پایان نامه کنترل نظارتی قوانین فازی با یک الگوریتم بهینه سازی جهت کنترل فازی فعال سازه
رشته : ارشد عمران – سازه
فرمت : word
چکیده :
امروزه با توجه به افزایش ساخت ساختمان‌های بلند مرتبه، از دغدغه‌های بزرگ مهندسین امنیت آن‌ها در برابر حوادث طبیعی نظیر هم فرکانسی با باد یا زلزله می‌باشد. یکی از بهترین روش‌های حفظ امنیت سازه، استفاده از کنترل فعال است که از مجموعه فازی با یک پایگاه قوانین خبره برای کنترل استفاده می‌کند.
برای حل مشکل وابستگی مجموعه فازی، به هوش خبره، ایده‌ی نظارت یک الگوریتم بهینه‌سازی در این پایان نامه مطرح شده است. به عبارت دیگر ما روی یک کنترل نظارتی برای مجموعه‌های فازی کنترلر کار کردیم که با استفاده از الگوریتم ژنتیک کار نظارت را انجام خواهد داد و نشان دادیم بهترین حالت در کنترل فعال سازه‌ها اولا استفاده از روش‌های هوش مصنوعی به جهت کاهش حجم محاسبات است که می‌تواند کنترلر را به شکل خوب توسط پردازنده های ارزان قیمت قابل استفاده نماید و ثانیا استفاده از کنترل نظارتی توسط الگوریتم‌های بهینه‌سازی مانند الگوریتم ژنتیک که روی کنترلر اصلی فازی نصب می‌شود می‌تواند به شکل قابل توجهی در کنترل فعال سازه‌ها، پاسخ سیستم را بهبود بخشد و سازه را مقابل زلزله دچار تخریب کمتری نماید.
کلید واژه ها: کنترل فازی، ژنتیک، کنترل فعال سازه، کنترل فازی فعال سازه
فهرست :
۱-۱- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………..صفحه۲
۱-۲- بیان مساله………………………………………………………………………………………………………صفحه۲
۱-۳- شدت زلزله……………………………………………………………………………………………………صفحه۳
۱-۴- بررسی اثرات زلزله در سطح شهر………………………………………………………………………صفحه۳
۱-۵- وضعیت بحرانهای طبیعی در دنیا………………………………………………………………………..صفحه۳
۱-۶- امواج زلزله…………………………………………………………………………………………………….صفحه۴
۱-۷- اقسام زلزله…………………………………………………………………………………………………….صفحه۴
۱-۸- مقیاس ریشتر………………………………………………………………………………………………….صفحه۵
۱-۹- مقیاس شدت یا مرکالی……………………………………………………………………………………صفحه۵
۱-۱۰- سنسور تشخیص زلزله……………………………………………………………………………………..صفحه۸
۱-۱۱- کنترل کننده PID …………………………………………………………………………………………صفحه۱۰
۱-۱۲- روش کلی تحقیق………………………………………………………………………………………….صفحه۱۱
فصل دوم
مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه تحقیق
۲-۱- مروری بر ادبیات تحقیق……………………………………………………………………………………صفحه۱۲
۲-۲- سیستمهای فازی……………………………………………………………………………………………..صفحه۱۳
۲-۳- تاریخچه مختصری از سیستم فازی……………………………………………………………………..صفحه۱۳
۲-۴- چرا سیستم فازی……………………………………………………………………………………………..صفحه۱۵
۲-۵- مشکلات عمده سیستم فازی TSK………………………………………………………………………صفحه۱۷
۲-۶- سیستم های فازی کجا و چگونه استفاده می شوند………………………………………………..صفحه۱۷
۲-۷- ماشین شستشوی فازی……………………………………………………………………………………..صفحه۱۸
۲-۸- تثبیت کننده تصویر دیجیتال………………………………………………………………………………صفحه۱۸
۲-۹- کنترل فازی کوره سیمان…………………………………………………………………………………..صفحه۱۹
۲-۱۰- کنترل فازی قطار زیرزمینی……………………………………………………………………………..صفحه۲۰
۲-۱۱- زمینه های تحقیق عمده در تئوری فازی…………………………………………………………….صفحه۲۰
۲-۱۲- مهمترین خصوصیات منطق فازی……………………………………………………………………..صفحه۲۱
۲-۱۳- منطق فازی و مدیریت اطلاعات……………………………………………………………………….صفحه۲۱
۲-۱۴- تضمین امنیت منابع………………………………………………………………………………………..صفحه۲۲
۲-۱۵- روش‌های کد کردن……………………………………………………………………………………….صفحه۲۳
۲-۱۶- الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………..صفحه۲۳
۲-۱۷- درباره علم ژنتیک…………………………………………………………………………………………صفحه۲۴
۲-۱۸- تکامل طبیعی ……………………………………………………………………………………………….صفحه۲۴
۲-۱۹- رابطه تکامل طبیعی با روش‌های هوش مصنوعی…………………………………………………صفحه۲۶
۲-۲۰- الگوریتم……………………………………………………………………………………………………..صفحه۲۸
۲-۲۱- الگوریتم‌های جستجوی ناآگاهانه…………………………………………………………………….صفحه۲۸
۲-۲۱-۱- جستجوی لیست………………………………………………………………………………………..صفحه۲۸
۲-۲۱-۲- الگوریتم‌های جستجوی آگاهانه……………………………………………………………………صفحه۲۹
۲-۲۲- هیوریستیک…………………………………………………………………………………………………..صفحه۳۱
۲-۲۳- انواع الگوریتم‌های هیوریستیک………………………………………………………………………..صفحه۳۲
۲-۲۴- پیاده سازی الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………صفحه۳۳
۲-۲۵- مکانیزم الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………….صفحه۳۵
۲-۲۶- عملگرهای الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………..صفحه۳۷
۲-۲۶-۱- کدگذاری…………………………………………………………………………………………………صفحه۳۷
۲-۲۶-۲- ارزیابی…………………………………………………………………………………………………….صفحه۳۸
۲-۲۶-۳- ترکیب…………………………………………………………………………………………………….صفحه۳۸
۲-۲۶-۴- جهش………………………………………………………………………………………………………صفحه۳۸
۲-۲۶-۵- رمزگشایی……………………………………………………………………………………………….صفحه۳۸
۲-۲۶-۶- کدینگ باینری…………………………………………………………………………………………..صفحه۳۹
۲-۲۶-۷- کدینگ جایگشتی………………………………………………………………………………………صفحه۴۰
۲-۲۶-۸- کد گذاری مقدار……………………………………………………………………………………….صفحه۴۱
۲-۲۶-۹- کدینگ درخت………………………………………………………………………………………….صفحه۴۱
۲-۲۷- نمایش رشته‌ها………………………………………………………………………………………………صفحه۴۲
۲-۲۸- انواع روش‌های تشکیل رشته………………………………………………………………………….صفحه۴۴
۲-۲۹- باز گرداندن رشته‌ها به مجموعه متغیرها……………………………………………………………صفحه۴۴
۲-۳۰- تعداد بیت‌های متناظر با هر متغیر………………………………………………………………………صفحه۴۵
۲-۳۱- جمعیت ………………………………………………………………………………………………………صفحه۴۶
۲-۳۲- ایجادجمعیت اولیه…………………………………………………………………………………………صفحه۴۶
۲-۳۳- اندازه جمعیت……………………………………………………………………………………………….صفحه۴۷
۲-۳۴- محاسبه برازندگی (تابع ارزش) ……………………………………………………………………….صفحه۴۷
۲-۳۵- انواع روش‌های انتخاب…………………………………………………………………………………صفحه۴۸
۲-۳۶- انتخاب چرخ رولت……………………………………………………………………………………….صفحه۴۹
۲-۳۷- انتخاب حالت پایدار………………………………………………………………………………………صفحه۵۰
۲-۳۸- انتخاب نخبه گرایی………………………………………………………………………………………..صفحه۵۱
۲-۳۹- انتخاب رقابتی………………………………………………………………………………………………صفحه۵۱
۲-۴۰- انتخاب قطع سر…………………………………………………………………………………………….صفحه۵۱
۲-۴۱- انتخاب جایگزینی نسلی اصلاح شده………………………………………………………………..صفحه۵۲
۲-۴۲- انتخاب مسابقه تصادفی…………………………………………………………………………………..صفحه۵۲
۲-۴۳- انواع روش‌های ترکیب…………………………………………………………………………………..صفحه۵۲
۲-۴۴- جابه‌جایی دودوئی…………………………………………………………………………………………صفحه۵۳
۲-۴۵- جابه‌جایی حقیقی…………………………………………………………………………………………..صفحه۵۵
۲-۴۶- ترکیب تک‌نقطه‌ای………………………………………………………………………………………..صفحه۵۵
۲-۴۷- ترکیب دو نقطه‌ای ………………………………………………………………………………………..صفحه۵۵
۲-۴۸- ترکیب n نقطه‌ای…………………………………………………………………………………………..صفحه۵۶
۲-۴۹- ترکیب یکنواخت…………………………………………………………………………………………..صفحه۵۶
۲-۵۰- ترتیب …………………………………………………………………………………………………………صفحه۵۷
۲-۵۱- چرخه………………………………………………………………………………………………………….صفحه۵۸
۲-۵۲- بخش_نگاشته……………………………………………………………………………………………….صفحه۵۹
۲-۵۳-
احتمال ترکیب………………………………………………………………………………………………صفحه۶۰
۲-۵۴- تحلیل مکانیزم جابجایی………………………………………………………………………………….صفحه۶۰
۲-۵۵- جهش………………………………………………………………………………………………………….صفحه۶۱
۲-۵۶- جهش باینری……………………………………………………………………………………………….صفحه۶۲
۲-۵۷- جهش حقیقی………………………………………………………………………………………………..صفحه۶۳
۲-۵۷-۱- وارونه سازی بیت………………………………………………………………………………………صفحه۶۳
۲-۵۷-۲- وارون سازی……………………………………………………………………………………………صفحه۶۴
۲-۵۷-۳- تغییر مقدار……………………………………………………………………………………………….صفحه۶۴
۲-۵۸- محک اختتام اجرای الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………صفحه۶۵
۲-۵۹- انواع الگوریتم‌های ژنتیکی………………………………………………………………………………صفحه۶۵
۲-۵۹-۱- الگوریتم ژنتیکی سری………………………………………………………………………………..صفحه۶۶
۲-۵۹-۲- الگوریتم ژنتیکی موازی………………………………………………………………………………صفحه۶۷
۲-۶۰- نقاط قوّت الگوریتم‌های ژنتیک………………………………………………………………………..صفحه۶۷
۲-۶۱- محدودیت‌ها ………………………………………………………………………………………………..صفحه۶۹
۲-۶۲- استراتژی برخورد با محدودیت‌ها …………………………………………………………………….صفحه۷۰
۲-۶۲-۱- استراتژی رَدّی………………………………………………………………………………………….صفحه۷۰
۲-۶۲-۲- استراتژی اصلاحی……………………………………………………………………………………صفحه۷۰
۲-۶۲-۳- استراتژی جریمه‌ای …………………………………………………………………………………..صفحه۷۰
۲-۶۳- بهبود الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………………………….صفحه۷۱
۲-۶۴- مدل دینامیکی سازه………………………………………………………………………………………..صفحه۷۲
۲-۶۵- معادلات دیفرانسیل پیوسته سیستم…………………………………………………………………….صفحه۷۲
۲-۶۶- نمونه برداری زلزله و سیگنال حاصل از سنسور………………………………………………….صفحه۷۳
۲-۶۷- نمونه برداری سیگنال زلزله……………………………………………………………………………..صفحه۷۴
۲-۶۸- نرخ نمونه برداری………………………………………………………………………………………….صفحه۷۵
۲-۶۹- تبدیل C2DT و معادلات گسسته سیستم……………………………………………………………صفحه۷۶
۲-۷۰- مدل زلزله…………………………………………………………………………………………………….صفحه۷۶
۲-۷۱- مدلسازی زلزله……………………………………………………………………………………………..صفحه۷۷
۲-۷۲- مدل رفتار سازه بدون کنترل در مقابل زلزله……………………………………………………….صفحه۷۸
۲-۷۳- جمع بندی فصل …………………………………………………………………………………………..صفحه۸۲
فصل سوم
روش اجرای تحقیق
۳-۱- کنترل سازه ……………………………………………………………………………………………………صفحه۸۳
۳-۲- کنترل حلقه باز ………………………………………………………………………………………………صفحه۸۳
۳-۳- حلقه بسته………………………………………………………………………………………………………صفحه۸۴
۳-۴- مقایسه سیستمهای کنترل حلقه بسته و حلقه باز…………………………………………………….صفحه۸۴
۳-۵- کنترل سنتی…………………………………………………………………………………………………….صفحه۸۵
۳-۶- انواع روش های کنترل ……………………………………………………………………………………صفحه۸۵
۳-۷- تبدیل لاپلاس…………………………………………………………………………………………………صفحه۸۶
۳-۸- تابع تبدیل سیستم……………………………………………………………………………………………صفحه۸۸
۳-۹- حساسیت سیستم های کنترل نسبت به تغییرات پارامترها……………………………………….صفحه۹۰
۳-۹-۱- اغتشاش و نویز در سیستم کنترل حلقه بسته …………………………………………………….صفحه۹۰
۳-۱۰- خطای حالت دائمی……………………………………………………………………………………….صفحه۹۱
۳-۱۱- معایب سیستم حلقه بسته…………………………………………………………………………………صفحه۹۲
۳-۱۲- مشخصه های عملکرد سیستم کنترل………………………………………………………………….صفحه۹۲
۳-۱۳- جبران سازی…………………………………………………………………………………………………صفحه۹۴
۳-۱۴- مثال هایی از کنترل در سیستم های بیولوژیکی……………………………………………………صفحه۹۵
۳-۱۵- جمع بندی فصل……………………………………………………………………………………………صفحه۹۹
فصل چهارم
تجزیه و تحلیل داده ها
۴-۱- هدف فصل…………………………………………………………………………………………………..صفحه۱۰۰
۴-۲- کنترل‌کننده غیرخطی LQR……………………………………………………………………………..صفحه۱۰۰
۴-۳- پیاده سازی LQR………………………………………………………………………………………….صفحه۱۰۱
۴-۴- نتایج شبیه‌سازی LQR……………………………………………………………………………………صفحه۱۰۱
۴-۵- کنترل فازی…………………………………………………………………………………………………..صفحه۱۰۳
۴-۶- پاسخ حلقه بسته با استفاده از کنترلر فازی………………………………………………………….صفحه۱۰۵
۴-۷- کنترل نظارتی ………………………………………………………………………………………………صفحه۱۰۶
۴-۸- چارت الگوریتم به همراه شبه کد آن…………………………………………………………………صفحه۱۰۶
۴-۹- تابع هدف…………………………………………………………………………………………………….صفحه۱۰۸
۴-۱۰- کنترل نظارتی سازه با الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………….صفحه۱۰۹
۴-۱۱- پاسخ ها…………………………………………………………………………………………………….صفحه۱۱۱
۴-۱۲- ضریب نظارت…………………………………………………………………………………………….صفحه۱۱۲
۴-۱۳- بررسی زمان اجرای فازی در مقابل LQR ……………………………………………………….صفحه۱۱۲
۴-۱۴- جکهای کنترلی……………………………………………………………………………………………صفحه۱۱۲
۴-۱۵- جمع بندی فصل………………………………………………………………………………………….صفحه۱۱۴
فصل پنجم
نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۲- بیشینه جابحایی و شتاب
۵-۳- نتایج عددی
۵-۴- نتیجه گیری
۵-۵- پیشنهادات
مراجع
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
پیشنهاد ما به شما :“انتخاب رکورد مناسب زلزله جهت انجام تحلیل دینامیکی سازه با استفاده از الگوریتم ژنتیک”
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”۹۰۸۶″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
