نام پژوهشگر: مهدی مدبری فر

طراحی راهبرد کنترلی هوشمند برای خودروهای ترکیبی الکتریکی شارژشونده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده فنی 1393
  امیرحسین سبحانی   مهدی سلیمانی

خودروی ترکیبی الکتریکی شارژشونده، وسیله نقلیه ای می باشد که توسط ترکیبی از موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی با یک مجموعه باتری برای تأمین توان مورد نیاز خود بهره می برد. مجموعه باتری می تواند با اتصال خودرو به شبکه برق و یا با استفاده از توان مازاد موتور احتراقی شارژ شود. یک خودروی شارژشونده این قابلیت را دارد که برای مسافت های محدود در حالت تمام الکتریکی کار کند درحین اینکه ویژگی های یک خودروی ترکیبی الکتریکی معمولی را برای سفرهای طولانی تر را دارا می باشد. در طراحی خودروی ترکیبی اهداف متعددی باید بطور هم زمان در نظر گرفته شوند که از آن جمله می توان به کاهش مصرف سوخت، کاهش میزان آلاینده های خروجی خودرو و افزایش یا حفظ قابلیت های عملکردی خودرو در سطح استاندارد اشاره کرد. در طراحی یک خودروی ترکیبی شارژشونده لازم است که اندازه بهینه اجزاء مکانیکی و الکتریکی تعیین گردد. همچنین مدیریت جریان انرژی نقش مهمی در بهبود کارائی خودرو دارد. در این تحقیق که برای نخستین بار از سیکل رانندگی اراک استفاده شده است، ابتدا اندازه های بهینه اجزاء اصلی تأمین توان توسط الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات در خودروی ترکیبی شارژشونده تعیین می شود. سپس برای طراحی راهبرد کنترلی مناسب، روش کنترل منطق فازی مورد استفاده قرار گرفته است و برای بهبود کارکرد کنترل کننده های فازی، از الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات استفاده شده است. از آنجا که شرایط ترافیکی و رانندگی تأثیر قوی بر روی مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای دارد، از یک کنترل کننده هوشمند چند حالته استفاده می گردد. به این صورت که پارامترهای کنترل کننده خودروی ترکیبی متناظر با شرایط ترافیکی مختلف شهر اراک بهینه می گردد، سپس با استخراج مشخصه های رانندگی در گذشته ای نزدیک، شرایط ترافیکی موجود، تشخیص داده می شود و متناسب با آن کنترل کننده مربوطه، اعمال می گردد.

یک واسطه هپتیکی حساس به سفتی برای جابجایی اشیاء
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده فنی 1393
  ساناز جباری سپستانکی   مهدی مدبری فر

تشخیص سفتی و نرمی از مباحث مهمّی است که در مراحل مختلف تشخیص های پزشکی و تولید صنعتی بسیار مهم است. در این پایان نامه روشی جدید برای جابجایی یک شیء/ بافت ارائه می شود. این روش مبتنی بر استفاده از سیستمی هوشمند جهت تشخیص سفتی جسم و سپس تنظیم قابل برنامه ریزی میزان نیروی اعمالی به جسم برای جابجایی آن است. اجزای اصلی این سیستم که در واقع جزئی از یک واسطه ی هپتیکی به شمار می آید، شامل سه بخش سنسوری، الکتریکیو مکانیکی است. در این سیستم با استفاده از یک پتانسیومتر مقدار جابجایی گیره گریپر بدست آمده و برنامه میکروکنترلر با استفاده از فیدبک نیرو که توسّط حسگر نیروی نصب شده در محل گریپر دریافت می شود مقدار سفتی را محاسبه می کند و سپس به موتور گریپر فرمان می دهد دو انگشت گریپر به چه میزان به یک دیگر نزدیک شوند تا بتوانند جسم را با نیروی مشخصی گرفته و جابجا کنند. نتایج آزمایش تنها نشان دهنده ی موفقیت سیستم در به دست آوردن سختی جسم می باشد.

بررسی تجربی تاثیر متغیرها بر رفتار برگشت پذیری یک آلیاژ حافظه دار مورد استفاده در محرک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اراک - دانشکده مهندسی 1393
  ایمان کاظمی   بهمن میرزاخانی

آلیاژ های حافظه دار خواص منحصر به فردی دارند که در آن ها در نتیجه استحاله فازی، تغییر شکل برگشت پذیر است. این تحول زمانی که آلیاژ حافظه دار در معرض محرک های خارجی مانند تغییر درجه حرارت و یا تنش باشد رخ می دهد. در این پایان نامه تاثیر متغیر های ترمومکانیکی بر رفتار برگشت پذیری یک آلیاژ حافظه دار مورد استفاده در محرک ها مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی پروژه کسب آگاهی از میزان برگشت پذیری آلیاژ حافظه دار 48/49% اتمی نیکل در 52/50% تیتانیوم و شناخت چگونگی تاثیر عوامل خارجی بر خواص و رفتار آن جهت استفاده در انواع محرک ها است. عواملی چون ترکیب آلیاژ، عملیات حرارتی و فرآیند تولید بر دمای استحاله و متغیرهایی نظیر دمای کاری، تنش و کرنش اعمالی بر رفتار برگشت پذیری تاثیر می گذارند. بدین منظور بعد از تعیین مشخصات اولیه آلیاژ تهیه شده، برگشت پذیری آن با استفاده از آزمایش حرارتی و ترمومکانیکی در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت.

تحلیل تئوری و تجربی جابجایی پودر به روش میدانهای الکتریکی در حال تغییر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1388
  مهدی مدبری فر   یوسف حجت

فناوری انتقال ذرات ریز با نرخ انتقال کنترل شده، دقت موقعیت دهی بالا و دیگر شرایط مورد نظر، از جمله نیازهای صنایع امروز جهان است. روش های متداول امروزی مانند روش های پنوماتیکی فاقد ویژگی های لازم برای این هدف است. در این رساله یک روش برای جابجایی پودر بر اساس میدان های الکتریکی در حال تغییر ارائه شده، که می تواند جایگزین جدید و مناسب برای بعضی از روش های مرسوم باشد. در این روش یک یا مجموعه ای از ذرات توسط بارهای الکترو استاتیکی باردار شده و به حرکت در می آیند. انعطاف پذیری بالا و توانایی انطباق با انواع محیط ها از مزایای این روش بوده و این امکان را بوجود می آورد که به عنوان یک مرحله برای مراحل بعدی اتوماسیون به کار گرفته شود. سیستم انتقال شامل یک پانل الکتریکی است که دارای الکترودهای موازی است. با اعمال ولتاژهای چند صد ولت سه فاز به الکترودها، ذرات قرار گرفته بر روی سطح پانل به شکل هدایت شده ای باردار شده و مشابه حرکت بر روی یک نقاله مجازی به حرکت در می آیند. هدف این رساله شناخت بیشتر این محرکه، ارائه مدلی برای رفتار دینامیکی آن و همچنین بررسی پارامترهای موثر بر سرعت ذرات به عنوان یکی از مهم ترین مشخصه های این نقاله جهت استفاده در طراحی این نقاله جدید است. در این پژوهش، مفهوم فیزیکی امواج درحال گذر تشریح شده و به دلیل اهمیت سرعت ذرات در کاربری های مختلف، پارامترهای موثر بر سرعت ذرات به روش تجربی و آماری بررسی شده است. در این قسمت از رساله سرعت خطی ذرات تحت شرایط تعریف شده در طراحی آزمایشات بوسیله یک دوربین دیجیتال ثبت و اندازه گیری شد. نتایج تحلیل آماری نشان دادند که پارامترهای فرکانس، فاصله بین الکترودها، عرض الکترودها و شکل سیگنال اعمالی به الکترودها و تعاملات دوتایی آنها تاثیر معنا داری بر سرعت خطی ذرات دارند. همچنین با انتخاب سیگنال مربعی بجای سیگنال سینوسی میانگین سرعت خطی ذرات %10 افزایش پیدا میکند. در ادامه رساله پاسخ فرکانسی این محرکه با استفاده از یک اسیلوسکوپ حافظه دار استخراج گردید و تابع انتقال سیستم از روش شناسایی سیستم (system identification) بدست آمد و سپس مدل سیستم محرک الکترواستاتیکی که یک مدل rlc است به روش معکوس (inverse) بدست آمده و رفتار دینامیکی وتوان مصرفی آن مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که این نقاله هیچ قطعه متحرک مکانیکی ندارد، و نیروهای میدان الکتریکی مستقیما بر ذرات اعمال می شوند، انرژی مصرفی دستگاه به شکل چشمگیری کاهش یافته است. این روش انتقال ذرات می تواند در کاربری های دیگری مثل سیستم های تغذیه (feeder ) و انتقال ذرات ریز در سیستم های میکرو الکترومکانیکی استفاده شود.