وبلاگ

استفاده از مواد پلیمری به سرعت در صنایع مختلف از جمله صنعت سیمان در حال
گسترش می باشد . کاربرد نوین و موفق ، استفاده از این مواد در ساخت بتن های
پلیمری است . در این تحقیق تاثیر گذاری مواد پلیمری روی خواص شیمیایی و فیزیکی
بتن مورد بررسی قرار می یرد .
کشور پهناور ایران با داشتن انواع آب و هوا و شرایط اقلیمی مختلف در جهان به عنوان
منطقه ای خاص برای دوام انواع سازه های بتنی مورد نظر می باشد . عدم پایانی  آسیب
دیدگی های بتن گاه به هزینه های تعمیراتی کلانی می انجامد که به مراتب از هزینه های
لازم برای یک طراحی خوب و قابل قبول بیشتر است . بعضا این هزینه ها به قدری زیاد است

که تخریب سازه نسبت به تعمیر آن ارجح است . انچه مشخص است خلیج فارس از بدترین
محیط هایی است که به سلامتی و پایانی بتن ضرر می زند . رطبت زیاد وجود املاح و نمک های
فراوان ، حملات سولفاتی ، سایش امواج از عوامل اصلی تخریب  ساز های بتنی  در محیط سواحل
جنوبی به شمار می رود سولفات ها در اغلب نقاط به طور طبیعی در آب و خاک وجود دارند که این
سولفات ها بررای بتن فوق العاده مضر می باشند . در مناطق جنوبی کشور خصوصا عسلویه و
ماهشهر با توجه به منابع عظیم نفت و گاز استفاه از سازه های حجم بتنی جهت دکل های حفاری
نفت و گاز و اسکله ها و …. امری ضروری می باشد و محافظت از بتن در مقابل چنین شرایطی بسیار
مهم و کارساز است .
از آنجایی که پلیمر ها به مقدار زیاد در ایران و دیگر کشور ها تولید می شود و به عنوان یک نقطه قوت
به شمار می رود با توجه به تقویت بتن در شرایط  مختلف انتظار می رود با بهره گرفتن از مواد پلیمری در
بتن به خواص مطلوبی از جمله افزایش مقاومت فشاری ، خمشی ، مقاومت در مقابل محیط های
اسیدی و عوامل محیطی و جوی دست یابیم .

:
هدف اصلی یک سیستم کنترل این است که خروجی یک فرایند دینامیکی به یک روش قطعی رفتار کند. این رفتار مطلوب خروجی، به وسیله دستکاری روی ورودی فرایند دنبال می شود. با این حال شرایط سخت مانند محدودیت هایی روی کنترل ها یا حالت ها و اهداف کارآیی، مخالف انجام رفتار مطلوب فرایند کنترلی که معمولاً شامل یک مدل ریاضی از فرایند دینامیکی، مدل پلنت یا مدل نامی می باشد، است. در نتیجه بسیاری از رفتارهای واقعی پلنت نمی توانند در یک روش دقیق از مدل پلنت که منجر به عدم قطعیت ها می شود، بیان شوند. معمولاً مشخصات کارآیی بالا در بخش هایی از مدل داده می شوند. به این دلیل مشخصات عدم قطعیت های مدل بایستی با فرایند طراحی یکی شود تا یک سیستم کنترلی معتبر که قادر به رسیدگی به فرایند واقعی باشد فراهم آید و تکمیل نیازهای کارایی را تضمین کند.
ترم پایداری معمولا برای مشخص کردن توانایی یک سیستم کنترلی در مقابله با عدم قطعیت استفاده می شود. از این رو مشخصات کارآیی معمولاً برای مسئله رگولاسیون و یا مسئله ترکینگ داده می شود. مسئله اول برای اداره ورودی پلنت جهت حذف اثر اغتشاشات خارجی می

 باشد. مسئله دوم برای به کار بردن ورودی پلنت برای نزدیک نگه داشت مقادیر کنترل شده به سیگنال مرجع داده شده می باشد. نکته کلیدی روشی است که در آن کنترل کننده، سیگنال کنترلی را با رفتار مناسب تولید می کند.

تعداد زیادی روش و استراتژی متفاوت برای اینکه از عهده این امر برآید که به مسئله طراحی معروف است، وجود دارد. با این حال هر انتخاب ممکنی می تواند به عنوان کنترل حلقه باز یا کنترل حلقه بسته طبقه بندی شود.
با اینکه دو انتخاب وجود دارد اما زمانی که به رفتار آن فکر می کنیم، شکل بندی حلقه بسته به طور اتوماتیک ظاهر می شود. این امر به این دلیل است که سیستم کنترل حلقه باز (که در شکل (الف) نشان داده شده است) تنها در بعضی موارد ساده موثر است و شرایطی که در آن تغییرات پلنت و اغتشاشات خروجی باعث می شوند تا خروجی واقعی از ورودی مرجع مشخص شده انحراف پیدا کند، موثر نیست. بنابراین در شکل بندی حلقه باز هیچ روشی برای فهمیدن اینکه ایا متغیرهای خروجی از مقدار مطلوب خودش منحرف می شوند، وجود ندارد و این امر دلیل معرفی فیدبک می باشد. بدون فیدبک هیچ وسیله مقایسه بین رفتار واقعی فرایند با رفتار مطلوب و تصحیح اتوماتیک کارآیی آن وجود ندارد. همچنین کنترل فیدبک می تواند به منظور خنثی کردن اثرات پنهانی متغیرهای پلنت و اغتشاشات خارجی مورد استفاده واقع شود. به عبارت دیگر وجود سیگنال فیدبک به لزوم یک اندازه گیری فیزیکی اشاره می کند. یک سنسور برای نمایش متغیر خروجی مورد نیاز است.

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.

:
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.