نام پژوهشگر: وحید رضوانی

طراحی کنترلر تطبیقی برای مدل دینامیکی حرکت وضعی فضاپیمابا در نظر گرفتن اثرات انعطاف پذیری و تلاطم سوخت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1389
  وحید رضوانی   مهران میرشمس

در پژوهش حاضر، ابتدا مدل دینامیکی سه بعدی از حرکت وضعی یک فضاپیما با ملحقات انعطاف پذیر و تلاطم سوخت در مخزن ارائه می گردد. فضاپیما شامل یک بدنه صلب مرکزی با دو آرایه خورشیدی انعطاف پذیر است که به صورت یکسرگیردار به آن متصل شده، مخزن سوخت نیز درون بدنه مرکزی جایدهی گردیده است. تلاطم سوخت در شرایط بدون جاذبه و عدم حضور بردار نیروی تراست مدلسازی شده، برای این منظور، یک معادل دینامیکی سه بعدی سیستم جرم-فنر از سیال درون مخزن ارائه می گردد. بدین ترتیب فضاپیما به عنوان یک سیستم چند جسمی انعطاف پذیر مدل می شود و این مدل ریاضی به کمک فرمولاسیون لاگرانژ، که براساس روشهای انرژی استوار است، استخراج می گردد. معادلات حاصله از جنس معادلات غیرخطی و کوپل است که به کمک فرضیات ساده کننده، حول سه کانال دستگاه بدنی خطی می گردد. در ادامه کنترلر تطبیقی مدل مرجع برای مدل دینامیکی فضاپیما طراحی می شود، بدین منظور ابتدا دو تئوری کنترل تطبیقی مدل مرجع خطی و غیرخطی معرفی شده و برای سه مدل دینامیکی خطی تک محوره، طراحی و پیاده سازی می شود. پس از آن عملکرد همین قوانین کنترلی بر روی مدل غیرخطی سه کاناله بررسی می گردد. به منظور تحلیل مقاوم بودن کنترلر، از روشهای مرسوم عددی استفاده می شود، روش بکار رفته در اینجا بر مبنای وجود عدم قطعیت بر روی پارامترهای مدل دینامیکی و حلقه کنترلی است. هرچند که در این مطالعه، سخت افزار سیستم کنترل مدل نمی شود ولی آنچه که مسلم است سخت افزارهای کنترلی دارای خطا هستند. ملاک بررسی مقاوم بودن کنترلرها، وجود عدم قطعیت برروی متغیرهای قابل اندازه گیری سیستم (خروجی سنسورها) و تأخیر نامشخص ولی کراندار در فیدبک متغیرهای حالت در حلقه ی کنترلی (تأخیر عملگرها) است.

برهم کنش کازیمیر– لیفشیتز بین دی الکتریک های حاوی توزیع بار بی نظم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده علوم پایه 1391
  وحید رضوانی   علی ناجی

اثر کازیمیر در واقع اُفت وخیزهای نقطه ی صفر میدان الکترومغناطیسی کوانتومی را به صورت نیروی جاذبه ی بین ورقه های تخت رسانا آشکار می کند. همچنین مواد دی الکتریکِ خنثای الکتریکی در دمای اُتاق، به دلیل وجود اُفت وخیزهای میدان الکترومغناطیسی در داخل شان، تحت چارچوب نظریه ی لیفشیتز با یکدیگر برهم کنش می کنند که بسته به تابع های پاسخ دی الکتریک آن ها نیروی لیفشیتز می تواند جاذبه و یا دافعه باشد. شواهد تجربی زیادی وجود دارد مبنی بر این که حتی با وجود قید خنثائی الکتریکی مواد، بارهای بی نظمِ مثبت و منفی به صورت حوزه های کاتوره ای در سراسر حجم و سطوح آن ها توزیع شده اند. این توزیعِ بار بی نظم منجر به برهم کنش الکتروستاتیک می شود که نسبت به برهم کنش لیفشیتز بسیار بلند بُردتر می باشد. در فاصله های کوچک نیروی لیفشیتز اثر غالب را دارد، در حالی که در فاصله های بزرگ نیروی ناشی از توزیع بار بی نظم سهم بیشتری در برهم کنش دارد. در این پایان نامه رقابت بین برهم کنش های لیفشیتز و الکتروستاتیک را بین دو دی الکتریک (دی الکتریک سمت راست و سمت چپ) که توسط لایه ای از دی الکتریک از یکدیگر جدا شده اند، بررسی می کنیم. هر سه دی الکتریک می توانند توزیع بار بی نظم داشته باشند. در این پایان نامه فقط بی نظمی بار یخ زده مورد مطالعه قرار می گیرد. نیروی برهم کنش کل بین دو بُره ی سمت راست و چپ، تابعی است از فاصله ی بین آن ها، تابع های دی الکتریک هر سه بُره، واریانس بی نظمی و دمای محیط. نتیجه های ما تمام طیف اُفت وخیزهای میدان کوانتومی در دمای محدود را، با وارد کردن تمامی بسامد های غیر صفر ماتسوبارا، در بر می گیرد. با توجه به مقایسه ی این نتیجه ها با نتیجه های قبلی که فقط اُفت وخیزهای کلاسیک (بسامد صفر) میدان الکترومغناطیسی را در برداشت، نقش اثرهای کوانتومی پدیدار می گردد، به خصوص در فاصله های کوچک اثرهای کوانتومی نقش غالب را دارند.