معرفی انواع دیوار آتش یا فایروال و پیاده سازی نرم افزاری یک دیوار آتش فیلتر کنندة بسته در سیستم عامل لینوکس - 106 صفحه فایل ورد

اختصاصی از یارا فایل معرفی انواع دیوار آتش یا فایروال و پیاده سازی نرم افزاری یک دیوار آتش فیلتر کنندة بسته در سیستم عامل لینوکس - 106 صفحه فایل ورد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

چکیده:

تأمین امنیت شبکه، بخش حساسی از وظایف هر مدیر شبکه محسوب می‎شود. از آنجاییکه ممکن است محافظت های متفاوتی موردنیاز باشد، لذا مکانیزم های گوناگونی هم برای تأمین امنیت در شبکه وجود دارد. یکی از این مکانیزم ها استفاده از دیوار آتش می‎باشد. مدیر شبکه باید درک بالایی از انواع دیوار آتش، نقاط قوت و ضعف هر نوع، حملات تهدید کنندة هر نوع، معماری های دیوار آتش، تأثیرات آن بر شبکه و کاربران، سیاست امنیتی سازمان و همچنین نیازهای فنی پیاده سازی داشته باشد تا بتواند راه حل مناسب را انتخاب و به درستی پیاده سازی نماید و سپس آنرا مورد آزمایش قرار دهد. در همین راستا، سیستم عامل «Linux» برای پیاده سازی نرم افزاری دیوار آتش فیلتر کنندة بسته، ابزاری را به نام «iptables» در اختیار کاربر قرار می‎دهد تا با استفاده از دستورات این ابزار بتواند قوانین و فیلترهای موردنیاز را برای کنترل مطلوب دسترسی، خواه از داخل شبکه به خارج و خواه بالعکس، پیکربندی نماید.

فصل دوم: پیاده سازی دیوار آتش با استفاده از iptables

2-1 : مقدمه

انجمن کد منبع باز (open source community)، در ایجاد نرم افزار دیوار آتش که به طور ایده آلی برای شبکه با هر اندازه ای مناسب باشد، حضور برتری داشته است. سیستم عامل لینوکس (Linux) نیز طبیعتاً از قابلیتهای مسیریابی (route) بسته ها و فیلتر کردن آنها پشتیبانی می‌کند. سیستم زیرمجموعة هستة لینوکس (Linux Kernel Subsystem) که پردازش بسته های شبکه را بر عهده دارد، Netfilter نام دارد و iptables، دستوراتی برای پیکربندی آن است. تا نسخة 2/2 هستة لینوکس،‌از ipchains و قبل از آن نیز از ipfwadm استفاده می‎شد اما در نسخه های جدیدتر از 2/2 باید از iptables استفاده کنیم. بستة نرم افزاری iptables از عملیات تغییر شکل (masquerading) و فیلترسازی (filtering) که در هستة 3/2 و بعد از آن وجود دارند، پشتیبانی می‌کند. بنابراین به منظور استفاده از iptables، باید هسته را کامپایل مجدد (recompile) کنیم تا netfilter نصب شود و نیز باید بستة نرم افزاری iptables را نصب کنیم. بسته به نسخة هستة سیستم، می‎توان از این برنامه های کاربردی برای پیکربندی سیستم لینوکس استفاده کرد تا به عنوان یک مسیریاب عمل کند، در این صورت تضمین می‎شود که بسته ها از یک شبکه به شبکه ای دیگر فرستاده شوند و مسیریاب لینوکسی، هیچ ترافیکی را بررسی یا فیلتر نخواهد کرد.

امکان دیگری که ipchains و iptables فراهم می سازد، پیکربندی مسیریاب لینوکسی برای تغییر شکل دادن ترافیک یا بررسی و مسدود نمودن آن است، مثلاً با بازنویسی سرآیندهای IP، اینگونه به نظر خواهد رسید که یک بسته، از یک میزبان معین ناشی شده است.

2-2 : واژگان علمی مربوط به فیلترسازی بسته (Packet Filtering Terminology)

رابط (interface) : معمولاً منظور، یک کارت رابط شبکه (NIC) است. بیشتر دیوارهای آتش، چندین NIC دارند و باید به درستی آنها را پیکربندی کنیم تا ترافیک را فیلتر کنند. لینوکس، رابط اول را با eth0 ، دومی را با eth1، سومی را با eth2 و … نشان می‎دهد.

چند خانه ای (چند محلی) (Multihomed): منظور، میزبانی است که حداقل دو رابط داشته باشد. معمولاً یک رابط در معرض یک شبکة عمومی قرار می‎گیرد و یک رابط نیز فقط برای شبکة مطمئن، باز (open) است. به این ترتیب، مسیریاب یا دیوار آتش قادر خواهند بود تا بسته ها را به سمت اینترنت حرکت دهند.

ورودی (Ingress) : ترافیک ورودی به یک میزبان شبکه یا رابط را گویند.

خروجی (Egress) : ترافیک خروجی از یک میزبان شبکه یا رابط را گویند.

قانون (Rule) : یک مدخل (entry) در پایگاه دادة دیوار آتش که تعیین می‌کند چگونه با بستة IP برخورد خواهد شد. اگر یک بستة IP، مطابق با شرایط یک قانون ویژه باشد، آنگاه به عنوان مثال، بسته دور انداخته می‎شود (drop) ؛ اگرچه یک دیوار آتش همچنین می‎تواند یک بسته را به طرف میزبان یا پورت دیگری حرکت دهد یا می‎تواند یک بسته را به منظور پردازش، به سمت قانون دیگری روانه کند.

Source IP address (مبدأ) : آدرس IP جاییکه بسته در آنجا ایجاد شده است. یک دیوار آتش، این آدرس را از درون یک بسته می خواند تا معین کند که کدام قوانین خود را اعمال نماید.

Source Port : پورتی که بسته در آنجا ایجاد شده است. تقریباً همیشه، پورت مبدأ به آدرس IP مبدأ مرتبط است.

Destination IP address (مقصد): آدرس IP میزبانی که یک بسته به آن فرستاده می‎شود. یک دیوار آتش، این آدرس را از درون یک بسته می خواند تا تعیین کند که چگونه یک قانون را اعمال نماید.

Destination Port : پورتی که بستة IP به آن تحویل داده می‎شود. تقریباً‌ همیشه، پورت مقصد به آدرس IP مقصد مرتبط است.

Private IP addresses (اختصاصی): نیروی کار مهندسی اینترنت یا IETF
(Internet Engineering Task Force) برای نگهداری آدرسهای IP، آدرسهای IP شبکه ای زیر را به عنوان “اختصاصی” معرفی نموده است. این بدان معناست که شبکه های زیر باید پشت دیوارهای آتش و مسیریاب ها به کار گرفته شوند:

• 10.0.0.0/8
• 172.16.0.0/12
• 192.168.0.0/16

هر چند ممکن است بتوان این پروتکل ها را با استفاده از یک مسیریاب لینوکسی، مسیردهی نمود، اما مسیریاب های اینترنت، بسته های علامت گذاری شده با این آدرس های IP را به جلو حرکت نخواهند داد. اگر بخواهیم ترافیک را از شبکه های اختصاصی به سمت اینترنت حرکت دهیم، باید این ارتباط ها را تغییر شکل (masquerade) دهیم یا اینکه از ترجمة آدرس شبکه/ پورت (NAT/PAT) استفاده کنیم.

تغییر شکل (Masquerading): قابلیت تغییر آدرس IP مبدأ یا مقصد یک بسته برای آنکه این بسته را بتوان به سمت اینترنت، مسیردهی نمود.

تغییر ساختار بسته (Packet mangling) : تغییر دادن در فیلدهای سرآیند بسته (از قبیل آدرسهای شبکه و آدرسهای پورت) یا فیلد بارکاری (payload) را گویند.

ترجمة آدرس شبکه (NAT) : ترجمة آدرس شبکه، نوعی تغییر ساختار بسته است که شامل رونویسی (overwrite) آدرسهای مبدأ و یا مقصد و یا آدرسهای پورت می‎باشد. واژة “NAT مبدأ” یا (Source NAT) SNAT اشاره به NATای دارد که شامل تغییرات در آدرس و یا پورت مبدأ باشد و “NAT مقصد” یا (Destination NAT) DNAT نیز اشاره به NATای دارد که دربرگیرندة تغییرات در آدرس یا پورت مقصد باشد. Masquerading، نوع خاصی از SNAT است که در آن یک کامپیوتر، بسته ها را بازنویسی (rewrite) می‌کند تا به نظر برسد که آنها از خودش ناشی شده اند.

2-3 : انتخاب یک ماشین برای دیوار آتش مبتنی بر لینوکس

برخلاف آنچه تصور می شود، لزومی ندارد که یک دیوار آتش، قدرتمندترین سیستم شبکه باشد. یک شبکة کوچک را توسط یک سیستم پنتیوم 3 یا پنتیوم 4 (Pentium) با 128 مگابایت RAM و یک پردازندة 500 مگاهرتزی به خوبی می‎توان سرویس دهی نمود. شبکه های بزرگتر، ممکن است به یک سیستم قوی تر نیاز داشته باشند. ملاحظات برای سیستمهای قوی تر، ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• یک پردازندة یک گیگاهرتزی (GHZ)
• حداقل 256 مگابایت RAM
• کارت های I/O و کارتهای رابط شبکة با کیفیت بالا و شاید RAID 0 برای پردازش های سریعتر داده ها
• درایوهای دیسک سخت از نوع SCSI به خاطر سریع تر بودن و بادوام تر بودن نسبت به درایوهای نوع IDE

فهرست مطالب

فهرست مطالب3

فهرست شکل ها9

فهرست جدول ها11

چکیده (فارسی)12

فصل اول: دیوارهای آتش شبکه13

1-1 : مقدمه14

1-2 : یک دیوار آتش چیست؟15

1-3 : دیوارهای آتش چه کاری انجام می دهند؟16

1-3-1 : اثرات مثبت16

1-3-2 : اثرات منفی17

1-4 : دیوارهای آتش، چه کارهایی را نمی توانند انجام دهند؟18

1-5 : چگونه دیوارهای آتش عمل می‌کنند؟20

1-6 : انواع دیوارهای آتش21

1-6-1 : فیلتر کردن بسته22

1-6-1-1 : نقاط قوت24

1-6-1-2 : نقاط ضعف25

1-6-2 : بازرسی هوشمند بسته28

1-6-2-1 : نقاط قوت31

1-6-2-2 : نقاط ضعف32

1-6-3 : دروازة برنامه های کاربردی و پراکسیها32

1-6-3-1 : نقاط قوت35

1-6-3-2 : نقاط ضعف36

1-6-4 : پراکسیهای قابل تطبیق38

1-6-5 : دروازة سطح مداری39

1-6-6 : وانمود کننده ها40

1-6-6-1 : ترجمة آدرس شبکه40

1-6-6-2 : دیوارهای آتش شخصی42

1-7 : جنبه های مهم دیوارهای آتش کارآمد42

1-8 : معماری دیوار آتش43

1-8-1 : مسیریاب فیلترکنندة بسته43

1-8-2 : میزبان غربال شده یا میزبان سنگر44

1-8-3 : دروازة دو خانه ای45

1-8-4 : زیر شبکة غربال شده یا منطقة غیرنظامی46

1-8-5 : دستگاه دیوار آتش46

1-9 : انتخاب و پیاده سازی یک راه حل دیوار آتش48

1-9-1 : آیا شما نیاز به یک دیوار آتش دارید؟48

1-9-2 : دیوار آتش، چه چیزی را باید کنترل یا محافظت کند؟49

1-9-3 : یک دیوار آتش، چه تأثیری روی سازمان، شبکه و کاربران

           خواهد گذاشت؟50

1-10 : سیاست امنیتی 51

1-10-1 : موضوعات اجرایی52

1-10-2 : موضوعات فنی53

1-11 : نیازهای پیاده سازی54

1-11-1 : نیازهای فنی54

1-11-2 : معماری54

1-12 : تصمیم گیری55

1-13 : پیاده سازی و آزمایش56

1-13-1 : آزمایش، آزمایش، آزمایش!57

1-14 : خلاصه 58

فصل دوم: پیاده سازی دیوار آتش با استفاده از iptables60

2-1 : مقدمه61

2-2 : واژگان علمی مربوط به فیلترسازی بسته62

2-3 : انتخاب یک ماشین برای دیوار آتش مبتنی بر لینوکس65

2-4 : به کار بردن IP Forwarding و Masquerading65

2-5 : حسابداری بسته70

2-6 : جداول و زنجیرها در یک دیوار آتش مبتنی بر لینوکس70

2-7 : قوانین74

2-8 : تطبیق ها75

2-9 : اهداف75

2-10 : پیکربندی iptables76

2-11 : استفاده از iptables77

2-11-1 : مشخصات فیلترسازی78

2-11-1-1 : تعیین نمودن آدرس IP مبدأ و مقصد78

2-11-1-2 : تعیین نمودن معکوس79

2-11-1-3 : تعیین نمودن پروتکل79

2-11-1-4 : تعیین نمودن یک رابط79

2-11-1-5 : تعیین نمودن قطعه ها80

2-11-2 : تعمیم هایی برای iptables (تطبیق های جدید)82

2-11-2-1 : تعمیم های TCP82

2-11-2-2 : تعمیم های UDP86

2-11-2-3 : تعمیم های ICMP86

2-11-2-4 : تعمیم های تطبیق دیگر87

2-11-3 : مشخصات هدف92

2-11-3-1 : زنجیرهای تعریف شده توسط کاربر92

2-11-3-2 : هدف های تعمیمی 92

2-11-4 : عملیات روی یک زنجیر کامل94

2-11-4-1 : ایجاد یک زنجیر جدید94

2-11-4-2 : حذف یک زنجیر 94

2-11-4-3 : خالی کردن یک زنجیر 95

2-11-4-4 : فهرست گیری از یک زنجیر 95

2-11-4-5 : صفر کردن شمارنده ها95

2-11-4-6 : تنظیم نمودن سیاست95

2-11-4-7 : تغییر دادن نام یک زنجیر96

2-12 : ترکیب NAT  با فیلترسازی بسته96

2-12-1 : ترجمة آدرس شبکه96

2-12-2 : NAT مبدأ و Masquerading98

2-12-3 : NAT مقصد99

2-13 : ذخیره نمودن و برگرداندن قوانین101

2-14 : خلاصه102

نتیجه گیری105

پیشنهادات105

فهرست شکل ها

فصل اول

شکل 1-1 : نمایش دیوار آتش شبکه15

شکل 1-2 : مدل OSI22

شکل 1-3 : دیوار آتش از نوع فیلترکنندة بسته23

شکل 1-4 : لایه های OSI در فیلتر کردن بسته23

شکل 1-5 : لایه های OSI در بازرسی هوشمند بسته28

شکل 1-6 : دیوار آتش از نوع بازرسی هوشمند بسته30

شکل 1-7 : لایة مدل OSI در دروازة برنامة کاربردی33

شکل 1-8 : دیوار آتش از نوع دروازة برنامة کاربردی34

شکل 1-9 : مسیریاب فیلتر کنندة بسته44

شکل 1-10 : دیوار آتش میزبان غربال شده یا میزبان سنگر45

شکل 1-11 : دروازة دو خانه ای46

شکل 1-12 : زیر شبکة غربال شده یا منطقة غیرنظامی46

شکل 1-13 : دستگاه دیوار آتش47

فصل دوم

 شکل 2-1 : یک سیستم مبتنی بر لینوکس که به عنوان یک مسیریاب به

       جلو برنده پیکربندی شده است.67

شکل 2-2 : تغییر شکل شبکة 10.1.2.0 به عنوان آدرس 66.1.5.1    IP69

شکل 2-3 : مسیر حرکت بستة شبکه برای filtering72

شکل 2-4 : مسیر حرکت بستة شبکه برای Nat73

شکل 2-5 : مسیر حرکت بستة شبکه برای mangling73

فهرست جدول ها

فصل اول

فصل دوم

جدول 2-1 : جداول و زنجیرهای پیش فرض71

جدول 2-2 : توصیف زنجیرهای پیش فرض71

جدول 2-3 : هدف های پیش فرض76

جدول 2-4 : حالت های ردیابی ارتباط91

جدول 2-5 : سطوح ثبت وقایع93

جدول 2-6 : ماجول های کمکی NAT97

رساله دکترا طراحی و پیاده سازی کنترلگر موقعیت برای روبات کشسان‌مفصل با لحاظ مسئلة اشباع عملگر

اختصاصی از یارا فایل رساله دکترا طراحی و پیاده سازی کنترلگر موقعیت برای روبات کشسان‌مفصل با لحاظ مسئلة اشباع عملگر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:157

فهرست مطالب:
فهرست مطالب    ‌أ
فهرست اشکال    ‌د
فهرست جداول    ‌ز
1-    مقدمه    1
1-1-    جایگاه روباتهای کشسان‌مفصل در مهندسی کنترل    1
1-2-    مشکلات کنترل روباتهای کشسان‌مفصل    3
1-3-    کنترل با وجود محدودیت دامنه    4
1-4-    نوآوریهای این پژوهش    6
1-5-    نمای کلی رساله    7
2-    مروری بر پژوهشهای قبلی و بیان چالشها    9
2-1-    کنترل روباتهای کشسان‌مفصل    9
2-1-1-    پژوهش‌های اولیه    10
2-1-2-    ادامة خط اولیه    12
2-1-3-    ارتقای مدل    14
2-1-4-    پیشنهادات مختلف برای کنترل    15
2-1-5-    کمیت‌های فیدبک شده و تقلیل اندازه‌گیری‌ها    15
2-1-6-    کنترل تطبیقی    17
2-1-7-    کنترل مقاوم و پایداری    18
2-1-8-    پیاده‌سازی عملی    20
2-1-9-    جمعبندی و بیان چالشها    22
2-2-    مسئلة اشباع عملگر و روشهای برخورد با آن    22
2-2-1-    مشکلات ناشی از اشباع    23
2-2-2-    روشهای عمومی برخورد با مسئلة اشباع    25
2-2-3-    روشهای بهینه و مقاوم در برخورد با اشباع    26
2-2-4-    روشهای تعدیلی    27
2-2-5-    مسئلة اشباع در روباتها    29
3-    حلقة ناظر فازی، روشی برای برخورد با مسئله اشباع عملگر    32
3-1-    بیان مسئله    33
3-2-    معرفی روش    35
3-3-    مزایای روش پیشنهادی    37
3-4-    استفاده از حلقة ناظر بر روی دو سیستم عمومی    39
3-4-1-    سیستم ناپایدار دو ورودی-دو خروجی    40
3-4-2-    سیستم دارای تأخیر    43
3-5-    نکات عملی در طراحی    46
4-    مسئلة اشباع در FJR و استفاده از روش حلقة ناظر برای برخورد با آن    48
4-1-    مدلسازی روباتهای کشسان‌مفصل    48
4-1-1-    کنترل ترکیبی و رویکرد رویة ناوردا برای کنترل FJR ها    53
4-2-    استفاده از حلقة ناظر در ساختار ترکیبی برای FJR    57
4-3-    بررسی عملکرد روش ارائه شده با شبیه‌سازی    58
4-4-    اثبات پایداری برای ساختار «ترکیبی + ناظر»    62
4-4-1-    پایداری زیر سیستم تند    64
4-4-2-    لم‌های مورد نیاز برای اثبات پایداری    67
4-4-3-    اثبات پایداری سیستم کامل    71
5-    نگاه دوم: روشهای بهینة H و H2 برای مقابله با اثرات اشباع در FJR    76
5-1-    طراحی با رویکرد حساسیت مخلوط    79
5-2-    طراحی با رویکرد H2 /H    81
5-3-    بررسی کارایی روشهای ارائه شده    82
6-    پیاده‌سازی عملی    90
6-1-    معرفی مجموعة آزمایشگاهی ساخته شده    91
6-1-1-    سخت‌افزار الکترومکانیکی    91
6-1-2-    نرم‌افزار    95
6-2-    مدل پارامتریک سیستم    98
6-3-    تخمین پارامترهای سیستم    100
6-4-    نتایج پیاده‌سازی    104
6-4-1-    کنترل ترکیبی    107
6-4-2-    کنترل ترکیبی تحت نظارت ناظر فازی    109
7-    نتایج و تحقیقات آتی    114
پیوست الف: کنترل ترکیبی و رویکرد رویة ناوردا برای FJR چند محوره    118
پیوست ب: طراحی کنترل بهینة چند‌منظوره مبتنی بر نرم H با تبدیل به LMI    127
پیوست ج: راهنمای کار با جعبه‌ابزار زمان حقیقی نرم‌افزار MATLAB    132
پیوست د: راهنمای فنی روبات خواجه‌نصیر    137
پیوست هـ : نتایج بیشتری از پیاده‌سازیها    140
واژه‌نامه انگلیسی به فارسی    145
واژه‌نامه فارسی به انگلیسی    146
مقالات استخراج شده از این پژوهش    147
مراجع    149



 
فهرست اشکال
شکل ‏1 1- بازوی ایستگاه فضایی بین‌المللی    3
شکل ‏1 2- دست 4 انگشتی DLR و  میکرو‌هارمونیک‌درایو به کار رفته در آن    3
شکل ‏2 1- ساختار ارائه شده در مقالة [108] برای مقابله با اشباع    28
شکل ‏3 1- سیستم حلقه بسته    34
شکل ‏3 2- ساختار حلقه بسته با حضور حلقة ناظر    34
شکل ‏3 3- تعریف متغیرهای زبانی برای دامنة سیگنال کنترل    36
شکل ‏3 4- تعریف متغیرهای زبانی برای مشتق سیگنال کنترل    36
شکل ‏3 5- تعریف متغیرهای زبانی برای بهرة ضرب شده در خطا    36
شکل ‏3 6- نگاشت غیر خطی معادل با منطق مورد استفاده    38
شکل ‏3 7- خروجیها در حالت Sat    41
شکل ‏3 8- خروجی اول در دو شبیه‌سازی Fuz و NoSat    42
شکل ‏3 9- خروجی دوم در دو شبیه‌سازی Fuz و NoSat    42
شکل ‏3 10- مقدار بهره در شبیه‌سازی Fuz    42
شکل ‏3 11- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 5/0    44
شکل ‏3 12- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 7/0    44
شکل ‏3 13- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 9/0    44
شکل ‏3 14-  مقدار بهرة اعمال شده توسط ناظر برای ورودی مرجع با دامنة 9/0    45
شکل ‏3 15- اثر حلقة ناظر بر دامنة کنترل برای ورودی مرجع با دامنة 9/0    45
شکل ‏4 1- روبات کشسان‌مفصل یک درجه آزادی    53
شکل ‏4 2- ساختار کنترل ترکیبی برای FJR    57
شکل ‏4 3- نحوة استفاده از حلقة ناظر برای FJR    58
شکل ‏4 4- ردیابی در حالت NoSat، بدون محدودیت عملگر و بدون ناظر    60
شکل ‏4 5- ناپایداری ناشی از اشباع با کران  = 830 در حالت Sat    60
شکل ‏4 6- ردیابی در حالت Fuz با کران اشباع به اندازة  = 830    61
شکل ‏4 7- مقدار  در حالت Fuz با کران اشباع به اندازة  = 830    61
شکل ‏5 1- نمودار حلقه بستة سیستم با عدم قطعیت ضربی در ورودی    78
شکل ‏5 2- چگونگی وزن‌دهی سیگنالها برای مسئلة حساسیت مخلوط    79
شکل ‏5 3- مدلهای شناسایی شده (P1 تا P20) و مدل نامی P0    83
شکل ‏5 4- چگونگی اختیار کران بالای عدم قطعیت    84
شکل ‏5 5- نمودارهای بود دو کنترلگر    86
شکل ‏5 6- ردیابی برای ورودی مرجع سینوسی با  = 12    87
شکل ‏5 7- سیگنال کنترل برای ورودی مرجع سینوسی با  = 12    88
شکل ‏5 8- ناپایداری رویکردهای مختلف برای محدودیت دامنة  = 9    88
شکل ‏6 1- تصویر روبات مورد استفاده    90
شکل ‏6 2- چگونگی عملکرد هارمونیک درایو    91
شکل ‏6 3- نمودار بلوکی روبات مورد استفاده    92
شکل ‏6 4- تصویر مفصل کشسانِ ساخته شده    94
شکل ‏6 5- مدل بلوکی بازوها    95
شکل ‏6 6- مدل مورد استفاده برای اعمال ولتاژ به موتور دوم    96
شکل ‏6 7- مدل مورد استفاده برای خواندن کدگذار سوم    97
شکل ‏6 8- بازوی یک درجه با جعبه دنده    98
شکل ‏6 9- دیاگرام بلوکی دینامیک بازوی یک محوره    99
شکل ‏6 10- زاویة اندازه‌گیری شدة بازوی دوم و مقدار شبیه‌سازی شدة آن    103
شکل ‏6 11- زاویة اندازه‌گیری شدة موتور دوم و مقدار شبیه‌سازی شدة آن    103
شکل ‏6 12- کنترل حلقه بستة PD برای بازوی دوم با اندازه‌گیری مکان عملگر    104
شکل ‏6 13- رفتار بازو با کنترل PD صلب برای ورودی سینوسی    105
شکل ‏6 14- کنترل حلقه بستة PD برای بازوی دوم با اندازه‌گیری مکان بازو    106
شکل ‏6 15- رفتار بازوی دوم با کنترل PD صلب با اندازه‌گیری مکان بازو    106
شکل ‏6 16- رفتار بازو با سوییچ کردن کنترل ترکیبی و کنترل صلب    107
شکل ‏6 17- رفتار بازو با کنترل ترکیبی با بهره بالا    108
شکل ‏6 18- دامنة کنترل در روش کنترل ترکیبی    109
شکل ‏6 19- چگونگی پیاده‌سازی منطق نظارت    109
شکل ‏6 20- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(2t) برای نقطه کار 180 درجه    111
شکل ‏6 21- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه    112
شکل ب 1- دیاگرام بلوکی مسألة مخلوط H2/H    127
شکل ج 1- چگونگی نصب کارت جدید    134
شکل ج 2- تنظیمات مربوط به بلوکهای ورودی یا خروجی    134
شکل ج 3- تنظیم پارامترهای شبیه سازی    135
شکل ج 4- تنظیم پارامترهای زمان حقیقی    135
شکل ج 5- تولید کد C ، ارتباط با پورت ، اجرای برنامه    136
شکل د 1- نمایی از رابط کاربر برنامة FjrInit.exe    139
شکل ه  1- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 40Sin(2t) برای نقطه کار 180 درجه    140
شکل ه  2- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(4t) برای نقطه کار 0 درجه    141
شکل ه  3- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(2t) برای نقطه کار 90- درجه    142
شکل ه  4- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه    143
شکل ه  5- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه – با میرایی    144



 
فهرست جداول
جدول ‏2 1- اولین مقالات ارائه شده در مورد روباتهای کشسان‌مفصل    10
جدول ‏2 2- مقالاتی که خط اولیه را پی گرفته‌اند.    13
جدول ‏3 1- قواعد فازی    37
جدول ‏4 1- کران کمینة قابل قبول برای دو حالت Sat و Fuz    60
جدول ‏4 2- نرمهای خطا برای دو حالت Sat و Fuz به ازای مقادیر مختلف     61
جدول ‏5 1- مقادیر min برای ورودیهای مختلف    89
جدول ‏6 1-ضریب کشسانی اندازه‌گیری شده برای نقطة کار 90 درجه    102
جدول ‏6 2-ضریب کشسانی اندازه‌گیری شده برای نقطة کار 90- درجه    102
جدول ‏6 3-پارامترهای شناسایی شده    102
جدول ‏6 4-پارامترهای محاسبه شده    102
جدول د 1- مشخصات موتور اول    137
جدول د 2- مشخصات موتور دوم همراه با جعبه دنده    137
جدول د 3- مشخصات هارمونیک‌درایو    137
جدول د 4- مشخصات سیگنالهای اعمال شده از رایانه به روبات    138
جدول د 5- مشخصات سیگنالهای اندازه‌گیری شده توسط رایانه    138

چکیده

در این پژوهش مسئلة کنترل روبات کشسان‌مفصل با لحاظ محدودیت اشباع عملگر مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. بدین منظور با استفاده از دو رویکرد مختلف روشهایی برای حل آن ارائه شده است. در ادامه با استفاده از شبیه‌سازیهای مختلف عملکرد روشهای ارائه شده بررسی و سپس پایداری مقاوم ساختار پیشنهادی به صورت نظری اثبات شده است. در پایان صحت ادعاهای نظری با پیاده‌سازی عملی بر روی یک روبات کشسان‌مفصل دو درجه آزادی مورد تأیید قرار گرفته است.
     در این پژوهش دو مجموعه نوآوری به انجام رسیده است. در مجموعة اول ابتدا یک روش کلی با عنوان «حلقة ناظر» برای برخورد با مسئلة اشباع ارائه شده است. این روش بر روی سیستمهای مختلفی پیاده شده تا نشان داده شود که مستقل از مدل می‌باشد. سپس یک ساختار کنترل ترکیبی همراه با حلقة ناظر برای روباتهای کشسان‌مفصل ارائه شده تا نشان داده شود که روش ارائه شده برای کاربرد اصلی مورد نظر پروژه (یعنی روبات کشسان‌مفصل) عملکرد مناسبی را در حضور اشباع ایجاد می‌کند. در ادامة این پژوهش به اثبات نظری پایداری برای ساختار «ترکیبی + ناظر» پرداخته‌ایم. سپس برای اینکه قابلیت پیاده‌سازی روش ارائه شده نشان داده شود آن را بر روی یک روبات کشسان‌مفصل که در راستای همین پژوهش طراحی و ساخته شده است پیاده نموده‌ایم.
     مجموعه نوآوری دوم ارائة رویکرد دیگری برای مقابله با اثرات اشباع در روباتهای کشسان‌مفصل بر پایة روشهای بهینة چند منظوره مبتنی بر نرمهای H2 و H است. در این روشها برای مقاوم بودن کنترلگر از بهینه‌سازی H سود جسته و برای کم کردن دامنة کنترل و جلوگیری از اشباع عملگر، نرم سیگنال کنترلی نیز در فرایند بهینه‌سازی در نظر گرفته شده است. برای طراحی عددی از تبدیل مسئله به LMI و روشهای عددی متناظر با آن استفاده شده است. همچنین جهت نشان دادن کاراییِ روش در عمل، پیاده‌سازی آن بر روی روبات مذکور انجام پذیرفته است.

کلمات کلیدی: روبات کشسان‌مفصل، اشباع عملگر، کنترل ترکیبی، حلقة ناظر، روش کنترل H2/H∞، منطق فازی.
 

 
1-    مقدمه
در این فصل با ورود به دنیای «روباتهای کشسان‌مفصل» و بررسی مشکلات کنترل آنها و سپس با بررسی وجوه گوناگون مسئلة «محدودیت دامنة کنترل» زمینه‌های لازم برای بیان چالشهای موجود را فراهم آورده‌ایم. بدین ترتیب به بیان انگیزه و ضرورت انجام این پژوهش پرداخته و در پایان به معرفی اجمالی نوآوریهای این پژوهش خواهیم پرداخت.
1-1-    جایگاه روباتهای کشسان‌مفصل در مهندسی کنترل
طراحی کنترل برای روباتها از اوایل دهه 1970 توجه مهندسان کنترل را به خود جلب کرد و کم‌کم روباتها در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه روباتهای چند‌محوره در کاربردهای مختلف فضایی، صنعتی و غیره به کار گرفته شده‌اند که اغلب با کنترلگرهای متداول مانند PID کار می‌کنند و می‌توان ادعا کرد که مسئلة کنترل مکان برای روباتهای صلب امروزه به طور مناسبی فهمیده و حل شده است [ ]. اما رفته‌رفته در اثر جایگزینی روباتهای متداول با روباتهای جدید که کوچکتر، سبکتر، سریعتر و باهوشتر هستند دیگر کنترلگرهای متداول پاسخ مناسبی به نیازهای کنترلی روباتها نداده و مسائل جدیدی در مهندسی کنترل رخ می‌نماید. می‌توان نشان داد که در اغلب کاربردهای جدید مانند روباتهای پیشرفتة فضایی، روباتهای خدمتکار، سیستم‌های پس‌خورانندة نیرو ، دستها و بازوهای ماهر روباتیکی [ ] و ریزروباتها ، مسئلة مشترک اصلی برای کنترل روباتها «کشسانی مفاصل» است. در اغلب موارد، کشسانی نتیجة ذاتی القا شده از طرف ساختار روبات می‌باشد؛ اما در مواردی نیز کشسانی عمداً به روبات اضافه می‌شود. تا چندی پیش رویکرد طراحی روباتها «هرچه صلب‌تر بهتر» بود و این رویکرد نه به خاطر نارسایی روباتهای کشسان، بلکه به خاطر سادگی کنترل در روباتهای صلب اتخاذ می‌شد [ ،   و  ]؛ اما امروزه این رویکرد کمرنگ شده است زیرا در واقع صلب بودن و کشسانی هر کدام مزیتهای خود را دارند. در عملگرهای صلب پهنای باند بالایی برای اعمال نیرو وجود دارد که کنترل را ساده می‌کند؛ از طرف دیگر اگر از عملگرهای کشسان استفاده شود کنترل نیروی پایدار و کم‌نویز به علاوة ایجاد ایمنی در تعامل با اشیای خارجی و برخوردهای اتفاقی را خواهیم داشت [  و  ].
منشأ ایجاد کشسانی در مفاصل، اغلب سیستم انتقال توان می‌باشد اگر در آن از عناصری مانند ‌هارمونیک‌درایو، تسمه (مانند روبات RTX [ ]) یا محورهای بلند [ ] استفاده شده باشد. علاوه بر سیستم انتقال توان، حسگرهای گشتاور و یا برخی عملگرها [6، 7،  ] نیز می‌توانند منشأ کشسانی ‌باشند. از نظر تعداد، در اغلب روباتهای کشسان‌مفصل  (FJR) منشأ ایجاد کشسانی ‌هارمونیک‌درایو است (مثلاً در بازوی ایستگاه فضایی بین‌المللی (شکل ‏1 1)، دست روباتیکی ساخته شده در مرکز فضایی آلمان (شکل ‏1 2) و روبات صنعتی GE-P50 [ ]) و دیگر موارد ذکر شده به صورت انگشت‌‌شمار رخ‌ می‌نمایند. (برای آشنایی عمومی با ‌هارمونیک‌درایو به مرجع [ ] رجوع نمایید).
 
شکل ‏1 1- بازوی ایستگاه فضایی بین‌المللی    
شکل ‏1 2- دست 4 انگشتی DLR و
میکرو‌هارمونیک‌درایو به کار رفته در آن
1-2-    مشکلات کنترل روباتهای کشسان‌مفصل
همانطور که دیدیم استفاده از روباتهای کشسان مسئله‌ای غیر قابل اجتناب است؛ اما این کار مشکلات کنترلی خاص خود را به وجود خواهد آورد. در [11] نشان داده شده است که به‌کارگیری الگوریتم‌های کنترلی که با فرض صلبیت طراحی شده‌اند برای برخی روباتهای واقعی که کاملاً صلب نیستند باعث ایجاد محدودیت در عملکرد روبات می‌شود. در این مقاله همچنین به طور تجربی نشان داده شده است که در یک روبات خاص (روبات P50 از کارخانه General Electric) کشسانی مفاصل منجر به ایجاد مودهای نوسانی با میرایی کم در پاسخ حلقه باز می‌شود. شبیه به این نتایج در دیگر روباتها نیز مشاهده می‌شود؛ مثلاً در بازوهای هیدرولیکی بخاطر نرمی خطوط هیدرولیکی و تراکم پذیری روغن مورد استفاده، در فرکانس تشدید، روبات خوش‌رفتار نیست و این واقعیت روی الگوریتمهای کنترلیِ صلب محدودیت پهنای باند می‌گذارد و ممکن است حتی منجر به ناپایداری شود [3]. از طرف دیگر در [ ] نشان داده شده است که یک روبات کشسان سه محوره قابل خطی‌سازی با فیدبک نیست و کنترل آن روشهای جدیدی می‌طلبد. به طور کلی امروزه پذیرفته شده است که روشهای صلب جوابگوی تمامی نیازهای کنترلی در روباتیک نیستند و در نظر گرفتن خاصیت کشسانی از اهمیت بالایی برخوردار است.
کار بر روی کنترل روباتهای کشسان‌مفصل از اوایل دهه 80 آغاز شده است و هنوز ادامه دارد. دیدگاههای متنوعی در دو دهة گذشته برای برخورد با مسئلة کشسانی در مفاصل ارائه شده‌اند و صدها مقاله در این زمینه را می‌توان در میان منابع یافت. به طور کلی این مقالات را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: مقالات تحلیل و مقالات طراحی. در دستة اول نویسندگان به مباحثی چون مدلسازی روباتهای کشسان‌مفصل، بیان پایه‌های ریاضی مورد استفاده، بررسی خواص این روباتها، تحلیل پایداری و غیره پرداخته‌اند. در دستة دوم نویسندگان صرفاً به طراحی کنترل برای یکی از مدلهای ارائه شده پرداخته‌اند که در میان این مقالات به انواع روشهای کنترلی کلاسیک، مدرن، هوشمند، خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی و … بر می‌خوریم. در بخش ‏2-1- پویش جامعی از کارهای انجام شده در این زمینه را ارائه خواهیم کرد. در یک کلام نتیجه‌ای که با مرور ادبیات موضوع می‌توان به آن رسید این است که در واقع بسیاری از مشکلات کنترل روباتهای کشسان‌مفصل بررسی شده‌اند اما جنبه‌های عملی مسئله خیلی کم مورد توجه قرار گرفته‌اند و اغلب مقالات با مدلهایی کار کرده‌اند که در استخراج آنها فرضهای ساده کننده (و شاید غیر واقعی) زیادی به کار رفته است. بیشتر مقالات کارایی روش پیشنهادی خود را توسط شبیه‌سازی آزموده‌اند و تنها در موارد معدودی به پیاده‌سازی بر می‌خوریم. حتی مسئلة اشباع عملگرها که از متداولترین مشکلات عملی کنترل است تقریباً در هیچ مقاله‌ای در نظر گرفته نشده است. در این پژوهش این کاستی‌ها مورد بررسی، تعریف دقیق و حل قرار گرفته‌اند.
1-3-    کنترل با وجود محدودیت دامنه
از ابتدای شکل‌گیری مهندسی کنترل به صورت امروزی، بحث محدودیت دامنة کنترل و
اشباع شدن عملگرها به دلیل گریزناپذیر بودن مواجهه با آن و جدی بودن مشکلات ناشی از آن، مطرح بوده است. در دهه‌های 50 و 60 همزمان با شکوفایی کنترل بهینه پژوهشگران به محدودیت ناشی از اشباع عملگر نیز نظر داشته‌اند [به عنوان نمونه  ،  ،  ]. نتیجة آن پژوهشها به صورت روشهایی از خانوادة bang-bang امروزه در کتب درسی کنترل بهینه جمعبندی شده‌اند و قدمت و حجم پژوهش در این زمینه چنان بوده است که کتب و ویژه‌نامه‌های بسیاری در این باره منتشر شده است [ ،  ،   و...]. پس از گذشت چند دهه، در دهة اخیر شاهد رویکرد مجددی به مسئلة اشباع هستیم و این واقعیت نشان می‌دهد که هنوز این مسئله به طور کامل حل نشده است و از وجوه گوناگون جای کار دارد. شاهد این مدعا علاوه بر حجم کثیر مقالات در سالهای اخیر، می‌تواند گفتة صابری، Lin و Teel (که هر کدام صاحب مقالات (و کتب) متعددی در این زمینه هستند) در مقالات [ ،   و  ] باشد که به این واقعیت اذعان داشته‌اند. در واقع چند دهه قبل مهندسان کنترل در پی «رفع مانعی به نام اشباع عملگر» بودند که این مسئله تا حد زیادی از حالت مانع بودن خارج شد. امروزه پژوهشگران بیشتر در پی «حفظ عملکرد در حضور محدودیتی به نام اشباع» هستند.
مشکلات ناشی از اشباع شدن عملگر(ها) را به طور کلی می‌توان سه دسته نمود: کوک‌شدگی ، ناپایداری و تغییر جهت بردار کنترل. بویژه مشکل ناپایداری نه تنها در تمام سیستمها بسیار جدی است بلکه در فصل ‏4- نشان خواهیم داد که در روباتهای کشسان‌مفصل نیز این مشکل رخ می‌دهد و مهمترین کاستی در آخرین روشهای ارائه شده برای کنترل این روباتها (که با فرض عدم وجود محدودیت دامنه ارائه شده‌اند) همین مشکل است. در این پژوهش برای رفع این مشکلات با جلوگیری از رخ دادن اشباع چاره‌اندیشی شده است.

1-4-    نوآوریهای این پژوهش
در این بخش به اجمال نوآوریهای این پژوهش را معرفی خواهیم کرد. در این پژوهش دو مجموعه نوآوری به انجام رسیده است. در مجموعة اول ابتدا یک روش کلی با عنوان «حلقة ناظر» برای برخورد با مسئلة اشباع ارائه گشته است [‏C8]  که سه ویژگی مهم دارد: 1) وابسته به مدل نیست، 2) خارج از ساختار اصلی کنترل سیستم قراردارد و به همین دلیل خواص نظری اصلی سیستم را بر هم نمی‌زند، و 3) محاسبات برخط  پیچیده‌ای ندارد و در عمل به سهولت قابل پیاده‌سازی می‌باشد. این روش بر روی سیستمهای مختلفی پیاده شده است تا نشان داده شود که مستقل از مدل می‌باشد (ویژگی اول) [‎C9]. سپس یک ساختار کنترل ترکیبی  با رویکرد رویة ناوردا  همراه با حلقة ناظر برای روباتهای کشسان‌مفصل ارائه شده است تا نشان داده شود که روش ارائه شده برای کاربرد مورد نظر اصلی پروژه (یعنی FJR) عملکرد مناسبی را در حضور اشباع ایجاد می‌کند [‎J1 و ‎C6]. ساختار ترکیبیِ به کار گرفته شده در عدم حضور اشباع دارای اثبات نظری پایداری است اما نشان داده‌ایم که در حضور اشباع ناپایدار می‌گردد [‎C7]. در این پژوهش به اثبات نظری پایداری برای ساختار «ترکیبی + ناظر» پرداخته‌ایم [‎C2، ‎C5 و ‎J3] و بدین ترتیب نشان داده‌ایم که تعمیم خواص نظری سیستم در حضور حلقة ناظر بدون مشکل امکانپذیر است (ویژگی دوم). در ادامه برای اینکه قابلیت پیاده‌سازی روش ارائه شده (ویژگی سوم) نشان داده شود آن را بر روی یک روبات کشسان‌مفصل که در راستای همین پژوهش طراحی و ساخته شده است پیاده نموده‌ایم.
مجموعه نوآوری دوم ارائة رویکرد دیگری برای مقابله با اثرات اشباع بر پایة روشهای بهینة چند منظوره مبتنی بر نرمهای H2 و H است که به دو روش منتهی می‌شود [‎C4]. در این روشها برای مقاوم بودن کنترلگر از بهینه‌سازی H سود جسته و برای کم کردن دامنة کنترل و جلوگیری از اشباع عملگر، نرم سیگنال کنترلی را نیز در فرایند بهینه‌سازی وارد کرده‌ایم. برای طراحی عددی از تبدیل مسئله به LMI و روشهای عددی متناظر با آن بهره برده‌ایم. تمام مراحل اعم از ارائة ایدة اولیه، تعریف مسئله منطبق بر نیازهای FJR بر مبنای آن ایده، چاره‌جویی برای نکات عملی در طراحی کنترلگر، طراحی کنترلگر و در نهایت نشان دادن کاراییِ روش با پیاده‌سازی آن بر روی یک سیستم ساده، در قالب این مجموعه نوآوری انجام پذیرفته است.
در ادامه بندهای مختلفی را که در دو مجموعه نوآوری فوق ذکر نمودیم دوباره برمی‌شمریم:
-    ارائة روش حلقة ناظر برای مقابله با اثرات اشباع
-    استفاده از روش نظارتی برای FJR
-    اثبات پایداری روش نظارتی در یک ساختار کنترل ترکیبی برای FJR
-    ارائة دو روش بهینة مبتنی بر نرمهای H2 و H برای مقابله با اثرات اشباع در FJR
-    تعیین صحت و قابلیت پیاده‌سازی با انجام پیاده‌سازی عملی بر روی یک نمونه
در فصلهای آینده به تشریح این موضوعات خواهیم پرداخت.
1-5-    نمای کلی رساله
این رساله در 6 فصل تنظیم شده است. در فصل دوم به مرور ادبیات و تحقیقات انجام شده خواهیم پرداخت. در فصل سوم روش حلقة ناظر را که در این پژوهش برای برخورد با مسئلة اشباع ارائه شده است خواهیم شکافت. در فصل چهارم روش حلقة ناظر را در یک ساختار کنترل ترکیبی برای برخورد با مسئلة اشباع در FJR به کار گرفته و به تشریح وجوه مختلف آن خواهیم پرداخت. در فصل پنجم با دو روش دیگر که بر مبنای بهینه‌سازی H∞ و H2 برای برخورد با مسئلة اشباع در FJR ها ارائه شده است آشنا خواهیم شد. فصل ششم به ارائة نتایج پیاده‌سازی بر روی روبات کشسان‌مفصلی که در آزمایشگاه گروه روباتیک ارس دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ساخته شده است اختصاص دارد. نهایتاً در فصل آخر به جمعبندی و ارائة پیشنهاداتی برای ادامة پژوهش می‌پردازیم.
خلاصه فصل
در این فصل با انگیزه و ضرورت انجام این تحقیق آشنا شده و به معرفی اجمالی نوآوریهای این پژوهش پرداختیم.

دانلود مقاله شبکه های صنعتی و پیاده سازی

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله شبکه های صنعتی و پیاده سازی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:35

فهرست مطالب :

چکیده :
فصل اول:
مقدمه :
مدل مرجع شبکه صنعتی :
لایه فیزیکی
بررسی گذرای محیط های انتقال
استفاده از سیم شیلد برای کاهش نویز
1- خط انتقال شیلد شده (STP)
2- سیم بدون شیلد (‏UTP)
3- فیبر نوری
مروری بر پروتکل های ارتباط سریال
مشکلات خط انتقال
تضعیف سیگنال در خط انتقال
بار گذاری DC ‌ در شبکه RS485
بایاس کردن یک شبکه RS485
چند مثال برای مقاومت های بایاس
محاسبه تعداد گره های شبکه و طول خط
انتخاب کابل
فصل 4 :
نرم افزار
مقدمه
مد ASCII ( American Standard Code for Information Interechange)
مد RTU ( Remote Terminal Unit)
فرموله کردن پیغام Modbus (بصورت قالب درآوردن) (Modbus Message Framing )
قالب بندی ASCII
فرموله کردن RTU (بصورت قالب درآوردن) (RTU Framing )
نحوه بکارگیری بخش آدرسِ پیغام
نحوه بکارگیری بخش Function پیغام
محتوای بخش Data پیغام
محتوای بخش Error Checking

چکیده :

هدف از اجرای این پروژه بررسی و تحقیق روی شبکه های صنعتی و پیاده سازی یک نمونه آزمایشی با استفاده از میکروکنترولر  89c51  می باشد .
در این پروژه یک سیستم ارتباطی   master / slave‌    پیاده سازی میشود که master ‌   یک  میکروکنترولر و  slaveها دو میکروکنترولر دیگر انتخاب شده اند که هر کدام میتواند وظایف گوناگونی از قبیل کنترل یک موتور کنترل دمای یک کوره و خواندن سنسورهای مختلف در یک محیط صنعتی و غیره را داشته باشند   master ‌ می تواند یک کنترل همه جانبه از قبیل تعیین وظیفه هر یک از  slaveها  گرفتن اطلاعات از slaveها  و تهیه گزارش و غیره باشد .
در سیستم ارتباطی master   و slaveها  ، از آرایش استاندارد  RS 485‌  استفاده شده است که یک خط انتقال داده پنج سیمه سریال می باشد در پروتکل ارتباطی master  و slaveها  از استاندارد mode bus ‌  استفاده شده است. این استاندارد داده های ارسالی و دریافتی را بصورت یک بسته یا قالب استاندارد معرفی می کند و اطلاعات بر اساس قاعده تعریف شده استاندارد مذکور بین master   و slaveها  مبادله میشود. .  
 

فصل اول:
مقدمه :

با پیشرفت و گسترش سیستمهای صنعتی از لحاظ فن‌آوری ، نیز از لحاظ وسعت مکانی و آمدن سیستمهای هوشمند و برنامه پذیر به عرصه صنعت ، نیاز به وجود یک سیستم ارتباطی مقاوم که بتواند در محیط های خشن و پرنویز صنعتی کار کند احساس می‌شد .  این سیستم باید ارتباطی سالم وبدون خطا تا فاصله های مورد نظر را جوابگو باشد ‏. مسایل اقتصادی از دیگر دلایل ایجاد و بکارگیری شبکه‌های صنعتی است .  برای مثال در یک خط تولید  که شامل چندین دستگاه اتوماتیک  می‌باشد برای هدایت هر یک از دستگاه‌های اتوماسیون از یک کامپیوتر صنعتی (IPC) کمک گرفته می شد که بهای تمام شده هر خط را افزایش می‌دهد ، بکارگیری یک شبکه صنعتی در این خط تولید ، تعداد کامپیوترهای صنعتی را به حداقل می‌رساند . استفاده از گذرگاه سریال(Serial Bus) صنعتی بجای گذرگاه موازی با توجه به عدم نیاز به سرعت بسیار بالا در سیستمهای صنعتی کاهش هزینه سیم‌کشی  ،  سادگی مونتاژ خط و کاهش خطای عملیات مونتاژ را نیز بهمراه دارد.
داده هایی که در یک محیط صنعتی انتقال می یابند به سه نوع زیر تقسیم می شوند :
1- Voice
2- Video
3- Data
با تکامل واحدهای صنعتی و افزایش تعداد آنها برای یک ارتباط صنعتی نیاز، به وجود یک شبکه مخابره داده بین واحدهای مختلف می باشد ، تا بتوان کلیه گره های لازم را ایجاد و امکان برقراری یک ارتباط دوطرفه را فراهم کرد.
با عرضه شدن ادوات دیجیتال و صنعتی شدن آنها، پیاده سازی شبکه های صنعتی امکان پذیر شد.  به این ترتیب پیاده سازی گره های مختلف که کار جمع آوری اطلاعات ، نیز پیاده سازی پروتکل ارتباط سریال را دارند ، میسر گردید.

دانلود پروژه طراحی و پیاده سازی کتابخانه اینترنتی

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه طراحی و پیاده سازی کتابخانه اینترنتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:112

فهرست مطالب:
 
طراحی و تجزیه و تحلیل پروژه  -------------------------------------------------------------------    2  
بانک اطلاعاتی -----------------------------------------------------------------------------------    3
مستند  C#.NET
    فرم اصلی -------------------------------------------------------------------------------------    6
    کلاس 2 ---------------------------------------------------------------------------------------   9
    فرم ثبت کتاب ---------------------------------------------------------------------------------- 10
    فرم ثبت نام افراد -------------------------------------------------------------------------------17
    فرم گرفتن و تحویل کتاب -----------------------------------------------------------------------24
    کلاس 1 ---------------------------------------------------------------------------------------34
    فرم حذف --------------------------------------------------------------------------------------34
    فرم جستجو ------------------------------------------------------------------------------------40
    فرم درباره ما ----------------------------------------------------------------------------------62
    فرم کتاب های الکترونیکی ---------------------------------------------------------------------63
    فرم گزارش گیری ------------------------------------------------------------------------------66
مستند ASP.NET
    فرم اصلی -------------------------------------------------------------------------------------68
    فرم لیست کتابها -------------------------------------------------------------------------------71
    فرم کتاب های الکترونیکی ---------------------------------------------------------------------84
    فرم مسئولین ----------------------------------------------------------------------------------87
    فرم درباره ما ---------------------------------------------------------------------------------91
    فرم ارتباط با ما  ------------------------------------------------------------------------------92
    فرم پیوندها -----------------------------------------------------------------------------------96
    فرم عضویت در سایت -------------------------------------------------------------------------97
    فرم قوانین سایت ----------------------------------------------------------------------------108
    فرم مشخصات فردی (تغییرات) --------------------------------------------------------------110

همراه با تصاویر


 طراحی و تجزیه تحلیل پروژه کتابخانه :

برای کنترل و نگهداری اطلاعات موجودیت ها ی یک کتابخانه با توجه به حجم اطلاعات و نیاز هایی که ما از یک کتابخانه داریم ، نیاز به یک نرم افزار جامع و کامل داریم تا بتواند نیاز های ما را به طور کامل و با کمترین هزینه برآورده کند.یک نرم افزار کامل با ید قدرت نگهداری کامل اطلاعات و دسترسی سریع و دقیق را داشته باشد.  
موجودیت هایی که ما در این پروژه با آن سر کار داریم عبارتند از: کتاب ، افراد، کتابهای الکترونیکی وفایلهای فرستاده شده  توسط افراد که عملیات مختلف را بر روی این موجودیت ها انجام می دهیم .این عملیات شامل : حذف، ثبت ، ویرایش ، دانلود ، آپلود ، جستجو و .... می باشد.
با توجه به موجودیت ها و عملیات های بیان شده برای دسترسی سریع به نیازهایی که در یک کتایخانه وجود دارد
بانک اطلاعاتی را با مشخصات زیر طراحی کرده ایم:
برای موجودیت کتاب جدول نگهداری مشخصات کتاب (J3)را طراحی کردایم که برای نگهداری مشخصات کتاب بکار می رود.
برای موجودیت افراد جدول نگهداری مشخصات افراد (j1) را طراحی کردایم که برای نگهداری مشخصات افراد بکار می رود.
برای موجودیت کتابهای الکترونیکی  جدول نگهداری مشخصات کتابهای الکترونیکی (book) را طراحی کردایم که برای نگهداری مشخصات کتابهای الکترونیکی بکار می رود.
برای موجودیت فایل فرستاده شده جدول نگهداری مشخصات ارسال کننده(upload) را طراحی کردایم که برای نگهداری مشخصات ارسال کننده بکار می رود.
برای عملیات های گرفتن و تحویل کتاب جدول j2 را طراحی کرده ایم که برای نگهداری کتاب های گرفته شده توسط افراد می باشد.
برای نگهداری آمار کتابهای گرفته شده توسط افراد جدول بایگانی را طراحی کرده ایم.
برای نگهداری مشخصات اینترنتی افراد جدول us را طراحی کرده ایم که این جدول در قسمت ASP استفاده    می شود.
برای نگهداری نظرات افراد از جدول nazarat استفاده می کنیم.
برنامه  به طور کلی از دو قسمت تشکیل شده است یک  قسمت  برنامه که برای مسئول کتابخانه نوشته شده(c#) و قسمت بعدی برای اطلاع رسانی از طریق اینترنت می باشد (Asp) .

دانلود پایان نامه کامپیوتر - نرم افزار - پیاده سازی نرم افزار انتخاب رشته دبیرستان

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه کامپیوتر - نرم افزار - پیاده سازی نرم افزار انتخاب رشته دبیرستان دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:155

فهرست مطالب:

مقدمه  ۱
فصل یکم -  هدایت تحصیلی در یک نگاه  ۴
۱-۱-  اهداف و ساختار  ۴
۱-۲- اهم مقررات نظام آموزشی متوسطه به شیوه سالی – واحدی    ۶
۱-۳- هدایت تحصیلی  ۷
فصل دوم – هدایت تحصیلی و نقش مدیریت    ۹
۲-۱- نقش مدیریت در انتخاب رشته    ۹
فصل سوم – نحوه تهیه هدایت تحصیلی    ۱۱
۳-۱- اهداف هدایت تحصیلی    ۱۱
۳-۲- ملاک های هدایت تحصیلی  ۱۵
۳-۳- ضوابط مربوط به نمرات درسی رشته ها و شاخه های مختلف  ۱۶
۳-۴-  بررسی های مشاوره ای  ۱۸
۳-۵- امتیازهای نمرات دانش آموز    ۲۱
۳-۶- کلید های امتیازهای آزمون    ۲۱
فصل چهارم – روش استفاده از نرم افزار    ۲۳
۴-۱- محیط نرم‌افزار    ۲۳
۴-۲- منوها    ۲۷
۴-۳- ورود اطلاعات دانش‌آموز    ۲۷
۴-۴-  ورود اطلاعات مشاور    ۳۱
۴-۵- بخش مشاهده نتیجه نهایی انتخاب رشته    ۳۷
فصل چهارم – بررسی کد برنامه    ۴۴
۴-۱- ماژول برنامه    ۴۴
۴-۲- فرم های برنامه    ۴۶
فصل پنجم- نتیجه گیری، پیشنهادات    ۱۳۶
۵-۱- معایب و مشکلات    ۱۳۶
۵-۲- مزایا و محاسن    ۱۳۷
۵-۳- عملکرد    ۱۳۷
۵-۴- پیشنهادات    ۱۳۷
۵-۵- نتیجه گیری    ۱۳۸
مراجع و منابع    ۱۳۹

مقدمه:

هر کس در زندگی بارها دست به انتخاب می‌زند. چرا که انتخاب یکی از مهمترین فعالیت‌های انسان است. انسان با انتخاب‌های خود مسیر زندگی‌اش را تعیین می‌کند. انسان آزاد آفریده شده است و به او این اختیار داده شده است که در بسیاری از موارد آنچه را که مناسب می‌داند، برگزیند.

به طور مثال کودک یا نوجوان از میان همه دانش‌آموزان یا اطرافیان خود تنها عده‌ای را به عنوان دوست خود انتخاب می‌کند. او برای این انتخاب دلایل و ملاک‌های مختلفی دارد. برخی وقتی راه یا چیزی را انتخاب کردند از کار خود راضی هستند و دیگران به دلایل مختلف انتخاب خود را نادرست می‌دانند.

موارد دیگری هم وجود دارند که در آنها دست به انتخاب می‌زنیم. انتخاب شغل، انتخاب همسر، انتخاب تیم ورزشی و ... از این دسته اند.

لحظات انتخاب، لحظاتی حساس هستند. چرا که با تصمیم‌گیری درباره روش یا پدیده‌ای خاص، فرد سرنوشت خود را رقم می‌زند. انتخاب در زندگی از اهمیت بالایی برخوردار است. با انتخاب درست می‌توان از منابع (مادی، مالی، انسانی و اطلاعاتی) به شیوه‌ای مناسب بهره‌برداری کرده و از اتلاف این منابع جلوگیری نمود. انتخابی که مبتنی بر اطلاعات و بینش باشد می‌تواند به تصمیم‌گیرنده در جلوگیری از ضایع شدن منابع کمک کند. از طرف دیگر به خاطر آن که فرد تصمیم گیرنده، باید نسبت به انتخاب خود پاسخگو باشد، بنابراین انتخاب صحیح می‌تواند به او در پاسخگو بودن و مسئولیت پذیری کمک کند.

برخی می‌پندارند برای آن که بتوان به توسعه کشور و ایجاد پیشرفت‌هایی در آن کمک کرد، باید تحصیلات دانشگاهی داشت. بهتر است بگوییم افرادی که در دانشگاه تحصیل کرده‌اند تا اندازه‌ای به رشد و توسعه جامعه کمک می‌کنند. افراد دیگر نیز می‌توانند موجبات توسعه کشور را فراهم آورند. به طور مثال کارگران ساده، کشاورزان، دامداران، رانندگان و بسیاری دیگر که به دانشگاه نرفته‌اند نیز در صورتی که کار خود را به درستی انجام دهند، سهم بسیار بزرگی در آبادانی و پیشرفت جامعه دارند. مهم‌ترین مساله ای که باید مورد توجه قرار بگیرد آن است که افراد در زمینه‌هایی مشغول به کار شوند که می‌توانند بیشترین بازده را داشته باشند. یک کشاورز خوب بهتر از یک پزشک بد است.

عده‌ای هم بر این باورند که می‌توان در کنار کسب مهارت‌های شغلی و حرفه ای، به یادگیری موضوعات مورد علاقه پرداخت. به عنوان مثال ممکن است فردی به حرفه تراشکاری اشتغال داشته باشد و در همان حال کتابهای مربوط به مواد و ترکیبات آن را مطالعه کند یا حتی به مطالعه منابعی در زمینه روان شناسی بپردازد.

در دوره متوسطه یک بار دانش‌آموزان انتخاب رشته تحصیلی را تجربه می‌کنند. در واقع این انتخاب یکی از سرنوشت سازترین انتخاب‌های دانش‌آموزان است. با این کار آنان در راهی قدم می‌گذارند که زمینه دانش و توانایی آنان را تعیین می‌کند. فرصت بعدی برای انتخاب رشته تحصیلی هنگامی است که دانش‌آموزان برای ورود به دانشگاه ثبت نام می‌کنند. آنان پس از شرکت در آزمون سراسری و در صورتی که مجاز به انتخاب رشته شوند، رشته و دانشگاه محل تحصیل خود را بر می‌گزینند و بدین شکل بار دیگر سرنوشت خود را با یک انتخاب رقم می‌زنند.

انتخاب رشته تحصیلی اهمیت فراوانی دارد زیرا انتخاب نادرست رشته تحصیلی سبب افت علمی کشور، تضییع منابع اقتصادی و انسانی، بی تفاوتی و بی انگیزه شدن دانشجو نسبت به مسائل اجتماعی و ایجاد اختلالات روانی در زندگی فردی و اجتماعی دانشجو می گردد

به دلایل مختلف، دانش آموزان ممکن است به هنگام انتخاب رشته اشتباه‌های زیر را مرتکب شوند:

- انتخاب رشته‌هایی که مورد علاقه آنان نیست.

پیامد این امر ناموفق بودن دانش آموزان بعد از انتخاب رشته و ترک تحصیل آنان است. در برخی موارد ممکن است عدم علاقه به رشته سبب شود دانش آموزان ترک تحصیل کنند.

- انتخاب رشته‌هایی که نمره علمی لازم برای آنها را کسب نکرده اند.

روشن است دانش آموزی که در درس ریاضی فیزیک نمره بالای 10 را کسب نکرده است، نباید به رشته ‌ریاضی فیزیک بیاندیشد زیرا قبولی در این رشته نیازمند نمرات بالا است.

- اولویت بندی نامناسب رشته‌ها

این اتفاق برای بسیاری از دانش آموزان روی داده است که هنگام اعلام نتایج نهایی، هر چند نمره علمی رشته‌های بهتر را کسب کرده اند، اما در رشته‌ای ادامه تحصیل می دهندکه اولویت پایین‌تری برای آن قائل شده بوده است. علت این رخداد ترتیب نادرست انتخاب رشته‌هاست. همواره باید رشته‌هایی که دانش آموزان برای آنان ارزش بیشتری قائل است در اولویت باشد.

- پرکردن نادرست فرم انتخاب رشته

دانش آموز باید در هنگام پر کردن فرم مربوط به امور مشاوره جهت انتخاب رشته، اولویت را لحاظ کند.

- تاکید بر تنها یکی از عوامل موثر در انتخاب رشته

اگر داوطلبی بدون توجه به ابعاد گوناگون یک انتخاب سرنوشت خود را رقم بزند، بی گمان از انتخاب خود رضایت نخواهد داشت. توجه به چندین عامل مهم در انتخاب رشته، آینده دانش آموزان را تضمین می‌کند.

- خوش بین بودن غیر منطقی

دانش آموزان نباید بی جهت و بیش از حد خوش بین باشند. به عنوان مثال اگر فردی با مشاوره و مطالعه به این نتیجه رسید که رشته‌ای خاص وضعیت شغلی مناسبی ندارد یا بدان رشته علاقه‌مند نیست، نباید با خوش بینی منتظر تغییرات اساسی در این زمینه باشد.

- انتخاب رشته به خاطر منزلت اجتماعی آن

تعدادی از رشته‌ها دارای عناوین جذاب اجتماعی است و ممکن است کششی کاذب در دانش آموزان ایجاد کند. بعضی از دانش آموزان فقط به خاطر نام یا عنوان رشته آن را انتخاب می کنند.

حال بنا به دلایل ذکر شده، دانش آموز باید تمام تلاش و دقت خود را در انتخاب رشته مناسب خود انجام دهد. نوشته هایی که اکنون ملاحضه می فرمایید در راستای همین منظور تهیه شده و شما را با ملاک ها و انتخاب رشته صحیح آشنا می کند و همچنین نرم افزاری که این مقاله به آن می پردازد یکی از ابزار هایی است که شما می توانید از آن جهت انتخاب رشته صحیح استفاده و مشاوره بگیرید.

بدلیل آنکه نرم افزار سیستم آموزش و پرورش تا زمانی که تمامی نمرات دانش آموزان مدرسه در آن ثبت نگردد نمی تواند فرم هدایت تحصیلی شما را آماده نماید لذا این نرم افزار این خلاء را پر کرده و نیز می تواند با یک طرح ساده اولویت انتخاب رشته شما را تعیین نماید.

فصل اول - هدایت تحصیلی در یک نگاه

1-1- اهداف وساختار

نظام آموزش متوسطه به منظور آماده سازی جوانان برای زندگی مناسب، انجام وظایف  شغلی و ورود به بازار کار و اجتماع، همچنین  انجام هدایت تحصیلی و تامین سایر نیازهای فراگیران از حساسیت و اهمیت ویژه ای برخوردار است که تحقق همه انتظارات و توجه به ارزش ها و هنجارهای جامعه و دستاوردهای علمی، فنی و هنری ومقتضیات زمان و مکان ، تحول و بهسازی را ضروری می نمایاند. همانگونه که اطلاع دارید نظام آموزشی متوسطه از سال تحصیلی 79-78 به شیوه‌ی سالی واحدی در مدارس در حال اجرا می باشد.

جهت آشنایی بیشتر با اهداف وساختار مربوط به نظام آموزشی متوسطه توضیحاتی ارائه گردیده که تعمق در این موارد بر آگاهی هایمان افزوده و از بروز مشکلات احتمالی می کاهد.

نظام آموزش متوسطه به سه شاخه تحصیلی نظری، فنی وحرفه ای وکارودانش تقسیم می شود و دانش آموزان پس از گذراندن پایه اول می توانند برحسب استعداد، رغبت، عملکرد تحصیلی و امکانات محلی در یکی از شاخه های تحصیلی ذیل ادامه تحصیل دهند.

1-1-1- شاخه متوسطه نظری

این شاخه از 4 رشته ریاضی فیزیک، ادبیات وعلوم انسانی، علوم تجربی و علوم و معارف اسلامی تشکیل می شود.

دانش آموزان هر 4 رشته حدود 52 واحد از درس را به طور مشترک می گذرانند. این دروس بیشتر در سال های اول ودوم ارائه می شود. دروس اختصاصی در هر رشته44 واحد می باشد که بیشتر در سال سوم ارائه می شود.

1-1-2- شاخه متوسطه فنی وحرفه ای

در کلیه رشته های این شاخه حدود 58 واحد را دروس مشترک وحدود 39 واحد را دروس اختصاصی تشکیل می دهد واین دارای 3 زمینه صنعت ،خدمات وکشاورزی است که هر زمینه دارای جند رشته به شرح ذیل می باشد:

- زمینه صنعت:

 رشته های نقشه کشی عمومی ،ساخت وتولید ،صنایع فلزی ،مکانیک خودرو، تاسیسات،صنایع چوب وکاغذ ،چاپ،الکترونیک والکتروتکنیک ،متالوژی، سرامیک صنایع نساجی ، صنایع شیمیایی ،معدن ،سیمان،ساختمان،نقشه برداری،ناوبری، مکانیک،موتورهای دریایی، الکترونیک ومخابرات دریایی.

- زمینه خدمات:

رشته های گرافیک،طراحی ودوخت،نقشه کشی معماری،صنایع دستی، نقاشی، نمایش،سینما،موسیقی، چاپ دستی،حسابداری بازرگانی، کودکیاری ،کامپیوتر،تربیت بدنی ،مدیریت خانواده ،مرمت آثار فرهنگی،پشتیبانی صحنه.

- زمینه کشاورزی:

رشته های اموردامی ،زراعی وباغی ،ماشین های کشاورزی،صنایع غذایی.

1-1-3- شاخه متوسطه کار و دانش

هدف از این شاخه اعتلای سطح فرهنگ ودانش عمومی ،تربیت نیروی انسانی در سطوح نیمه ماهر، ماهر و استاد و سرپرستی برای بخش های صنعت، کشاورزی و خدمات و احراز آمادگی نسبی برای ادامه تحصیل در رشته های خاص علمی کاربردی می باشد. این شاخه دارای سه زمینه صنعت، کشاورزی و خدمات است و هر زمینه دارای یک یا چند گروه و هر گروه دارای یک یا چند رشته اصلی است و هر رشته دارای یک یا چند رشته مهارتی است. در کلیه رشته های مهارتی این شاخه 53 واحد به دروس عمومی و انتخابی و حدود 43 واحد  به درس های مهارتی اختصاص دارد.

1-2- اهم مقررات نظام آموزشی متوسطه به شیوه سالی - واحدی

- آموزش در دوره متوسطه مبتنی بر شیوه سالی - واحدی و طول دوره آموزش 3 سال است.

- ارزشیابی در سال اول بصورت پایه ای است چنانچه دانش آموز ضوابط ارتقا را کسب نکند باید کلیه درس های اول را تکرار کند.

- دانش آموزی که پایه اول مردود شود با رعایت سایر شرایط می تواند حداکثر 4 سال تحصیلی در مدارس روزانه تحصیل کند.

- دانش آموزی که در پایه اول، دو سال مردود شود حق ادامه تحصیل در واحد آموزشی روزانه را ندارد و در صورت تمایل می تواند در واحد آموزشی بزرگسالان و یا به صورت داوطلب آزاد (متفرقه) ثبت نام کند و ادامه تحصیل دهد.

- ارزشیابی هر یک از درس های پایه های دوم و سوم مستقل است و قبولی یا مردودی در هر درس تاثیری بر سایر درس ها ندارد.

- دانش آموزان پایه اول و دوم چنانچه پس از برگزاری امتحانات خرداد ماه موفق به گذراندن برخی از درس های مربوط نشوند، موظف می باشند در امتحانات آن درس ها که در شهریور ماه برگزار می شود شرکت کنند.

- ارزشیابی پایانی در طول سال تحصیلی در دو نوبت اول و دوم انجام می شود.

- ارزشیابی پایانی نوبت اول از حدود پنجاه درصد اول محتوای درسی در دی ماه و ارزشیابی پایانی نوبت دوم از تمام محتوای برنامه درسی در خرداد ماه به عمل می آید (که 5 نمره از محتوای نیمه اول برنامه درسی و 15 نمره از محتوای نیمه دوم برنامه درسی می باشد.)

- ارزشیابی شهریور ماه از کلیه محتوای برنامه درسی بعمل می آید و سهم نمره ی نیمه اول و دوم کتاب یکسان است.

- ارزشیابی درس های انتخابی به صورت مستمر از مجموعه فعالیت های دانش آموز در طول هر نوبت انجام می شود و ارزشیابی پایانی ندارد.

چنانچه در پایه اول، نمره سالانه دانش آموز در امتحانات خرداد ماه در ماه درسی کمتر از 10 نباشد وشرایط هدایت تحصیلی برای ورود به یکی از شاخه ها یا رشته های تحصیلی دوره متوسطه را کسب کند، قبول شناخته می شود. دانش آموزی که حد نصاب قبولی را در درسی احراز نکند باید در امتحانات شهریور ماه شرکت کند و در صورت قبولی پایه اول شناخته می شود که در هریک از آن درس ها نمره قبولی را کسب و شرایط هدایت تحصیلی برای ورود به حداقل یک رشته یا شاخه را احراز کند.