فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال بیست و یکم شماره 83 (پاییز 1396)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و یکم شماره 83 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/10/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • رضا مسافری، ادیب ابریشمی فر * صفحات 1-10
    برای تبدیل سطوح مختلف ولتاژ DC در شناورها از مبدل های DC-DC استفاده می شود. به دلیل ایده آل نبودن عناصر نیمه هادی قدرت و هم چنین عدم پیکربندی مناسب ساختار مداری، این مبدل ها و هم چنین سایر مبدل های قدرت از تلفات هدایت و کلیدزنی برخوردار می شوند. مهم ترین تلفاتی که مبدل های قدرت از آن رنج می برند تلفات کلیدزنی است که برای حل آن روش های کلیدزنی نرم پیشنهاد شده است. در واقع این روش ها از هم پوشانی ولتاژ و جریان در مقادیر زیاد به هنگام قطع و وصل کلید جلوگیری می کنند. از طرفی انتخاب و به کارگیری ساختار سه سطحی باعث می شود تا افت ولتاژ کلیدهای قدرت برابر با نصف ولتاژ ورودی باشد. این امر نیز تاثیر به سزایی در کاهش تلفات، افزایش بهره وری و هم چنین افزایش طول عمر مبدل های قدرت دارد. به همین دلیل مبدل DC-DCسه سطحی با کلیدزنی نرم به دلیل ویژگی هایی که دارد در صنعت کشتی سازی مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو در این مقاله پس از تعاریف و مفاهیم کلیدزنی نرم، دو نوع مهم از روش های کلیدزنی نرم از لحاظ بهره وری در چهار نمونه مبدل DC-DC سه سطحی مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. هم چنین در ادامه نیز یک نمونه از مبدل های DC-DC سه سطحی توسط نرم افزار متلب شبیه سازی و نتایج حاصل از کلیدزنی آن در انتها ارائه خواهد شد.
    کلیدواژگان: مبدل DC-DC سه سطحی، کلیدزنی نرم، ZVS، ZVZCS
  • سجاد مشتاقی، محمدرضا سهیلی فر* صفحات 11-19
    در این مقاله به طراحی و شبیه سازی یک مدار مجتمع بازیابی ساعت و داده ی سریع با نرخ داده ی 5 گیگابیت برثانیه با روش فاز میانی پرداخته شده است. مدارهای بازیابی پالس ساعت و داده از اهمیت ویژه ای در مخابرات نوری برخوردار هستند و در گیرنده های پرسرعت نقش کلیدی دارند. مدار پیشنهادی با به کارگیری روش فاز میانی و با استفاده از فناوری سی ماس18/0 میکرومتر در شبیه ساز ADS طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج حاکی از آن است که این مدار با دیتای ورودی PRBS می تواند دیتا را در زمان بسیار اندک (چند نانو ثانیه) بازیابی کند. مقدار جیتر موجود در دیتای بازیابی شده، 16 پیکو ثانیه به دست آمده است.
    کلیدواژگان: گیرنده های مخابراتی، تولید کننده فاز میانی، جیتر، مدار بازیابی پالس ساعت و داده
  • پیمان خزایی پول، مجید آقابابایی*، محمد خویشه صفحات 20-29
    محدودیت های تئوری و عملی در سامانه های عکس برداری بر روی وضوح تصاویر اثر می گذارند یکی از شیوه های موثر در غلبه بر این محدودیت ها، روش های فرا تفکیک پذیری می باشد که در سال های اخیر گسترش یافته است. هدف اصلی این مقاله علاوه بر بزرگ نمایی تصاویر دیجیتال، بازیابی جزئیات فرکانس بالای از دست رفته است. در این مقاله یک روش فرا تفکیک پذیری تک تصویر با استفاده از شبکه عصبی کانولوشنی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای به سازی تصاویر ارائه شده است که نتایج بهتری را نسبت به روش های متعارف فرا تفکیک پذیری ارائه می کند و برای اثبات کارآیی این روش از معیار سنجش کیفیت تصویر یا همان نسبت پیک سیگنال به نویز (PSNR) استفاده می شود. نتایج حاصله نشان می دهد که روش پیشنهادی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک میزان PSNR تصویر را نسبت به روش فراتفکیک پذیری مبتنی بر پراکندگی، تقریبا به اندازه 10% افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: فرا تفکیک پذیری، به سازی تصاویر، نویز زدایی، شبکه CNN، الگوریتم ژنتیک
  • بهداد گرانمهر*، کامران وفایی صفحات 30-38
    در این مقاله شناورهای زیر سطحی برای طراحی کنترل غیر خطی که هم برای نقص عملگر شناورهای سطحی و هم برای تضمین ردیابی مناسب باشند مورد بررسی قرار گرفته اند. بدین منظور کنترلگری با توانمندی تخمین هوشمند نامعینی ها و جبرانسازی اغتشاشات جریان آب اقیانوس برای هر دو مد کنترل عمق و سمت پیشنهاد می شود. برای تقریب دینامیک های غیر خطی نامعین، کنترل کننده شبکه عصبی تابع پایه شعاعی تطبیقی پیشنهاد شده است. در ادامه، مساله طراحی یک کنترل کننده شبکه عصبی تابع پایه شعاعی تطبیقی با یک ترم مد لغزشی تقویت شده است تا خطای ردیابی و تنظیم در حضور نامعینی ها بهبود یابد در نتیجه هم بر عدم قطعیت ها غلبه خواهد شد و هم در کنترل عمق، اثر نقص عملگر در راستای عمق جبران خواهد شد. همچنین، پایداری روش کنترلی پیشنهاد شده با تئوری لیاپانوف اثبات شده است. طراحی و شبیه سازی ها بدون ساده سازی سیستم دینامیکی بکار گرفته شده است. اگر چه در این مقاله روش کنترلی پیشنهاد شده روی مدل REMUS پیاده سازی اما این روش قابلیت پیاده سازی روی هر شناورسطحی و زیر سطحی را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: شناورهای زیر سطحی، REMUS، شبکه عصبی تابعی پایه شعاعی تطبیقی، کنترل مد لغزشی
  • سید روح الله میرباقری، کریم اکبری وکیل آبادی*، عباس حسن ابادی، رمضانعلی غلامی صفحات 39-51
    فرم بدنه سی گلایدرها مبتنی بر الزامات عملیاتی و شرایط محیطی متفاوت بوده طراحی آن ها به گونه ای می باشد که به دلیل عدم وجود سیستم رانش پروانه ای دارای مصرف انرژی بسیار پایینی هستند و از این رو در مدت زمان طولانی می توانند ماموریت خود در زیر آب ها را انجام دهند. معمولا طراحی این گلایدرها به صورتی است که از یک سامانه شناوری، بالک های ثابت، اجرام متحرک داخلی، پمپ بالاست و یک سکان (بال هدایت) تشکیل شده است. بنابراین کنترل حرکتی رو به پایین و رو به بالا این گلایدرها با تحرک اجرام دا خلی اش به سمت جلو و عقب و حرکت عمودی اش (تغییر ارتفاع و عمق) از تغییر شناوری از منفی به مثبت و بالعکس صورت می گیرد. آنالیز عددی این گلایدرها به منظور درک بیشتر از کنترل حرکت و قابلیت مانور آنها بسیار کاربردی و مهم می باشند. در این مقاله به بررسی تغییرات ضرایب هیدرودینامیکی یعنی ضریب پسا (مقاومت آب) و ضریب برآ (بالارونده) در زوایای حمله[1] مختلف که بالک های ثابت در آن نقش اصلی را ایفا می کنند، پرداخته شده است. مطالعه این ضرایب و تغییرات آن ها که از اصلی ترین پارامترهای هیدرودینامیکی می باشند تاثیر به سزایی در نحوه ی بهبود عملکرد حرکتی و مانور گلایدرها دارند. گلایدر مورد مطالعه در این مقاله سی گلایدر می باشد، که نحوه ی عملکرد آن در زیر آب، مدل هندسی در نرم افزار کتیا، مدل دینامیکی، آنالیز عددی در نرم افزار انسیس فلوئنت انجام گردید و نهایتا نتایج حاصل شده با تست تونل باد اعتبار سنجی گردید.
    کلیدواژگان: سی گلایدر، ضریب برآ، ضریب پسا، تونل باد، سامانه شناوری
  • یاسین فتحی شهنانی، سید جلال همتی* صفحات 52-58
    امروزه صنعت به توسعه ی روش های نوین شکل دهی ورق برای افزایش تنوع تولید تمایل پیدا کرده است. یکی از این روش ها، روش شکل دهی نموی ورق[1] است که در آن ابزاری چرخنده در مسیرهای کنترل شده بدون نیاز به قالب و براده برداری، ورق را شکل می دهد. این روش برای شکل دهی اشکال ساده و تولید قطعات با شمار کم از جمله ورق های بدنه کشتی مناسب است. در تحقیق حاضر میزان انرژی و توان مصرفی در این فرایند از طریق شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از شبیه سازی شکل دهی نموی هرم ناقص مربع القاعده در فرایند، با استفاده از نرم افزار ABAQUS روی ورق آلومینیومی، نمودار نیرو بر حسب زمان استخراج گردید و با نمونه های عملی کارشده تحت راستی آزمایی قرار گرفت. محاسبه انرژی و توان مصرفی در فرایند و راستی آزمایی، نتایج قابل قبولی نشان داده است.
    کلیدواژگان: شکل دهی نموی، شکل دهی افزایشی، شکل دهی تدریجی، شکل دهی بدون براده برداری
  • حسین معتمدی*، زهرا عبودی صفحات 59-69
    در حال حاضر ترکیبات طبیعی نقش بسیار زیادی در علوم پزشکی و دارویی ایفا می کنند؛ در این میان نقش ترکیبات طبیعی با منشا دریایی در سال های اخیر بسیار اهمیت دارد. زمانی که ترکیبات طبیعی سنتز شده توسط آبزیان با جانداران خشکی زی مقایسه می شود، ترکیبات بیشتر و متکامل تری با خواص بیولوژیک یافت می گردد که علت چنین پدیده ای فرصت تکاملی بیشتری است که آبزیان نسبت به جانداران خشکی زی از آن برخوردار بوده اند. برخی از ترکیبات طبیعی دریایی به عنوان آنتی بیوتیک به کار می روند درحالی که برخی دیگر ظاهرا دارای اثرات ضد توموری، ضدویروسی، ضد انعقاد خون، ضد زخم معده، تسکینی، پائین آورنده چربی خون و محرک یا مهارکننده سیستم ایمنی هستند. تعدادی از آن ها در حال حاضر به عنوان قارچ کش و حشره کش یا به عنوان افزودنی های غذایی و آرایشی نیز به کار می روند. خلیج فارس در ایران یکی از منابع آبی با ارزش به حساب می آید و به لحاظ تنوع زیستی، از نظر ماکرو و میکروارگانیسم های آن، می تواند به عنوان یک منبع مهم برای استخراج محصولات فعال زیستی دریایی مدنظر قرار گیرد. در بررسی حاضر با مطالعه و بررسی منابع منتشرشده، به معرفی گونه های باکتریایی بومی خلیج فارس که توانایی تولید ترکیبات طبیعی مختلفی داشته اند پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: ترکیبات طبیعی دریایی، باکتری بومی، خلیج فارس، آنتی بیوتیک، آنزیم میکروبی
|
  • R. Mosaferi, A. Abrishamifar * Pages 1-10
    To convert the DC voltage and current levels of DC-DC power converters is used. This is not ideal because pieces of power converters are the disadvantages that this may result in loss of productivity in them. Among the weaknesses that are discussed in this converters dissipate them. The toll that this type of converters and other power converters switching losses suffered soft switching techniques have been proposed to solve it. In fact, these methods overlap when switching voltage and current at high levels prevents the key. Moreover, the use of three-level structure causing it to drop to about half the input voltage is voltage power switches. This is also a great impact in reducing switching losses and extend the life of power converters. In this article the basic definitions and concepts of power converters, two major types of soft switching techniques are examined and compared in terms of productivity. Also went on a three-level DC-DC converters are the best examples of a MATLAB simulation software and the results of its soft switching is provided at the end.
    Keywords: Three-level DC-DC converters, soft switching, ZVS, ZVZCS
  • S. Moshtaqi, Mohammadreza Soheilifar * Pages 11-19
    in this paper,the design and simulation of an integrated circuit for clock and data recovery at a data rate of 5 Gbps has been dealt with in the middle phase method . clock and dat recovery circuits are of particular importance in optical communication and play a key role in high speed receivers . the proposed circuit is designed and simulated using an intermediate phase method and using CMOS technology of 0.18 micrometers in the ADS simulator.the result indicate that the circuit with the PRBS input data can recover the data in a very small time .the amount of jitter in the recoverd data is 16 pico second.
    Keywords: Telecommunication receivers, Middle phase manufacturer, jitter, Pulse clock, data recovery circuit
  • Peyman Khazaei Poul, Majid Aghababaee *, Mohammad Khishe Pages 20-29
    Theoretical and practical limits effect on resolution imaging systems and the effective ways to overcome these limits, super-resolution methods that have been developed at recent years. The main purpose of this paper, in addition magnified digital images, restore missing high frequency detail. In this paper, a method called single-frame resolution using a convolution neural network (CNN) based on optimization genetic algorithms (GA) provided better results to improve images than traditional super-resolution methods. Results show that our method achieved an improved performance compared to other super-resolution based methods, and the proposed method increases the quality of the image based on PSNR metric. The amount of this improvement is about 10% compared to super-resolution based approaches.
    Keywords: Super-Resolution, Enhancment Images, Noise Removal, CNN, GA
  • Behdad Geranmehr *, Kamaran Vafaee Pages 30-38
    This work addresses an autonomous underwater vehicle (AUV) for applying nonlinear control that be efficient for both perfect operation of under-actuated AUV and tracking guarantees. For this purpose, controller is capable of intelligent estimation of uncertainties and ocean current disturbance rejection. We proposed adaptive radial basis function neural network (RBF NN) controller in both heading and diving to approximate unknown nonlinear dynamics. Moreover, the problem of designing an adaptive RBF NN controller was augmented with sliding mode robust term to improve trajectory tracking and regulation in presence of uncertainties. Due to under-actuated mechanism of REMUS and lack of direct actuator effect, combination of RBF NN and sliding mode robust term is applied to compensate the system’s gravity/buoyancy force and guarantee appropriate motion in Z direction. Furthermore, stability proof of proposed control scheme was shown with lyapunov theory. Furthermore, the control, design and simulation results are provided without any simplification of the entire system. Although the design approach of this paper is implemented on REMUS this point of view can be applied on any AUV using the same technique.
    Keywords: AUV, REMUS, Adaptive RBF NN, SMC
  • Rohollah Mirbagheri, K. Akbari *, A. Hasan Abadi, R. Gholami Pages 39-51
    To monitor environmental conditions underwater and seabed and ocean vessels now be considered a special interest. These vessels designed and is used in various forms. One kind of this vessels are sea gliders. Sea gliders hull form is based on operational requirements and different environmental conditions. They were designed to meet the demand for a vehicle with low energy consumption that could be used for long-term oceanographic sampling The typical design of the underwater glider is having fixed wings internal masses, a ballast pump, and a rudder. Thus, the buoyancy-driven underwater glider controls its attitude by moving the internal masses and rudder, gliding downwards and upwards through the ocean's water column by constantly changing the buoyancy level from negative to positive buoyancy in order to change the depth. Numerous institutes have developed laboratory-scale underwater gliders for research purposes. Numerical Analysis of the gliders to further understanding of motion control and maneuverability is the very useful and important. This article examines the changes in hydrodynamic coefficients of drag coefficient (water resistance) and lift coefficient (ascending) fixed at different angles of attack that fixed wings play a major role in it, are dealt with. Glider studied in this paper is sea glider that method of performance underwater, geometric modeling, dynamic modeling, numerical analysis, and finally to investigate the hydrodynamic coefficients and its results is given below.
    Keywords: sea glider, lift coefficient, drag coefficient, wind tunnel, buoyancy system
  • Yasin Fathi Shahnani, Seyed Jamal Hemati * Pages 52-58
    Today the industry to develop new methods for shaping sheet has been willing to increase production diversification. One of these methods is sheet forming progressive Where the tools rotating in directions controlled without the need to mold and shape the sheet without machining. country and in the world through numerical simulation after simulation in the present study we examined truncated pyramid in the process of using Abaqus software on a sheet of aluminum (AL1050), power versus time diagram was extracted was wrought with practical examples, finally, after obtaining the power consumed in the process and verify again the results were accepted
    Keywords: Incremental forming, shaping incremental, gradual shaping, forming without machining
  • Hossein Motamedi *, Z. Aboudi Pages 59-69
    Presently, natural products play major role in medical and pharmaceutical sciences that among them marine derived products have been paid more attention in recent years. In comparison of these products with those that originated from other sources, more and developed compounds with biologic activities are found that is the result of more developmental opportunities of aquatic organisms than land organisms. Some of these marine natural products are antibiotic while others have anti-tumor, anti-viral, anti-coagulant, anti- gastric ulcer, sedative, lowering blood fat, immune stimulator and immunosuppresive properties. Some of these products are used as fungicide and insecticide and also used as food and cosmetic additives. Persian Gulf is a valuable and rich source that with regarding to the biodiversity of its micro- and microorganisms can be regarded as an important source for extraction of bioactive substances. In the present survey a review has been done to introduce native bacteria of Persian Gulf that can produce natural bioactive compounds
    Keywords: Marine natural products, Native bacteria, Persian Gulf, Antibiotic, Microbial enzyme