1-1- انگیزش
ارزیابی و بهبود قابلیت اطمینان از نیازمندی های اصلی در بهره برداری و طراحی توسعه شبکه های قدرت است. این نیازمندی، خصوصا در فضای جدید بازار و مقررات زدایی، شرکت های برق را با چالش های اساسی مواجه می کند چرا که متضمن بقای آنها در عرصه رقابت خواهد بود. از این رو، شرکت های برق همواره درصدد توسعه روش ها و ابزارهای ارزیابی قابلیت اطمینان به عنوان زیرمجموعه ابزارهای مدیریت دارایی هستند، تا با در دست داشتن تصویر واقعی از وضعیت قابلیت اطمینان شبکه خود، بسترهای بهبود آن را فراهم نمایند.
شبکه توزیع انرژی الکتریکی که حلقه نهایی تحویل انرژی الکتریکی به مصرف کننده است، به علت ویژگی هایی نظیر گستردگی، تجهیزات زیاد و متنوع، نزدیکی به مصرف کننده، و… اهمیت بالایی دارد. متعاقباً مساله حفظ و بهبود قابلیت اطمینان آن بسیار حیاتی خواهد بود. از آنجا که ارزیابی قابلیت اطمینان مبتنی است بر داده های خاموشی گذشته، مطالعات آماری اتفاقات ثبت شده در سیستم مدیریت خاموشی به عنوان اولین و اساسی ترین حلقه از زنجیره ارزیابی تا بهبود قابلیت اطمینان، اجتناب ناپذیر می شود.
با توسعه ابزارهای آماری و تحلیل داده، به عنوان زیرمجموعه های دانش نوین داده کاوی، عرصه جدیدی در علوم مختلف توسعه یافته است که به استخراج دانش نهفته در پس داده های خامی که در انبارهای داده انباشته شده اند، می انجامد. بهره گیری شرکت های برق از چنین فرایندی در زمینه های مختلف، منجر به اخذ تصمیم های کاراتر خواهد شد.
از دیدگاه ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه توزیع، مطالعه آماری خطاهای شبکه، به شناسایی نقاط حادثه خیز و دلائل اصلی رخداد خطاها کمک می کند. اهمیت این مطالعات در تصمیم گیری جهت تدوین برنامه های نگهداری و تعمیرات عیان خواهد شد، چنان که روی بیلینتون در بیان می کند، شناسایی بخش هایی از سیستم که با صرف هزینه موجب بهبود قابلیت اطمینان می شود، باارزش تر است از محاسبه وضعیت کنونی قابلیت اطمینان در سیستم. به علاوه، ادغام این مطالعات با روش های مدلسازی و تخمین به تعیین رفتار متغییرهایی چون شاخص های قابلیت اطمینان می انجامد.
در مطالعات قابلیت اطمینان شبکه توزیع، اهمیت شاخص های نقطه بار در کنار شاخص های مشترک محور و به عنوان مکمل یکدیگر قابل تامل است. اگرچه عموم شرکت ها به شاخص های مشترک محور نظیر SAIFI و SAIDI بیشتر توجه دارند، ماهیت این شاخص ها تنها تصویری از میانگین وضعیت قابلیت اطمینان شبکه به دست می دهد. شاخص نرخ خطا، به عنوان یکی از شاخص های نقطه بار، در شبکه توزیع از جمله شاخص های متداولی است که با مطالعه رفتار آن دانش وسیعی از ماهیت خطاهای شبکه به دست می آوریم.

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد
مهندسی مكاترونیک
عنوان :
کاربرد شبکه های عصبی در مدل سازی یک پارامتر از محیط با بهره گرفتن از حسگرهای نامطمئن

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چكیده:

امروزه کامپیوتر یکی از مهمترین بخش های اصلی فرایند طراحی مهندسی است و مهندسان از آن برای بهبود طراحی در کاربردهای گوناگون استفاده می کنند. هرچند کامپیوتر در مدل سازی بسیاری از کاربردهای مهندسی استفاده می شود اما در حال حاضر تمرکز اصلی بر حوزه هایی است که دارای قاعده و قانون هستند. به طور کلی فعالیت هایی که در ارتباط با مرحله محاسبات فرایند طراحی است از سوی کامپیوتر ها غیر قابل لمس می باشند. در سال های اخیر شبکه های عصبی (NNs) به طور گسترده در مدل سازی بسیاری از فعالیت های بشری در حوزه های مختلف علوم و مهندسی مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از ویژگی های متمایز NNs توانایی یادگیری آن از نمونه هاو تجربیات، سپس تطبیق آن ها با تغییر موقعیت است. مهندسان اغلب با داده های ناقص و حاوی نویز سر و کار دارند. که یکی از حوزه های پرکاربرد شبکه عصبی است. در این سمینار به معرفی مفهوم شبکه های عصبی مصنوعی ، انواع آن ها و همچنین شبکه های حسگری بی سیم می پردازیم و در نهایت به طور مختصر به بررسی مدلی پویا از WSN و کاربرد آن ها در تشخیص گره و شناسایی خطا در شبکه های حسگری بی سیم می پردازیم. شبکه های عصبی بازگشتی برای مدل سازی یک گره حسگری مورد استفاده قرار گرفته اند. گره ها به صورت پویا بوده و با گره های دیگر شبکه حسگری در ارتباط است. ورودی NN شامل خروجی قبلی نمونه های مدل سازی گره حسگری و خروجی فعلی و قبلی نمونه های حسگرهای مجاور است. این مدل سازی بر مبنای ساختار شبکه های عصبی پس انتشار و شبکه های بازگشتی پایه شعاعی است. ورودی شبکه و توپولوژی آن بر اساس مدل حسگر غیر خطی است.

با رسیدن تكنولوژی سیلیكونی به مرزهای محدودیت ساخت از جمله مشكلات جریان نشتی و تغییرات شدید پارامترهای ترانزیستورهای مشابه در ابعاد نانومتری و نیاز به جایگزینی مواد جدید ، چند ساختار جدید برای یافتن بهترین جایگزین ترانزیستورهای FET  مورد بررسی قرار گرفته است .تحقیقات اخیر در نانوالكترونیک پتانسیل بالای ترانزیستورهای نانوتیوب كربنی جهت جایگزینی بجای ترانزیستورهای MOSFET کنونی را نشان داده اند.
نانوتیوبهای كربنی ساختارهایی استوانه ای از اتمهای كربن هستند كه از پیچش صفحات گرافین تشكیل می شوند. قطر نانومتری، استحكام مكانیكی و ضریب هدایت گرم ا یی بالا و پیوندهای كوولانسی اشباع شده، این تیوبها را به ساختارهای بسیار مورد توجه در صنایع گوناگون تبدیل كرده اس ت . از جمله در صنعت الكترونیک و ساخت ترانزیستور ، چنین به نظر می رسد كه این نانوتیوبها بتوانند بسیاری از مشكلات پیش روی این صنعت در سالهای آینده را رفع كنند.
ترانزیستورهای CNFET به روش های گوناگون و مشخصه های متفاوت ساخته شده اند . بسیاری از این ترانزیستورها تنها از یک نانوتیوب كربنی نیمه هادی به عنوان كانال بهره می برند . در سالهای اخیر و با توسعه تكنولوژی نانو و ابزارهای آن استفاده از چند نانوتیوب در زیر یک گیت نیز مقدور گردیده است . ترانزیستورهای ساخته شده مشخصه های قابل توجهی از خود نشان داده اند و روز به روز بر امكان و احتمال جایگزینی تكنولوژی سیلیكونی با تكنولوژی آمیخته با نانو افزوده می شود.
 از جمله برتری های ترانزیستور CNFET سرعت بالا و سطح اشغال شده بسیار كم آن می باشد . این مزایا در آینده موجب ساخت حافظه ها و مدارهای دیجیتال با سرعت بالا و ابعاد كوچك خواهند شد . اما در اینجا نیز لازم است تا همانند تكنولوژی كنونی جهت پیش بینی عملكرد ترانزیستورها مدلی ارائه گردد كه بتواند با توجه به شرایط فیزیكی قطعه توصیف صحیحی از رفتار آن در مدار های مختلف داشته باشد . سادگی، سرعت و قابلیت بكارگیری مدل توسط شبیه سازهای مداری از جمله موارد مهمی هستند كه باید در مدلسازی قطعه مدنظر قرار گیرند.

صنعت برق در دنیا به سرعت در حال تغییر و تحول است كه عواملی چون بازار، كمبود منابع طبیعی و تقاضای رو به افزایش الكتریسیته موارد مهمی در ایجاد این تغییرات و تحولات سریع و پیش بینی نشده هستند. با وجود این درخواست روبه رشد ، خیلی از برنامه های توسعه توسط فشارهای ناشی از گروه های حامی مسائل زیست محیطی در رابطه با عدم اعطاء مجوز ساخت خطوط انتقال جدید و نیروگاه ها محدود شده اند. بنابراین جهت حداكثر كردن ظرفیت انتقال خطوط موجود به همراه بالا بردن پایداری و قابلیت اطمینان سیستم های قدرت استفاده از ادوات الكترونیک قدرت اجتناب ناپذیر است و بطوركلی استفاده از تجهیزات و تكنیكهای جدید الكترونیک قدرت می تواند جانشین خوبی برای راه حلهای سوم باشند. در گذشته این تكنیكها معمولا بر پایه ی تكنولوژی های الكترومكانیكی بوده و دارای پاسخ زمانی بالا و هزینه نگهداری زیاد می باشند.یک سیستم قدرت می تواند به صورت مجموعه ای از منابع تولید كننده و بازارهای مصرفی كه از طریق شبكه ی خطوط انتقال ، ترانسفورماتورها و تجهیزات حفاظتی موردنیاز باهم ارتباط دارند در نظر گرفته شود. ساختار سیستم قدرت تابعی از وضعیت اقتصادی موجود، تصمیمات سیاسی، مهندسی و زیست محیطی می باشدو به همین دلیل ساختار آن همیشه در حال تغییراست. سیستم های قدرت بر اساس ساختارشان به طوركلی به دو سیستم شعاعی و حلقوی تقسیم می شوند. سیستم های حلقوی را در مناطقی با تراكم بالای جمعیت كه امكان ساخت پست قدرت نزدیک به مراكز تقاضای بار وجود دارد می توان پیدا كرد ، در حالیكه سیستم های شعاعی در مناطقی كه مقدار زیادی از توان مجبور است مسیر طولانی را از پست قدرت به مراكز بار طی كند مشاهده می شوند. پخش توان در كل شبكه مستقل از ساختار سیستم قدرت و تابعی از امپدانس خط انتقال می باشد. خط انتقال با امپدانس پایین توانایی پخش توان بیشتری نسبت به خط انتقال با امپدانس بالا دارد. اما این نتیجه همیشه درست نیست زیرا مسائل عملی زیادی وجود دارند كه باید آنهارا در نظر گرفت. كار اپراتور سیستم كمك به سیستم و تلاش برای توزیع مجدد پخش توان تا رسیدن به هدف مورد نظر می باشد. نمونه هایی از مشكلات عملی كه پخش توانهای اكتیو و راكتیو كنترل نشده ممكن است بوجود آید بیاورند عبارتند از: كاهش پایداری سیستم، ایجاد حلقه های پخش توان ، تلفات بالای انتقال ، تجاوز از حد ولتاژ موردنظر و عدم بهره برداری از ظرفیت كامل خطوط انتقال به علت محدودیت دمایی و فرمان قطع پشت سرهم رله ها . این قبیل مشكلات معمولا بوسیله ساخت نیروگاه ها و خطوط انتقال جدید حل می شوند، اما این راه حل دارای هزینه اجرایی بالا ، زمان بر و در تضاد با گروه های حامی محیط زیست می باشد، راه حل جدیدی كه برای حل این قبیل مشكلات می توان در نظر گرفت مربوط به استفاده از جدیدترین روشها و تجهیزات الكترونیک قدرت تحت عنوان FACTS می باشد.

«میکروفلوئید» حوزه اس از سامانه های میکرو الکترومکانیکی است که با رفتار، کنترل دقیق و کاربرد سیالات در مقیاس حجمی میکرو و نانو سروکار دارد.
پژوهش در زمینه افزاره های میکروفلوئیدی اخیراً با رشد بسیار سریعی روبرو شده است. این افزاره ها، کاربردهای متنوعی در صنعت یافته اند و پیش بینی می شود که این رشد برای سال های آتی نیز ادامه داشته باشد. سامانه های میکروفلوئیدی از اجزای مختلفی ساخته می شوند، برخی از این اجزا عبارتند از: میکروپمپ ها، میکروکانال ها، میکرومخلوط کننده ها، میکروحسگرها، مخازن سیالات و دریچه ها که معمولاً در مقیاس میکرونی ساخته می شوند.
میکروکانال های توزیع سیال (لوله های مویین) برای عبور سیال در شاخه های مختلف سامانه های میکروفلوئیدی استفاده می شوند و کاربردهای وسیعی یافته اند. جریان سیال در این کانال ها بین چندصد نانولیتر تا چند میکرولیتر بر دقیقه می باشد. دو کانال را می توان به گونه ای ایجاد نمود که باهم ارتباط داشته باشند. این نوع کانال ها معمولاً طولی در حدود چندصد میکرون تا چند ده میلیمتر و عمق و عرضی به ترتیب در حدود 2 تا 100 میکرون دارند.
سامانه هایی که از اجزای فوق ساخته می شوند اصولاً سطحی حدود چند سانتیمتر مربع اشغال می کنند. سامانه های میکروفلوئیدی در زمینه های متنوعی کاربرد یافته اند. که از آن جمله می توان به صنایع داروسازی، تحلیل شیمیایی، حسگرهای شیمیایی و بیوپزشکی، انتقال دارو، جداسازی مولکولی نظیر تحلیل دی ان ای، تقویت، تعیین توالی یا سنتز نوکلئیک اسیدها اشاره نمود. این سامانه ها، همچنین بخش مهمی از سامانه های کنترل دقیق در خودروهای مدرن محسوب می شوند و انتظار می رود که در صنایع هوافضا، صنایع تغذیه و صنایع نیمه هادی کاربردهای جدیدی پیدا کنند. مزایای اصلی استفاده از سامانه های میکروفلوئیدی در تراشه های Lab-on-a-chip، راندمان بالا، قابلیت مجتمع سازی، تولید انبوه، کم شدن زمان لازم برای انجام واکنش و امکان انجام عملیات موازی می باشند. در این پایان نامه به بررسی عملکرد انواع مختلفی از افزاره های میکروفلوئیدی با روش های مختلف مدل سازی می پردازیم.