پیشرفت  تکنولوژی در صنعت  پتروشیمی موجب رشد تولید پلیمر ها بر پایه سوخت
های فسیلی شده است .این پلیمر ها اگرچه مزایای فراوانی را برای بشریت فراهم
آورده اند  عمدتا غیر قابل تخریب در محیط زیست بعد از پایان استفاده از آنها بوده و
سبب تخریب  اکوسیستم زمین می شوند . امروزه افزایش پسماند های پلاستیکی
باعث نگرانی جوامع بشری از نظر زیست محیطی شده است . زیرا روش هایی که
جهت از بین بردن این زباله  ها به کار می رود محدود می باشد . به طور مثال سوزاندن
زباله های پلاستیکی باعث تولید حجم زیادی از گاز دی اکسید کربن شده که نیز موجب
پدیده گرم شدن زمین خواهد شد از طرفی تولید گازهای سمی ناشی از سوزاندن این
زباله ها الودگی هوا را نیز در برخواهد داشت . دفن این زباله ها با توجه به محدود بودن
مکان های دفن زباله نمی تواند روش مناسبی باشد . مشگل دیگر استفاده از این پلیمر

ها ، محدود بودن مکان های دفن زباله ، نمی تواند روش مناسبی  باشد . مشگل دیگر
استفاده  از این پلیمر ها محدود بودن منابع سوخت فسیلی زمین می باشد لذا بایستی
به فکر جایگزینی برای این منابع بود . با توجه به دلایل توضیح داده شده تولید و توسعه
پلیمر های جدید بر پایه منابع طبیعی و با قابلیت زیست تخریب پذیری نیاز ضروری قرن
حاضر می باشد . یک پلیمر زیستی ایده ال از منابع طبیعی تهیه شده و بعد از پایان استفاده
می بایستی در طبیعت تخریب و به چرخه زیستی طبیعت بر گردد .

سطوح خود تمیز شونده ، سطوح نانوساختار آبگریزی هستند که به وسیله حرکت آب
تمیز  می شوند در طبیعت بیش از 200 گونه گیاه شناخته شده است که از قطرات آب
و حرکت آنها جهت تمیز کردن سطوح خود از آلودگی ها استفاده می کنند بهترین گونه
از این گیاهان نیلو فرابی است .
عبارت سطح خود تمیز شونده بیانگر سطحی که نیازی به تمیز کردن آن از سوی انسان
نیست و تنها باید چنین سطوحی را در معرض ریزش آب قرار داد و نحوه کارکرد آب را تماشا
کرد . هیچ استاندارد AST,DINو یا ISO بری تعیین خصوصیات سطوح آبگریز خود تمیز شونده
وجود ندارد و عملا چهار پارامتر تحلیلی وجود دارد و تنها در صورتی که تمام این چهار پارامتر
با هم شرایط لازم را تامین نمایند یک سطح به عنوان سطح آبگریز خود تمیز شونده تلقی
می شود این پارامتر ها عبارتند از :

• زاویه تماس آب با سطح :این زاویه باید بیش از 140باشد .

• زاویه پسماند : این زاویه باید کمتر از 10 باشد .

• زاویه غلتش : این زاویه باید کمتر از 10 باشد .

بررسی سطوح گیاهان خود تمیز شونده مشخص کرد که دو نوع ساختار سطحی برای ایجاد
یک سطح فراآبگریز خود تمیز شونده لازم و ضروری است . اولی ساختار میکروبی – نانویی است
که ساختار دوتایی نامیده می وشد و دیگری ساختار نانویی است که ساختار واحد نامیده می

شود .
روش های تولید سطوح آبگریز خود تمیز شونده به سه گروه تقسیم می شود :

• تقلید و کپی برداری از گیاهان

• زیر ردن ماده ای با انرژی سطحی پایین

• ساخت زیرآیندی زبر و تعدیل آن با موادی با انرژی سطحی پایین

موفقیت موشك پایداری ماهواره برای ها، فضاپیماها مورد توجه زیادی قرار گرفته است. گشتاورهای محیطی ماهواره از جمله ، گشتاور جاذبه، فشار امواج خورشید، آیرودینامیك، میدان مغناطیسی و نیروی عكس العمل ملكولهای آزاد سبب ناپایداری و اغتشاش در مسیر حركت ماهواره میشوند. بسیاری از ماهواره هایی كه در زمینه بررسی وضعیت زمین مورد استفاده قرار گرفتهاند، در مدارات كروی قرار دارند. بدلیل وجود تاثیرات اغتشاشی بیشتر در مدارات بیضوی، بدلیل تغییر شعاع مدار، سرعت و درنتیجه ایجاد شتاب در ماهواره، كنترل ماهواره در مدارات بیضوی اهمیت بیشتری نسبت به مدارات كروی دارد. اما به دلیل اینكه سیستم های نظامی، تلویزیونی، مخابراتی و هماشناسی و… ملزم به قرارگیری در یک نقطه زمین و چرخش در مدار كروی میباشند، بسیاری از تحقیقات گرایش به سمت مدارات كروی دارد.
یكی از مقالاتی كه در سال 2008 منتشر شده است، در زمینه كنترل ماهواره در مدارات كروی و بیضوی با بهره گرفتن از امواج خورشیدی میباشد. برای طراحی كنترلر از روش كلاسیک PD كنترلر استفاده شده است. این كنترلر بر اساس مدل خطی سیستم طراحی شده، از این رو، هنگامیكه انحراف اولیه ماهواره زیاد میشود سیستم دچار ناپایداری میشود.
همچنین استفاده از امواج خورشید سبب می شود تا عملکرد کنترلر وابسته به نور خورشید بوده و هنگامی که ماهواره از سایه زمین عبور می کند کنترلر عملا غیر استفاده می شود. برای حل این مشکل، ما روش جدیدی را ارائه داده ایم که در آن مشکلات بیان شده مرتفع شده است. سیستم پیشنهادی هم در مدارای کروی و هم در مدارات بیضوی پاسخ را داده است.
بخش 1
کلیات
1-1) ی بر روش های پیشین کنترل ماهواره
پس از پرتاب اولین ماهواره در سال 1957، کنترل حالت ماهواره دارای اهمیت بالایی می باشد. برای کنترل حالت ماهواره، روش های کنترلی زیادی ارائه شده و از محرک های مختلفی استفاده شده است.
به طور کلی، همه روش ها به دو دسته فعال و غیرفعال تقسیم می شود:
روش فعال به روشی گفته شده که در آن، یک منبع خارجی به عنوان محرک برای تولید گشتاور مورد استفاده قرار گرفته که سبب افزایش وزن می شود. اما مزیت این منابع خارجی این است که می توان توسط آن، ماهواره را با دقت بالایی کنترل کرد.

در مقابل، در روش های غیرفعال از نیروهای خارجی برای کنترل استفاده می شود، مانند: نور خورشید و میدان مغناطیسی زمین. استفاده از این نیروها سبب کاهش تجهیزات ساخت در طراحی محرک ها می شود.

آنها باهم مقایسه شده است . سپس نگاهی به منظر تاریخی ، پیدایش
و کاربرد خاک رس اصلاح شده و نانو کامپوزیت ها در صنعت شده و ساختار
نانو کامپوزیت ها و خاک رس های آلی از لحاظ نوع شکل گیری و فضای بین
لایه ای بررسی شده و انواع سازگار کننده های کاربردی در نانو کامپوزیت
ها ذکر شده است و به ذکر  نام روش های تولید نانو کامپوزیت ها اکتفا
شده است .
همچنین سعی در شناخت روش های شناسایی نانو کامپوزیت ها مثل
پراش اشعه ایکس و پراش نوترون با زاویه کوچک و … شده و مشخصه ها
ی ساختار این مواد مانند بلورینگی ، توزیع لایه های سیلیکاتی ، ظرفیت
حرارتی ، درجه انتقال شیشه ای ذکر و مورد بررسی قرار گرفته و سپس

نگاهی اجمالی به ترمودینامیک نانو کتمپوزیت ها شده است تا ساختار
این مواد بهتر شناخته شود و اما در قسمت بعدی که هدف اصلی این
تحقیق می باشد بررسی اثر نانو کامپوریت شدن روی خواص فیزیکی
مکانیکی مواد می باشد که بحث ابتدا با میکرومکانیک کامپوزیت های
پلیمری شروع می شود و در مورد معادلات مهم و اثر گذار در این راستا
مانند هالپین تسای و …. بحث می شود . سپس تک تک خواص فیزیکی
مکانیکی مورد بررسی قرار میگیرد که همگی نشان از رشد خواص فیزیکی
مکانیکی مانند رشد مدول استحکام ، خواص نفوذپذیری  و … می باشد .

معادله یک سیستم دینامیکی، معادله دیفرانسیل معمولی توصیف کننده آن است. در یک سیستم دینامیکی که تاخیر زمانی نیز دارد، معادله سیستم تبدیل به یک معادله دیفرانسیل تاخیری می گردد. مثالهایی از معادله دیفرانسیل تاخیری را می توان در بسیاری از مراجع یافت. همچنین اکنون معلوم شده است که تاخیرها به طور طبیعی قسمتی از فرایندهای دینامیکی هستند که در فیزیک، علوم زیستی و مهندسی وجود دارند. سیستم های حرارتی، دینامیک نرخ رشد جمعیت و پدیده های ارتباطی یا کنترل سیستم ها از راه دور مثالهایی از این فرایندهای تاخیری هستند. حتی اگر تاخیر در دینامیک سیستم ها از راه دور مثالهایی از این فرایندهای تاخیری هستند. حتی اگر تاخیر در دینامیک سیستم موجود نباشد، هنگامیکه سیستم تحت کنترل قرار می گیرد، تاخیر به آن اعمال می گردد مثلا در استفاده از تبدیل کننده های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ.
1- پایدارسازی:
اگرچه ولترا (Volterra) در دهه سی قرن گذشته در تحقیقات خود در زمینه دینامیک رشد جمعیت و قابلیت کشسانی مفهوم تغیرات تابع انرژی در طول مسیر جواب یک معادله دیفرانسیلی تاخیری را بررسی کرده است، ولی ایده اصلی مطالعه پایداری و پایدارسازی معادلات دیفرانسیل تاخیری به کارهای کراسوفسکی (krasovskii) به دهه شصت بر می گردد. او روش دوم لیاپانوف را در این زمینه تعمیم داد. در دهه های بعد، محققان زیادی با بهره گرفتن از همین روش مسئله پایداری معادلات دیفرانسیل تاخیری را مورد توجه قرار دادند. در دهه نود روش های جدیدی در برخورد با مسئله تاخیر مطرح شد.
مجموعه ای از روشها و مفاهیم در زمینه پایدارسازی معادلات دیفرانسیل تاخیری را می توان در این مقالات یافت. با توجه به این مقالات، سه جهت اصلی در بررسی پایداری و پایدارسازی معادلات دیفرانسیل تاخیری خطی وجود دارد:
1- بررسی پایداری در حوزه فرکانس؛ بسط روش هورویتز به معادلات دیفرانسیل تاخیری، بسط روش مکان هندسی ریشه ها.
2- بررسی در حوزه زمان؛ با بهره گرفتن از روش دوم لیاپانوف تعمیم یافته برای معادلات دیفرانسیل تاخیری و بر مبنای اصل مقایسه.
3- بررسی براساس مقادیر ویژه؛ یک روش آن تعمیم روش جایابی قطب کلاسیک است که در این پایان نامه بررسی می گردد و نیز روشی بر مبنای جایابی طیف محدود.
تمام روش های آورده شده از مدل کردن یک سیستم با تاخیر زمانی به صورت معادلات دیفرانسیل تابعی حاصل می شوند. روش های 2و3 در حوزه فضای حالت هستند.

2. جایابی قطب پیوسته:
در سال 2002 روش جدیدی در پایدارسازی سیستم های خطی تاخیری یک ورودی با فیدبک حالت تحت عنوان «روش جایابی قطب پیوسته» مطرح شده است. این روش برمبنای کنترل ریشه های سمت راست معادله مشخصه و تغییر جزئی آن با تغییر جزئی بهره فیدبک است. با توجه به شباهت این روش با روش جایابی قطب کلاسیک و ویژگی تغییرات جزئی با رابطه مشتق گیری، این روش جایابی قطب پیوسته نامیده می شود.