخیل[1] انسان می باشد. انسان برای دستیابی آسانتر به آرزوها و خواسته هایش و به عبارتی، خواسته یا ناخواسته به منظور پیشرفت و تکامل[2] خویش، همواره در تخیلاتش، به دنبال استفاده از ماشینهایی جهت برآورده کردن نیازهای خود بوده است که نمونه های بارز آن را در بسیاری از نوشته ها و فیلمهای علمی و تخیلی می توان دید. در این بین نویسندگانی چون «هوگو گرنسبک»[3] و «ایزاک آسیموف»[4] بررسیهای زیادی را در زمینۀ ماشینهای اتوماتیک ، هوش مصنوعی[5] و رباتها انجام داده اند. به ویژه آثار «هوگو گرنسبک» که در بسیاری از داستانهای خود[6] مفاهیم الکترونیک را بکار برده است.
هرچند کلمۀ «ربات»[7] اولین بار در سال 1921 توسط رمان نویسی اهل چکسلواکی بنام «کارل کاپک»[8] در یکی از کتابهایش بکار رفت، ولی منشأ علم رباتیک را بایستی در زمان یونان باستان دانست، آن زمانی که اولین مجسمه های متحرک ساخته شدند.
«کارل کاپک» در کتا ب خود[9] خدمتگزاران مکانیکی را به نمایش در آورد که قادر بودند کلیۀ کارهای یک انسان را انجام دهند. در واقع «ربات» معادل کلمۀ «کارگر» در زبان چک و به معنی «برده» می باشد. از آن زمان تا کنون ربات را به عنوان موجودی مکانیکی که توانایی انجام بعضی از کارها یا حداقل تقلید یکی از رفتارهای انسان را دارد، می شناسند.
نمونه هایی از رباتها را از ابتدا تا کنون به شرح زیر مرور می کنیم:
سال 270 پیش از میلاد، مهندسی یونانی بنام «کرسیباس»[10] بوسیلۀ قطعات متحرک ، ارگ های بادی و ساعتهای آبی را ساخت. در قرن اول پیش از میلاد،«هرو دی الکسندریا»[11] آزمایشاتی را با پرنده های مکانیکی طراحی و به مرحله اجرا در آورد. در سال 770 میلادی، ساعتسازی سوئیسی بنام «پیر جاکت دروز»[12] سه آدمک مکانیکی ساخت که قادر به نواختن موسیقی با استفاده از ارگ، کشیدن اشکال ساده و نگارش بودند. یکی از معروف ترین فیزیکدانان بنام «نیکلا تسلا»[13] نیز در این زمینه اثری مهم از خود به جای گذاشت، یک زیردریایی مجهز به کنترل رادیویی.
امروزه ربات را سیستمی مکاترونیکی، مطیع[14] و فاقد شخصیت[15] که در دو نوع «هوشمند» و «غیر هوشمند» (فرمان پذیر از انسان) قابل ساخت است، تعریف می کنند.
در طول دو دهۀ اخیر از به هم پیوستن علوم مهندسی الکترونیک، برق، کنترل و کامپیوتر با مهندسی مکانیک جهت طراحی و ساخت سیستمهای پیشرفته و پیچیدۀ هوشمند[16] و مدرن، زمینۀ جدیدی در مراکز آموزشی و پژوهشی کشورهای مختلف دنیا بخصوص در آمریکا، اروپا و ژاپن بوجود آمده است. واژۀ مکاترونیک[17] جهت هرچه بهتر معرفی کردن این زمینۀ چند تخصصی انتخاب گردیده و بطور چشمگیری این واژه مورد قبول مراکز علمی و صنعتی قرار گرفته است. سالانه همایشهای علمی متعددی هم با این نام جهت ارائه مقالات علمی در سرتاسر دنیا تشکیل می گردد. از جمله کاربردهای آن نیز می توان به مصارف صنعتی، پزشکی، نظامی، خانگی و ... اشاره کرد.
یک سیستم مکاترونیکی در واقع متشکل از سیستمهای مختلفی است که عامل اصلی آن حرکت در یک یا چند قسمت از آن سیستم بوده و استفاده از سنسورهای دقیق هوشمند جهت اندازه گیری پارامترهای مختلف و استفاده از الگوریتمهای هوشمند کامپیوتری جهت اعمال فرامین کنترلی به قسمتهای عمل کننده نیز جزء احتیاجات اصلی هرسیستم مکاترونیکی هستند.
از آنجا که به هنگام مطالعۀ کاربردها و مدارات مربوط به مکاترونیک و رباتیک، در بسیاری از موارد این دو مبحث در کنار هم قرار می گیرند، بنابراین دارای نکات مشترک زیادی نیز می باشند. این امر به این دلیل است که به هنگام تحلیل و بررسی بسیاری از واحدهای درسی علم مکاترونیک، مشاهده می کنیم که این مباحث، عملکرد و ساختمان رباتها را تحت پوشش قرار می دهند. از طرفی دیگر واحدهای درسی رباتیک نیز با ساختمان دستگاهها و وسایلی سروکار دارند که ترکیبی از مکانیک و الکترونیک و البته در سطوح پیشرفتۀ آن هوش مصنوعی می باشند. اغلب طرحهای مربوط به رباتیک و مکاترونیک مدرن درجه ای از هوشمندی را شامل می شوند. و در آخر اینکه رباتیک تنها، شاخه ای از مکاترونیک می باشد.
امروزه استفاده از تکنولوژی ربات در زمینههای مختلف صنعت و اتوماسیون، افزایش چشمگیری یافته است. یکی از شاخههای این تکنولوژی، رباتهای متحرک می باشد که در صنایع هواپیماسازی و خودروسازی، ساخت وسایل الکترونیکی و لوازم خانگی و... کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در واقع اولین نسل رباتهای واقعی نیز، رباتهای صنعتی[18] می باشند که به عنوان ماشینهای کاربردی سازنده وسایل، که وظیفۀ انجام کارهای خطرناک، تکراری و خسته کننده را به عهده دارند، به دنیای مدرن ما وارد شدند. افزایش استفاده از رباتهای متحرک، به همراه نیاز به دقت عملکرد بالای آنها موجب شده است تا مسئلۀ طراحی کنترلکننده های این سیستمها از اهمیت بالایی برخوردار شود. نسلهای برتر اینگونه رباتها را در انواع هوشمند آنها می توان یافت که بعضی از آنها عبارتند از رباتهای جنگجو، انسان نما، صخره نورد، مین یاب، امدادگر، خط یاب، نقاش، ماوز[19] (لابیرنت[20] )، خدمتکار، فوتبالیست.
در این پایاننامه سعی بر آن است که طراحی و ساخت ربات خط یاب[21] را که یکی از رباتهای کلاسیک در نسل جدید می باشد، با یکی از جدید ترین و بهترین روشهای کنترلی شناخته شده و به ساده ترین نحو آموزش دهیم. بدین منظور سطح متوسطی از دانش روز در ارتباط با مدارهای الکترونیکی، طراحی و پیاده سازی آنها، همچنین دربارۀ میکروکنترلرها و برنامه نویسی آنها الزامی است. لذا آگاهی از نحوۀ کار میکروکنترلرهای AVR، سنسورهای مادون قرمز(IR) و بایاسینگ آنها، مقایسه کننده های آنالوگ، استپ موتور و درایو(راه اندازی) آنها وهمچنین مهارت در برنامه نویسی به زبان C توصیه می شود.
روش کنترلی بکار رفته در این ربات، کنترل فازی[22] می باشد که سعی بر آن است تا در این پروژه هرچند ساده ولی در حد نیاز، آن را آموزش دهیم. لذا در این باره نیازی به دانش قبلی نیست و جهت یادگیری آن تنها به فصل چهارم این پروژه بسنده می کنیم.
ابتدا قوانین و کلیاتی پیرامون مسابقات رباتهای خط یاب را مورد بررسی قرار داده و سپس اشارهای به تاریخچۀ پیدایش مجموعههای فازی و منطق فازی خواهیم داشت؛ بعد از مطرح نمودن مقدمات منطق فازی، جهت تشریح و آشنایی با بخشهای مختلف علم مکاترونیک و رباتیک طی فصلهایی متوالی به توضیح بخشهای مختلف تشکیل دهندۀ این علم نوین می پردازیم. عمده بحث و تمرکز این پایان نامه حول معرفی و ساخت ربات خط یابی است که هدایت آن تماما ً به صورت هوشمند و با کنترل فازی صورت گرفته است.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
از جمله مباحثی که در رباتیک بسیار مورد توجه قرار میگیرد، کنترل ربات مخصوصا ً به منظور تعقیب مسیرهای از پیش طراحی شده است. به لحاظ پیچیدگی ساختار و دینامیک غیر خطی، و بدلیل وجود اصطکاک استاتیکی و گشتاورهای اغتشاشی و تغییرات شدید پارامترهای مدل ربات و همچنین امکان انجام کار در شرایط مختلف و مسیرهای متفاوت، کنترل ربات امری بس پیچیده و دشوار است. از این رو روشهای کنترلی متفاوتی ارائه گردیده که هر کدام دارای مزایا و معایبی مخصوص به خود هستند. یکی از روشهای کنترلی که طی دو دهۀ اخیر توسعه شگرفی را در کنترل سیستمهای پیچیده و غیرخطی داشته، کنترل فازی است. کنترلکنندههای فازی دارای دو مزیت اساسی می باشند، یکی آنکه این کنترلکنندهها به مدل سیستم حساس نیستند و به چگونگی رابطه ورودی-خروجی سیستم تا حد زیادی غیر وابستهاند، و دیگر آنکه دارای ساختار بسیار سادهای بوده و به سهولت قابل پیادهسازی اند. از آنجا که حرکات رباتهای هوشمند در پیست مسابقه وابستگی بسیار شدیدی به نوع برنامه و نیز شرایط پیست دارد، لذا با تدوین قوانین بسیار دقیق فازی می توان از انحراف آنها جلوگیری نمود، بطوری که گوئی توسط انسان هدایت می شوند. از این رو تجربیات شخص از طریق منطق فازی جهت عملکردی نه منطقی تر بلکه شبه انسانی تر به ربات اعمال شده، که این همان چیزی است که بشر برای تکامل هوش مصنوعی در پی دارد. همانطور که در بالا آمد، در منطق فازی عملکردی دقیق با منطق صفر و یک (دیجیتال) مد نظر نیست! بلکه در پی آن هستیم که صرفنظر از شکل ظاهری ربات، نتیجه کار تا آنجا که ممکن است، همانطور باشد که انسان می خواهد و یا انجام می دهد.
فهرست مطالب :
چکیده
مقدمه
فصل اول
قوانین مسابقه ربات خط یاب
مسابقات سال ۲۰۰۵ ربات خط یاب
تعریف ربات خط یاب
مشخصه های طراحی ربات خط یاب
میدان مسابقه ربات خط یاب
امتیاز دهی ربات خط یاب
فصل دوم
منطق فازی ربات خط یاب
مجموعه های فازی ربات خط یاب
عملگرهای اصلی بر روی مجموعه های فازی
متغیر های زبانی
استدلال و استنتاج تقریبی
فصل سوم
الکترونیک ربات
شماتیک مدار
شماتیک کلی مدار به صورت زیر است
تغذیه ربات
باطری سربی-اسیدی
باطری Deep Cycle
باطری روی-کربن
باطری قلیایی با قابلیت شارژ دوباره
باطری نیکل-کادمیوم
باطری نیکل-هیدروکسید فلز
باطری لیتیوم و یون لیتیوم
بینایی ربات خط یاب
مغز ربات خط یاب
حافظه ربات خط یاب
امکانات جانبی ربات خط یاب
واسط برنامه ریزی
موازی (Parallel) ربات خط یاب
JTAG ربات خط یاب
خود برنامه ریزی (Self Programming) ربات خط یاب
ISP (In System Programming ربات خط یاب
حرکت ربات خط یاب
راه اندازی به روش تک فاز
راه اندازی به روش دو فاز
راه اندازی به روش Half-Step
قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند
فصل چهارم
کنترل ربات خط یاب
کنترل موقعیت ربات خط یاب
کنترل سینماتیک ربات خط یاب
کنترل دینامیک ربات خط یاب
کنترل تطبیقی ربات خط یاب
کنترل خارجی ربات خط یاب
روشهای غیر کلاسیک کنترل ربات خط یاب
کنترل کننده های فازی ربات خط یاب
کنترل کننده های عصبی ربات خط یاب
کنترل کننده های فازی-عصبی ربات خط یاب
کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند
فصل پنجم
هوشمندی و کامپیوتر
فلوچارت برنامه
برنامه ربات هوشمند به زبان C++
برنامه ریزی میکروکنترلر
فصل ششم
مکانیک ربات
عکسهای ربات خط یاب هوشمند فازی
فهرست منابع کتاب شناختی
مقدمه
تحلیل SWOT ابزاری کارآمد برای شناسایی شرایط محیطی و توانایی های درونی سازمان است. پایه و اساس این ابزار کارآمد در مدیریت استراتژیک و همین طور بازاریابی، شناخت محیط پیرامونی سازمان است. حروف SWOT که آن را به شکل های دیگر مثل TOWS هم می نویسند، ابتدای کلمات قوت) (S، ضعف) (W، فرصت) (oو تهدید) (Tمی باشد (شکل1-1). تکنیک SWOT یکی از تکنیک های برنامه ریزی راهبردی است. لیکن با شناخته شدن سودمندی آن از دهه 1980 میلادی نظریه پردازان موفق شدند تا دامنه کاربرد تکنیک های یاد شده را از قلمرو برنامه ریزی موسسات خصوصی به قلمرو برنامه ریزی و مدیریت شهری در عرصه عمومی و برنامه های دولتی و همگانی تسری بخشیده و با الزامات آن منطبق سازند (گلکار 1384). مدل SWOT یکی از ابزار های استراتژیک تطابق نقاط قوت و ضعف درون سیستمی با فرصت ها و تهدیدها برون سیستمی است. از دیدگاه این مدل یک استراتژی مناسب قوت ها و فرصت ها را به حد اکثر و ضعف ها و تهدید ها را به حداقل ممکن می رساند (هریسون 1382). تجزیه و تحلیل SWOT اصطلاحی است که برای شناسایی نقاط قوت و ضعف داخلی و فرصت ها و تهدید های خارجی که یک شرکت، مجموعه و یا قلمرو با آن روبرو است به کار برده می شود. تجزیه و تحلیل SWOT شناسایی نظام مند عواملی است که راهبرد باید بهترین سازگاری را با آنها داشته باشد. منطق رویکرد مذکور این است که راهبرد اثر بخش باید قوت ها و فرصت های سیستم را به حداکثر برساند و ضعف ها و تهدید ها را به حداقل برساند. این منطق اگر درست به کار گرفته شود نتایج بسیار خوبی را برای انتخاب و طراحی یک راهبرد اثر بخش خواهد داشت. ماهیت قوت و ضعف به درون سازمان مربوط می شود و فرصت و تهدید معمولاً محیطی هستند. در اینجا به معرفی عوامل داخلی و خارجی پرداخته شده است.
فهرست :
قوت ها
ضعف ها
فرصت ها
تهدیدها
بررسی ماتریس SWOT در حالت دقیق
آنالیز و گرد آوری گزارش محیط زیستی
آنالیز SWOT برای GMMI
بررسی ماتریس SWOT در حالت فازی
الگوریتم فازی سازی ماتریس SWOT
نتیجه گیری
فصل اول
-1 مقدمه 1
-1-1 تعریف مساله و هدف از پژوهش 1
-2-1 پدیده تحکیم 1
-3-1 منطق فازی 2
-4-1 الگوریتم ژنتیک 3
فصل دوم
-2 مروری بر تحقیقات گذشته 4
-1-2 مقدمه 5
-2-2 شناسایی پارامتر های موثر در نشست تحکیمی خاک 5
-3-2 مروری بر تاریخچه نظریه مجموعه فازی و زمینه های آن در مهندسی عمران 6
-1-3-2 اولین زمینه های فکری 6
-2-3-2 دهه 60 ، ظهور فازی 7
-3-3-2 دهه 70 ، تثبیت مفاهیم بنیادی و ظهور اولین کاربرد ها 7
-4-3-2 دهه 90 و سالهای آغازین قرن 21 ف چالش ها کماکان باقی است 8
-5-3-2 فازی در ایران 8
-6-3-2 نظریه فازی در مهندسی عمران 8
-4-2 تاریخچه ای از الگوریتم ژنتیک 9
فصل سوم
-3 تحکیم 11
-1-3 مقدمه 12
-2-3 اصول پایه تحکیم
-1-2-3 مفاهیم کلی تحکیم یک بعدی
12
12
ب
-2-2-3 نظریه تحکیم یک بعدی 12
-1-2-2-3 محاسبه نشست تحکیم یک بعدی 14
-2-2-2-3 حل معادله تحکیم 15
-3-2-2-3 آزمایش تحکیم 16
-1-3-2-2-3 آزمایش تحکیم با سرعت تغییر شکل نسبی ثابت 17
-2-3-2-2-3 آزمایش تحکیم با شیب ثابت 18
-4-2-2-3 خصوصیات تراکم پذیری 19
-1-4-2-2-3 اندازه گیری غیر مستقیم شاخص تراکم 19
-3-2-3 نشست تحکیم 20
-4-2-3 درجه تحکیم 21
-5-2-3 محاسبه ضریب تحکیم با استفاده از نتایج آزمون های آزمایشگاهی 22
-1-5-2-3 روش لگاریتم زمان 22
-2-5-2-3 روش ریشه دوم زمان 23
-3-5-2-3 روش شیب بیشینه سو 23
-4-5-2-3 روش محاسباتی سیوارام و سوامی 24
e-Logσ -6-2-3 تاثیر دست خوردگی نمونه بر روی منحنی '
25
-7-2-3 تحکیم ثانویه 25
-1-7-2-3 تاثیر تحکیم ثانویه بر روی فشار پیش تحکیمی 27
-8-2-3 تحکیم به کمک زهکش ماسه ای 28
فصل چهارم
-4 منطق فازی و کاربرد آن در مهندسی عمران 29
-1-4 مقدمه 30
-2-4 مجموعه های فازی 31
-1-2-4 تعاریف و مفاهیم اولیه مجموعه های فازی 31
-2-2-4 چند مفهوم مقدماتی 32
-3-2-4 نماد گذاری 32
-4-2-4 عملگر های مجموعه ای 32
-3-4 اصل توسعه در روابط فازی 36
-1-3-4 اصل توسعه 36
-2-3-4 حاصل ضرب کارتزین فازی 36
-3-3-4 اصل توسعه بر روی فضای حاصل ضرب کارتزین 37
-4-3-4 رابطه فازی 37
-5-3-4 ترکیب روابط فازی 37
-6-3-4 اعداد فازی
L-R -7-3-4 اعداد فازی
37
38
ت
-4-4 منطق فازی 39
-1-4-4 استدلال فازی 39
-2-4-4 متغییر های زبانی 40
-3-4-4 قیود زبانی 40
-4-4-4 قواعد اگر- آنگاه 40
-5-4-4 گزاره فازی 41
-6-4-4 شیوه استدلال فازی 41
-7-4-4 روش ممدانی 43
-8-4-4 روش استدلال فازی با استفاده از توابع خطی 46
-9-4-4 استدلال فازی ساده شده 48
-5-4 کاربردهای فازی در مهندسی عمران 49
-1-5-4 سیستم های فازی 49
-2-5-4 پایگاه قواعد 49
-3-5-4 ویژگی های مجموعه قواعد 49
-4-5-4 موتور استنتاج فازی 50
-5-5-4 فازی ساز 51
-6-5-4 غیر فازی ساز 51
-7-5-4 کنترل فازی 52
فصل پنجم
-5 روشهای بهینهسازی الگوریتم ژنتیک 54
-1-5 مقدمه 55
-2-5 معرفی الگوریتم ژنتیک 56
-3-5 چگونگی عملکرد الگوریتم 58
-4-5 شرط همگرایی در الگوریتم وراثتی 62
-5-5 الگوریتم وراثتی برای بهینه سازی توابع مفید ریاضی 62
-6-5 اصول ریاضی الگوریتم وراثتی 65
-7-5 تابع الحاقی و روش های بدست آوردن آن با استفاده از توابع جریمه 67
-8-5 بهسازی تابع الحاقی 68
-9-5 روش های ارزیابی تابع برازندگی 69
-1-9-5 تغییر مقیاس خطی 69
-2-9-5 درجه بندی توانی 69
-10-5 روش های انتخاب 70
-1-10-5 نمونه برداری قطعی 70
-2-10-5 نمونه برداری تصادفی با جایگزین
-3-10-5 نمونه برداری تصادفی بدون جایگزین
70
70
ث
-4-10-5 نمونه برداری تصادفی باقیمانده با جایگزین 71
-5-10-5 نمونه برداری تصادفی باقیمانده بدون جایگزین 71
-6-10-5 انتخاب مسابقه ای 71
-11-5 روش های پیوند 71
-12-5 عملگر جهش 71
-13-5 تعیین پارامتر های کنترلی در الگوریتم وراثتی 72
-14-5 روش انتخاب طرح برای نسل جدید 73
-15-5 معیار همگرایی 74
-16-5 باز آفرینی محدوده متغییر ها 74
-17-5 بهینه سازی چند هدفی 75
فصل ششم
-6 برآورد ضریب فشردگی تحکیم به وسیله پارامترهای فیزیکی خاک 77
-1-6 مقدمه 78
-2-6 شناسایی پارامتر های موثر در نشست تحکیمی خاک 78
-3-6 بانک اطلاعاتی مورد استفاده 79
-4-6 تحلیل اطلاعات با استفاده از روش برازش خطی 80
-5-6 نتیجه گیری 83
فصل هفتم
84 (ANFIS) -7 مدل سازی ضریب فشردگی با استفاده از شبکههای عصبی – فازی
85 ANFIS -1-7 آشنایی با مدل سازی توسط
-2-7 کاربرد الگوریتم ژنتیک در طراحی مدل فازی – طراحی توابع عضویت ورودی 87
-3-7 استفاده از تجزیه مقادیر منفرد در طراحی مدل های فازی – طراحی توابع عضویت خروجی 87
87 (ANFIS) -4-7 مدل سازی ضریب فشردگی با استفاده از شبکه های عصبی-فازی
-5-7 تحلیل مدل و بررسی نتایج 89
فصل هشتم
-8 نتیجهگیری و جمعبندی 93
-1-8 نتیجه گیری 94
-2-8 محدودیت ها
-3-8 پیشنهاد برای ادامه مطالعه
94
94
ج
مراجع 95
پیوست 97
مقالات
در این مقاله به بررسی شیوه های جدید تشخیص عیوب که بر مبنای منطق فازی استوار هستند می پردازیم. منطق فازی یکی از شاخه های جدید علم است که در سال 1965 توسط پروفسور زاده ابداع و معرفی شد.
اصول مطق فازی بر تعاریف مجموعه های فازی استوار است. همان گونه که اصول منطق کلاسیک بر مجموعه های کلاسیک یا مطلق استوار هستند. اهمیت منطق و مجموعه های فازی بخصوص اخیراً و پس از بوجود آمدن نگرشهای جدید در علوم و تکنولوژی موسوم به موج سوم افزایش یافته است. در نگرش موج سومی سعی تکنولوژیست ها بر هر چه نزدیکتر کردن ماشین وتکنولوژی به انسان متمرکز می شود که یکی از ابعاد آن طراحی و ساخت ماشنهایی است که به نوعی روالهای عملکرد انسانی را شبیه سازی کند. منطق فازی یکی از ابزارهای مؤثر در ایجاد روالها و طراحی سیستمهایی با عملکرد نزدیک به انسان است.
فهرست مطالب
فصل اول : آموزش منطق فازی
مقدمه
رشته های فازی ( Fuzzy Sets )
مرجع ( Universe )
نقش عضویت ( Membership function )
یگانه ( Singletons)
متغیرهای زبانی (Linguistic variables )
مثال سطح مخزن
عملیات برروی مجموعه های فازی ( Operations On Fuzzy Set)
عملیات مجموعه ها ( Set operations)
اصلاح کننده (Modifiers )
ارتباط میان مجموعهها
منطق فازی ( Fuzzy Logic )
پیوندها ( Connectives )
استنباط ( Implication )
نتیجه ( Inference )
قواعد چند گانه ( Several Rule )
فصل دوم : نظریه منطق فازی
مقدمه
منطق دودویی و منطق چند مقداری - حد آستانه معین و فازی
مجموعه های فازی
مجموعه های فازی مراتب بالاتر
عملیات کلاسیک روی مجموعه های فازی
روابط فازی
قاعده ترکیبی استنتاج
متغییرهای زبان شناختی
منطق فازی
فرم کانونی
اصول اولیه و مفاهیم کلی کنترل فازی
مزایای کنترل کننده فازی
چه مواقعی باید از منطق فازی استفاده کرد؟
ژاپن پیشگام در تحقیقات و کاربرد سیستمهای فازی
وضعیت تحقیقات و کاربرد سیستمهای فازی در ایران
فصل سوم : سیستمهای تشخیص عیب بر مبنای منطق فازی
مقدمه
مجموعه ها و منطق فازی
سیستمهای تشخیص سنتی
سیستمهای تشخیص فازی
مثالی کاربردی از سیستم تشخیص
نتایج پیاده سازی
فصل چهارم :
طراحی شبیه سازی یک کنترل کننده هوشمند ترافیک با استفاده از تئوری مجموعه های فازی
مقدمه
سابقه علمی پژوهش
مقدمه های بر مفاهیم و روشهای کنترل ترافیک
کنترل پیش زمانبندی شده
کنترل متاثر از ترافیک
کنترل متاثر از ترافیک با استفاده از منطق فازی
آشنایی با تئوری مجموعه فازی
انگیزه های استفاده از مجموعه های فازی
فضای کمی فازی
کنترل فازی طرح شده
توابع عضویت ورودیها و خروجیها
مکانیزم بهنگام سازی معادلات و مقادیر کیفی فازی مربوط به ورودی های کنترلر
مقایسه عملکرد کنترلر فازی طرح شده با روش پیش زمانبندی شده در مورد میدان
مقدمه
شبیه سازی پیش زمانبندی شده میدان انقلاب تهران
شبیه سازی کنترلر فازی طرح شده بر روی میدان انقلاب تهران
مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی فازی و پیش زمانبندی شده
نتیجه گیری
خلاصه
پیشنهادات
فرمت فایل : word
صفحات : 112 صفحه