ارتباطات
پیمان محمدی؛ مهدی عالمی رستمی
دوره 17، شماره 1 ، فروردین 1403، ، صفحه 37-48
چکیده
از مهمترین مسائل مربوط به تامین توان لامپ های TWTA در ماهواره ها داشتن ریپل پایین ، بازده بالا، قابلیت اطمینان بالا ، حجم و وزن بهینه می باشد. در این مقاله راندمان و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک-قدرت DC/DC ولتاژ بالا برای کاربرد در سامانههای ماهواره و فرستنده آن بهینه می‌شود. هدف بهینه سازی، حداقل سازی تابع هدف که شامل راندمان و قابلیت ...
بیشتر
از مهمترین مسائل مربوط به تامین توان لامپ های TWTA در ماهواره ها داشتن ریپل پایین ، بازده بالا، قابلیت اطمینان بالا ، حجم و وزن بهینه می باشد. در این مقاله راندمان و قابلیت اطمینان مبدل الکترونیک-قدرت DC/DC ولتاژ بالا برای کاربرد در سامانههای ماهواره و فرستنده آن بهینه می‌شود. هدف بهینه سازی، حداقل سازی تابع هدف که شامل راندمان و قابلیت اطمینان است به کمک الگوریتم ژنتیک چند هدفه (NSGA-II) می باشد. بمنظور ارزیابی قابلیت اطمینان از مدل مارکوف استفاده می شود که در آن خطاهای اتصال کوتاه و مدار باز برای کلیدها و دیودهای مدار و خطای اتصال کوتاه برای المانهای پسیو مدار در نظر گرفته شده است. برای بهینه سازی ابتدا متغیرهای ورودی الگوریتم به عنوان ورودی تابع هدف تعیین میشوند تا به کمک آنالیز حساسیت پارامترهایی که دارای حساسیت پایینی هستند و تغییراتشان بر تابع هدف تاثیر عمده ندارد، حذف شوند. همچنین پارامترهای الگوریتم NSGA-II شامل تعداد تکرار، تعداد جمعیت و احتمال تقاطع و جهش برای محاسبه دقیق متغیرهای مدار، تعیین شده‌اند. همانگونه که در بخش نتایج آورده شده است در این روش علاوه بر حفظ راندمان بالا با انتخاب بهینه المان ها می توان به قابلیت اطمینان بالا برای این مبدل دست یافت.
طراحی سامانههای فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
حجت طائی؛ پوریا شکرالهی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 87-96
چکیده
در این مقاله فاز نهایی عملیات ملاقات و اتصال مداری مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی، کنترل موقعیت فضاپیمای تعقیب‌کننده می‌باشد به‌گونه‌ای که این فضاپیما در سریع‌ترین زمان ممکن یا به عبارت دیگر با پیمودن یک مسیر بهینه به فضاپیمای هدف برسد. از دیگر مقاصد این مقاله، حداقل مصرف انرژی می‌باشد. در شبیه‌سازی دینامیک از معادلات ...
بیشتر
در این مقاله فاز نهایی عملیات ملاقات و اتصال مداری مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی، کنترل موقعیت فضاپیمای تعقیب‌کننده می‌باشد به‌گونه‌ای که این فضاپیما در سریع‌ترین زمان ممکن یا به عبارت دیگر با پیمودن یک مسیر بهینه به فضاپیمای هدف برسد. از دیگر مقاصد این مقاله، حداقل مصرف انرژی می‌باشد. در شبیه‌سازی دینامیک از معادلات کلوزی ویلشایر خطی استفاده شده است.درمجموعه معادلات کلوزی ویلشایرخطی، تغییر در هر یک از دو راستای X یا Y منجر به تغییر راستای دیگر شده و بر روی عملیات اتصال تاثیر خواهد گذاشت. برای دست‌یابی به اهداف، متغیرهای موجوددر مسئله باید بهینه شوند. جهت بهینهسازی متغیرها از دو روش الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات بهره گرفته شده است. فضاپیمای تعقیب‌کننده دارای عملگرهای تراستر با ساختار مدولاتور PWPF در نظر گرفته شده و اتصال به یک فضاپیما با موقعیت ثابت، هدف اصلی مسئله است. روش کنترلی مورد استفاده روش LQR بوده که پارامترهای آن نیز جزء متغیرهایی هستند که بهینه خواهند شد. در نهایت برای ارزیابی شرایط واقعی، با اعمال عدم قطعیت بر روی خروجی تراسترها نتایج بررسی میشوند.
مهرداد خسروی؛ سعید صالحی؛ محسن عابدی
دوره 12، شماره 1 ، فروردین 1398، ، صفحه 55-68
چکیده
کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن می‌شود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایه‌های خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راه‌های نوین تعدیل شرایط دمایی سلول‌های خورشیدی بهره‌گیری از لوله‌های حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی ...
بیشتر
کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن می‌شود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایه‌های خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راه‌های نوین تعدیل شرایط دمایی سلول‌های خورشیدی بهره‌گیری از لوله‌های حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی لوله‌های حرارتی متصل به آرایه‌های خورشیدی یک ماهواره با نشانه‌روی خورشیدی در مدار پایین صورت پذیرفت. هدف از این بهینهسازی، کمینه‌سازی همزمان دمای سلولها و جرم لوله‌های حرارتی به کار است. شبیه‌سازی حرارتی ماهواره با نرمافزارهای سیندا-فلوئینت و ترمال دسکتاپ صورت پذیرفت و این شبیهسازیها با استفاده از نتایج تجربی مدل حرارتی ماهواره در محفظه خلأ، صحت سنجی گردید. سپس به کمک الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه دمای سلول خورشیدی به منظور دست‌یابی به بازدهی بیشتر و کمترین جرم لوله های حرارتی با کمک جبهه پارتو استخراج شد. با انتخاب شش نقطه از جبهه پارتو به بررسی دما و بازده سلول‌های خورشیدی پرداخته شد.
محمد گوهرخواه؛ مصطفی اسماعیلی؛ مهدی اشجعی
دوره 11، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 11-19
چکیده
در مقاله حاضر، تأثیر یک منبع میدان خارجی غیریکنواخت بر انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال مگنتیت (فروسیال) داخل کانالی با سطح گرم، به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی تأکید بر اهمیت موقعیت میدان مغناطیسی و بررسی احتمال افزایش انتقال حرارت از طریق یافتن مکان بهینه منبع میدان مغناطیسی است. مشاهده شد که میدان مغناطیسی ...
بیشتر
در مقاله حاضر، تأثیر یک منبع میدان خارجی غیریکنواخت بر انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال مگنتیت (فروسیال) داخل کانالی با سطح گرم، به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی تأکید بر اهمیت موقعیت میدان مغناطیسی و بررسی احتمال افزایش انتقال حرارت از طریق یافتن مکان بهینه منبع میدان مغناطیسی است. مشاهده شد که میدان مغناطیسی گردابههایی ایجاد کرده و بر ضخامت لایه مرزی حرارتی و تغییرات عدد ناسلت تاثیر میگذارد. نتایج نشان می دهد تاثیر موقعیت میدان مغناطیسی وابسته به نوع شرط مرزی حرارتی است. همچنین نشان داده شده است که می‌توان میدان دما و جریان سیال را با چند منبع میدان مغناطیسی کنترل نمود. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، چیدمانی بهینه برای هشت منبع میدان مغناطیسی بدست آمده است که در مقایسه با حالت بدون میدان، منجر به 27% افزایش انتقال حرارت میگردد.
رضا اسماعیل زاده؛ ابوالقاسم نقاش؛ مهدی مرتضوی
دوره 10، شماره 3 ، آذر 1396، ، صفحه 15-24
چکیده
در این مقاله یک قانون هدایت بهینه مبتنی‌بر همواری دیفرانسیلی برای بیشینه‌سازی سرعت نهایی وسایل پرنده توسعه داده می‌شود. معادلات حرکت با رویکرد همواری دیفرانسیلی کاهش می‌یابد و فرمان‌های هدایت به سینماتیک مسیر وابسته می‌شود. مسیر بهینه توسط الگوریتم ژنتیک با کد حقیقی استخراج می‌شود. برای تولید مسیر برخط، یک مسیر نزدیک بهینه ...
بیشتر
در این مقاله یک قانون هدایت بهینه مبتنی‌بر همواری دیفرانسیلی برای بیشینه‌سازی سرعت نهایی وسایل پرنده توسعه داده می‌شود. معادلات حرکت با رویکرد همواری دیفرانسیلی کاهش می‌یابد و فرمان‌های هدایت به سینماتیک مسیر وابسته می‌شود. مسیر بهینه توسط الگوریتم ژنتیک با کد حقیقی استخراج می‌شود. برای تولید مسیر برخط، یک مسیر نزدیک بهینه تخمین زده می‌شود. مسیر نزدیک بهینه با حل ژنتیک توافق بسیار خوبی دارد و نسبت به هدایت تناسبی خالص برتری قابلتوجهی را نشان می‌دهد. مزایایی نظیر تولید مسیر با حداقل پارامترها، قابلیت استفاده در انواع وسایل بازگشتی به جو با مکانیسمهای کنترلی متفاوت و استقلال از زمان اصابت، این رویکرد را متمایز کرده است. مقاومت این رویکرد نیز با شبیه‌سازی مونتکارلو بررسی شده است.
داود رمش؛ سجاد خدادادیان؛ حسن کریمی
دوره 9، شماره 1 ، خرداد 1395، ، صفحه 1-11
چکیده
هدف اصلی این مقاله، ارائة روش تکاملی الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌یابی پارامترهای اصلی موتور سوخت مایع سیکل بسته است. بر مبنای همین الگوریتم بهینه‌یابی، مدارهای جدید با سیکلهای ترمودینامیکی بهبود یافته و تعیین میزان کارآیی آنها مشخص شده‌اند. هدف اصلی این بهینه‌یابی، دست‌یابی به بالاترین سرعت نهایی ماهواره‌بر است که با ...
بیشتر
هدف اصلی این مقاله، ارائة روش تکاملی الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌یابی پارامترهای اصلی موتور سوخت مایع سیکل بسته است. بر مبنای همین الگوریتم بهینه‌یابی، مدارهای جدید با سیکلهای ترمودینامیکی بهبود یافته و تعیین میزان کارآیی آنها مشخص شده‌اند. هدف اصلی این بهینه‌یابی، دست‌یابی به بالاترین سرعت نهایی ماهواره‌بر است که با دقت بسیار بالایی هم‌ارز با نسبت ضربة ویژه است. در این تحقیق، راهبرد استفاده از بوستر توربوپمپ و پمپ سوخت مرحلة دوم به عنوان مدارهای مختلف موتور به چالش کشیده شده است. استفاده از بوستر توربوپمپ و پمپ سوخت مرحلة دوم از یک طرف باعث افزایش وزن مجموعة موتور و از طرف دیگر با افزایش فشار ورودی پمپ‌ها و کاهش فشار مخازن، کاهش جرم مخازن و در نهایت کاهش جرم مجموعه موتور را به دنبال دارد. همین تعارض در به‌کارگیری این زیرسیستم‌ها، منجر به ارائة یک مسئلة بهینه‌یابی بر مبنای مدار موتور می‌شود. برای این مسئله بهینه‌یابی قیودی چون، محدودیت افزایش فشار محفظه، دور توربین و به تبع آن فشار خروجی پمپ‌ها وجود دارند که در الگوریتم بهینه‌یابی اعمال شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که تأمین دبی سوخت مولد گاز از پمپ سوخت مرحلة دوم و تقسیم دبی خروجی بوستر توربین سوخت به پمپ سوخت مرحلة دوم و محفظة احتراق در افزایش سرعت نهایی ماهواره‌بر نقش بسزایی دارد.
محمدحسین رفان؛ عادل دمشقی؛ مهرنوش کمرزرین
دوره 8، شماره 2 ، تیر 1394، ، صفحه 41-56
چکیده
سامانة مکانیاب تفاضلی برای تعیین موقعیت دقیق نیازمند پیشگویی تصحیحات تفاضلی برای زمان‌های آینده است. این سامانه از دو ایستگاه ثابت و متحرک تشکیل شده است. اگر ماهواره‌های دو ایستگاه دقیقاً یکسان باشد، منابع خطا در دو ایستگاه تقریباً نزدیک به هم خواهد بود، در این حالت فاکتورهای مختصات مکان مرجع برای جبران خطای مکانیابی ...
بیشتر
سامانة مکانیاب تفاضلی برای تعیین موقعیت دقیق نیازمند پیشگویی تصحیحات تفاضلی برای زمان‌های آینده است. این سامانه از دو ایستگاه ثابت و متحرک تشکیل شده است. اگر ماهواره‌های دو ایستگاه دقیقاً یکسان باشد، منابع خطا در دو ایستگاه تقریباً نزدیک به هم خواهد بود، در این حالت فاکتورهای مختصات مکان مرجع برای جبران خطای مکانیابی ایستگاه کاربر به عنوان فاکتورهای تصحیحشده قابل استفاده است. در این مقاله، از الگوریتم‌های شبکه عصبی تکاملی، ماشین بردار پشتیبان، خودرگرسیو میانگین متحرک و شبکة عصبی بازگشتی برای پیشگویی تصحیحات استفاده شده است، بهمنظور آزمایش الگوریتم‌ها از نمونهبرداری ایستا و متحرک دادههای موقعیت یک گیرنده ارزان قیمت استفاده شد و تصحیحات خطای مختصات مکان مرجع با یک گام رو به جلو پیشگویی شده و در نقطهای دیگر اعمال شد. مدل پیشگویی شبکة عصبی تکاملی نسبت به سایر مدلها دقت بیشتری داشته و خطای RMSآن 12/0 متر است. آزمایشهای انجام شده نشان داد، خطای RMSمکانیابی در حالت ایستا تا 5/0 متر و متحرک تا 61/0 متر کاهش می‌یابد.
سید مجتبی هاشمی دولابی؛ حسین دارابی؛ جعفر روشنی‌یان
دوره 5، شماره 1 ، فروردین 1391، ، صفحه 61-72
چکیده
یکی از مهمترین مسائلی که در حال حاضر در سطح محافل هوافضایی مطرح است و در کشور ما نیز از موضوعات به‌روز است، بحث بهینه سازی طراحـی اجسام پرنـده است. از آنجا که اجسام پـرنـده و به‌طـور مثال ماهواره‌بـرهایی که مـورد بحـث ایـن پژوهش هستند، از چندین زیرسیستم با تأثیر متقابل بر یکدیگر تشکیل شده‌اند، برای انجام بهینهسازی طراحی آنها ...
بیشتر
یکی از مهمترین مسائلی که در حال حاضر در سطح محافل هوافضایی مطرح است و در کشور ما نیز از موضوعات به‌روز است، بحث بهینه سازی طراحـی اجسام پرنـده است. از آنجا که اجسام پـرنـده و به‌طـور مثال ماهواره‌بـرهایی که مـورد بحـث ایـن پژوهش هستند، از چندین زیرسیستم با تأثیر متقابل بر یکدیگر تشکیل شده‌اند، برای انجام بهینهسازی طراحی آنها از ساختار‌های مختلف بهینهسازی طراحی چندموضوعی (MDO)، استفاده می‌شود. در استفاده از روش‌های چند موضوعی برای بهینهسازی موضوعات کاری مختلف یکی از مسائل مهم که بسیار تأثیـر گـذار است، انتخاب الگوریتم بهینهسازی مناسب است. در این پژوهش، الگوریتم طراحی ماهواره‌بر سبک سوخت مایع در فاز طراحی مفهومی به روش همه در یک مرتبه (AAO)، با درنظرگرفتن چهار موضوع سازه، آیرودینامیک، مسیر پرواز و پیشرانش با هدف کمینه‌سازی جرم لحظة برخاست مدل‌سازی شــده و عملکــرد الگوریتم‌های بهینـه‌سازی گرادیانـی (SQP)، و تکاملی (GA)، بر روی آن از نظر سرعت رسیدن به جواب با حل یک مسئله طراحی مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج با روش طراحی سنتی (روش طراحی آماری) مورد مقایسه واقع شده است و نشان داده شده است که چنانچه از جواب طراحی آماری به‌عنوان نقطة شروع در بهینهسازی با الگوریتم گرادیانی استفاده شود، می‌توان به بهینه سراسری رسید.
عباس وفایی صفت؛ سید حسین طباطبایی
دوره 2، شماره 3 ، دی 1388، ، صفحه 43-50
چکیده
یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازه‌های فضایی بهینه‌بودن ابعاد و در نتیجه وزن سازه است. بهینهسازی ابعادی عمدتاً به‌وسیلة الگوریتم‌های گرادیان و الگوریتم ژنتیک انجام می‌شود. اصول عملکرد الگوریتم‌های گرادیان بر پایة مشتق تابع هدف و قیود مسئله است. عملکرد این الگوریتم‌ها به نقطة اولیه وابسته است و توانایی جستجوی همة فضای طراحی ...
بیشتر
یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازه‌های فضایی بهینه‌بودن ابعاد و در نتیجه وزن سازه است. بهینهسازی ابعادی عمدتاً به‌وسیلة الگوریتم‌های گرادیان و الگوریتم ژنتیک انجام می‌شود. اصول عملکرد الگوریتم‌های گرادیان بر پایة مشتق تابع هدف و قیود مسئله است. عملکرد این الگوریتم‌ها به نقطة اولیه وابسته است و توانایی جستجوی همة فضای طراحی را ندارند. الگوریتم ژنتیک فضای زیادی را جستجو میکند ولی توانایی خیلی نزدیکشدن به نقطة بهینة اصلی را ندارد. در این مقاله، روشی ارائه شده است که فرآیند بهینهسازی با الگوریتم ژنتیک شروع شده است و خروجی آن به عنوان نقطة اولیه در الگوریتم گرادیان قرار داده می‌شود. برای ارزیابی روش ارائه شده، این روش برای بهینهسازی ابعاد یک نمونه سازه خرپایی سه عضوی و یک خرپای ده عضوی و همچنین سازة مشبک آنتن سهموی بهکار برده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که ابعاد بهینة به‌دست آمده از روش ترکیب دو الگوریتم نسبت به نتایج الگوریتم ژنتیک برتری دارد.
امیر توکلی؛ مهدی نیکوسخن لامع؛ جعفر روشنی‌یان؛ مهران میرشمس
دوره 2، شماره 2 ، تیر 1388، ، صفحه 51-60
چکیده
طراحی مسیر حامل‌های فضایی از مسائلی است که لزوم استفاده از بهینهسازی در آن بسیار حائز اهمیت می‌باشد. انجام بهینهسازی با استفاده از حل مسئله کنترل بهینه منجر به یک مسئله با شرایط مرزی مجزا شده که حل آن فقط به‌صورت عددی ممکن است. از طرفی ایجاد مسئله کنترل بهینه برای مدل‌های پیچیده کاری بسیار مشکل و حتی غیرممکن است و بنابراین بهینهسازی ...
بیشتر
طراحی مسیر حامل‌های فضایی از مسائلی است که لزوم استفاده از بهینهسازی در آن بسیار حائز اهمیت می‌باشد. انجام بهینهسازی با استفاده از حل مسئله کنترل بهینه منجر به یک مسئله با شرایط مرزی مجزا شده که حل آن فقط به‌صورت عددی ممکن است. از طرفی ایجاد مسئله کنترل بهینه برای مدل‌های پیچیده کاری بسیار مشکل و حتی غیرممکن است و بنابراین بهینهسازی بر اساس شبیه‌سازی از جایگاه ویژهای در این مسائل برخوردار است. در این مقاله، مسیر یک حامل فضایی با استفاده از تعریف ورودی کنترلی به‌صورت یک تابع پارامتری با توابع مختلف خطی، اسپلاین و بزییر طراحی شده و توسط الگوریتم ژنتیک، مصرف سوخت آن بهینهسازی شده است. نتایج بهینهسازی نشاندهنده این است که توابع بزییر و اسپلاین نتایج خوبی را از لحاظ ارضای شرایط مرزی انتهایی و بهینهگی بارمفید حامل فضایی و همچنین تعداد پارامترهای بهینهسازی ارائه میدهند.
