کنترل آشوب و جایگاه آن در مهندسی

کنترل آشوب و جایگاه آن در مهندسی

فایل ورد قابل ویرایش در 146 صفحه 

خلاصه و اهداف پروژه:

محققین از حوزه های مختلف علوم و مهندسی روش جدیدی برای توصیف پیچیدگی در طبیعت گسترش داده­اند. این روش با عنوان نظریه آشوب مطرح شده است. امروزه نظریه آشوب به عنوان یک روش قوی و مفید جهت بررسی سیستم­های پیچیده مطرح است و افق­های جدیدی را در فهم رفتار سیستم­های مکانیکی، سیستم­های صوتی، سیال­ها، سیستم­های شیمیائی، سیستم­های نوری، اکو سیستم­ها و سیستم­های زیستی باز کرده است.

مفهوم آشوب یکی از مفاهیم جدید و بنیادی علم نوین است.آشوب رفتاری به ظاهر تصادفی و بی نظم است که در بسیاری از پدیده های دنیای واقعی رخ می دهد.

کنترل آشوب:

فرمولبندی ریاضی مسئله کنترل پروسه های آشوبگر باارائه مدل اساسی ازسیستم آشوبگر بااستفاده ازمعادلات دیفرانسیلی حالات انجام میگیرد. روشهای کنترل پروسه های آشوبگر عبارتند از:١- کنترل حلقه باز٢- خطی سازی با استفاده ازنگاشت پوآنکاره یا شیوهOGY و٣- شیوه فیدبک تاخیر زمانی یا شیوه Pyragas

اهداف پروژه :

آشنایی با نظریه آشوب

آشنایی با کنترل آشوب

آشنایی با جایگاه کنترل آشوب در مهندسی





چکیده

طی حدود ۴۰ سال اخیر که از اولین مدل­سازی آشوب می­گذرد و بخصوص در ۱۵ سال آخر، در کنار پیشرفت مفاهیم نظریه آشوب، این مفاهیم در بسیاری از شاخه­های علوم مختلف نیز وارد شده است. آشوب در سیستم­های دینامیکی الکتریکی، مکانیکی و اجتماعی ممکن است رخ دهد و روش­هایی برای کنترل آن در این سیستم­ها ارائه شده است. از طرف دیگر به دلیل پایه‌ای بودن مطالب عنوان شده در مهندسی کنترل که هدف از آن طراحی کنترل­کننده و واداشتن سیستم تحت کنترل به داشتن رفتاری مطلوب است، مباحث می‌تواند بسیار فراتر از رشته برق و حتی رشته‌های مهندسی برود.

در این تحقیق پس از کنکاش در مفاهیم تئوری آشوب و همچنین کنترل آشوب، کاربردهای کنترل آشوب در برخی رشته­های مهندسی معرفی شده است. بدین منظور، ابتدا مفاهیم مربوط به سیستم­های دینامیکی و همچنین ابزارهای تحلیل این سیستم­ها را توضیح داده­ایم. سپس علاوه بر معرفی آشوب و ویژگی­های آن، تشخیص آشوب با استفاده از ابزارهای آنالیز سیستم­های دینامیکی را شرح دادیم.

در مبحث کنترل آشوب نیز اهداف مختلف کنترلی را که برای یک سیستم آشوبی قابل تصور است، توضیح داده­ایم. سپس متداولترین روش­های کنترل آشوب را برای نیل به این اهداف معرفی کردیم. در پایان نیز به مقالات چند سال اخیر در زمینه کنترل آشوب نگاه انداخته­ایم و برخی کاربردهای کنترل آشوب را در رشته­های مهندسی معرفی کرده ­ایم.

فصل۱: مقدمه

فصل۲: مفاهیم پایه

۲-۱- مقدمه

۲-۲- سیستم­های دینامیکی

۲-۲-۱- مدل سازی ریاضی سیستم­های دینامیکی

۲-۳- نقاط ثابت و تحلیل پایداری

۲-۴- دوره­های حدی

۲-۵- نگاشت پوآنکاره

۲-۶- دوشاخه شدگی

۲-۶-۱- دوشاخه شدگی زینی

۲-۶-۲- دوشاخه شدگی چنگالی

۲-۷- نمای لیاپانوف

۲-۸- فضای فاز

۲-۹- بعد مسیرحالت

۲-۹-۱- بعد فرکتال

۲-۹-۲- بعد همبستگی

۲-۹-۳- بعد اطلاعات

۲-۱۰- نمودار تارعنکبوت

۲-۱۱- جمع بندی

فصل ۳ : آشوب

۳-۱- مقدمه

۳-۲- تاریخچه آشوب

۳-۳- فرآیندهای آشوبی

۳-۴- ویژگی­های فرآیندهای آشوبی

۳-۴-۱- حساسیت به شرایط اولیه

۳-۴-۲- جاذب­های عجیب

۳-۴-۳- طیف فرکانسی پیوسته

۳-۵- ابزارهای توصیف آشوب

۳-۵-۱- نمای لیاپانوف

۳-۵-۲- فضای فاز

۳-۵-۳- طیف فرکانسی

۳-۵-۴- خودبستگی و همبستگی متقابل

۳-۵-۵- بعد دینامیکی

۳-۵-۶- نمودار دوشاخگی

۳-۵-۷- نگاشت پوآنکاره

۳-۵-۸- نمودار تارعنکبوت

۳-۶- مسیرهای آشوب

۳-۶-۱- دوبرابر شدن تعداد تناوب­ها

۳-۶-۲- اینترمیتنسی

۳-۶-۲-۱- طبقه بندی اینترمیتنسی

۳-۶-۲-۲- بررسی اینترمیتنسی در نگاشت یک متغیره

۳-۷- مثال‌هایی از سیستم­های آشوبناک

۳-۷-۱- مدار الکترونیکی چوآ

۳-۷-۲- نگاشت لجستیک

۳-۷-۳- سیستم لورنز

۳-۸- جمع بندی

فصل ۴ : کنترل آشوب

۴-۱- مقدمه

۴-۲- مسایل کنترل آشوب

۴-۲-۱- پایدارسازی

۴-۲-۲- هم زمانی دو سیستم آشوبی

۴-۲-۳- پادکنترل آشوب

۴-۲-۴- کنترل دوشاخگی

۴-۳- روش­های کنترل آشوب

۴-۳-۱- روش جایگذاری قطب

۴-۳-۲-روش OGY

۴-۳-۳- روش TDFC

۴-۳-۴- روش چن-لای

۴-۴- جمع بندی

فصل ۵ : کاربردهای کنترل آشوب در مهندسی

۵-۱- مقدمه

۵-۲- مهندسی برق

۵-۲-۱- کنترل آشوب در مدار چوآ

۵-۲-۲- استفاده از مدولاسیون عرض پالس به منظور کنترل آشوب

۵-۲-۳- کنترل آشوب در اینورتر

۵-۲-۴- کنترل آشوب در کوره­های قوس الکتریکی

۵-۲-۵- کنترل آشوب در موتور DC

۵-۳- مهندسی پزشکی

۵-۳-۱- کنترل رفتار آشوب­ناک قلب به هنگام وقوع آریتمی

۵-۳-۲- کاهش نوسانات آشوبی در همه­گیری­های فصلی

۵-۴- مهندسی هوافضا

۵-۴-۱- کنترل آشوب در ژیروستات

۵-۴-۲- کنترل آشوب در ژیروسکوپ­های غیرخطی

۵-۵- مهندسی کامپیوتر

۵-۵-۱- رمز کردن ویدئو با استفاده از توابع فوق آشوب و اُتوماتای سلولی

۵-۵-۲- نهان نگاری مکانی با استفاده از یک سیستم فوق آشوب

۵-۶- مهندسی شیمی

۵-۶-۱٫ کنترل مدل الکتروشیمیایی واکنش مس – اسید فسفریک

۵-۷- جمع بندی

فصل ۶ : جمع بندی

مراجع

پیوست

فـرمت: DOC
تعداد صفحات: ۱۴۶ صفحه
رشتــه : برق- الکترونیک



بصورت کامل ، مرتب ، قابل ویرایش و آماده چاپ میباشد.