به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

سید محمدرضا ستاینده

  • سید محمدرضا ستاینده*

    از آنجائی که روش معینی برای طراحی میکروپرنده ها (برخلاف هواپیماهای با مقیاس بزرگ) وجود ندارد، لذا طراحی این وسایل بسیار پیچیده و مبهم است. به همین دلیل، طراحی میکروپرنده ها بسیار پرهزینه (زمان بر) است و نهایتا طرح به دست آمده نمی تواند بهینه باشد. برای حل این چالش ها، این تحقیق یک چارچوب برای بهینه سازی طراحی چندموضوعی میکروپرنده های بال ثابت را توسعه داده است. هدف این چارچوب استفاده از مزایای روش بهینه سازی طراحی چندموضوعی (کاهش زمان و دستیابی به طرح بهینه) در فرآیند طراحی میکروپرنده ها است. لذا سعی شده است تا مهم ترین ماژول ها برای آنالیز در نظر گرفته و چارچوب بتواند همه فازهای پروازی در فرآیند بهینه سازی طراحی را لحاظ کند. هندسه، وزن، تخمین مرکز جرم، آیرودینامیک و تخمین توان ماژول های در نظر گرفته شده در این چارچوب می باشند. برای نشان دادن عملکرد این چارچوب، بهینه سازی طراحی یک میکروپرنده بال ثابت با در نظر گرفتن کاهش وزن برخاست و نیروی پسآ به عنوان توابع هدف، انجام شده است. قیود در نظر گرفته شده نیز از ماژول های پایداری و هندسه می باشند. شایان ذکر است که با توجه به فضای طراحی پیچیده میکروپرنده ها و قابلیت الگوریتم ژنتیک، این الگوریتم به عنوان الگوریتم بهینه سازی در نظر گرفته شده است.

    کلید واژگان: بهینه سازی طراحی چندموضوعی, آنالیز چندموضوعی, میکروپرنده ها, طرح بهینه, الگوریتم ژنتیک
    Seyed Mohammadreza Setayandeh *

    There is no determined method for Micro Air Vehicles (MAVs) design (unlike full-scale aircraft), so MAVs design is very complex and vague. For this reason, the design of MAVs is very expensive (time-consuming), and finally, the obtained design could not be more optimal. To solve these challenges, this study developed a framework for Multidisciplinary Design Optimization (MDO) of fixed-wing MAVs. This framework aims to use the benefits of MDO (time reduction and achieving optimal design) in the design process of MAVs. So, it is tried to consider the most important modules for analysis, and the framework can consider all flight phases in the design optimization process. Geometry, weight, the center of gravity, aerodynamics, and power are the considered modules in this framework. The analysis of all modules is performed for the entire flight phase. To show the performance of this framework, the design optimization of a fixed-wing MAV has been done by considering take-off weight and drag as objective functions.  The considered constraints for this research are from stability and geometry modules. It is worth noting that with attention to the complex design space of MAVs and the capability of the Genetic Algorithm (GA), this algorithm has been considered as an optimization algorithm in this study.

    Keywords: Multidisciplinary Design Optimization, Multidisciplinary Analysis, Micro Air Vehicle, Optimal Design, Genetic Algorithm
  • حجت طائی*، مهرانعلی عزیزی، محمود حقیقت اصفهانی، سید محمدرضا ستاینده

    در این مقاله، یک رویکرد جامع ترجیح محور طراحی (CPD) ارایه می شود که دارای ساختاری دو مرحله ای بوده و از دو بهینه ساز تودرتو بهره می برد. در مرحله اول روش CPD، با بهره گیری از مفهوم رضایت، ترجیحات ذهنی طراح/مشتری در قالب روابط فازی به شکل شاخص های الزامی و آرمانی تعریف می گردند. در مرحله دوم تلاش می شود تا با تعریف یک معیار کارایی (کمینه سازی جرم کل سامانه) و تبیین پارامترهای نگرش، مصالحه های لازم در جهت برآورده ساختن ترجیحات طراح/مشتری به منظور دستیابی به یک طرح عملیاتی بهینه انجام پذیرد. روش مذکور در طراحی یک پهپاد با مداومت پروازی به مدت 24 ساعت، سرعت کروز حداقل 45 متر بر ثانیه، حمل محموله 200 کیلوگرمی و مسافت برخاست زیر یک کیلومتر پیاده سازی شده است. برای ارزیابی پاسخ های روش CPD، فرآیند طراحی پهپاد با استفاده از رویکرد MDO نیز انجام گرفته است. با اعمال رویکرد CPD بر طراحی مذکور، هواپیمای بدون سرنشینی طراحی گردید که نه تنها شاخص رضایت طراح/مشتری در آن بیشینه شد؛ بلکه مقدار جرم کلی آن نیز با کمترین اختلاف، بسیار نزدیک به مقدار به دست آمده در روش MDO با چارچوب AAO است. مقایسه نتایج نشان می دهد که علی رغم بیشتر بودن جرم پهپاد طراحی شده به روش CPD، رضایت سراسری این طرح بیشتر بوده و ترجیحات طراح/مشتری ارضا شده اند.

    کلید واژگان: هوش مصنوعی, طراحی جامع ترجیح محور, هواپیمای بدون سرنشین, منطق فازی, بهینه سازی
    Hojat Taei *, Mehranali Azizi, Mahmood Haghighat E., S. Mohammadreza Setayandeh

    In a holistic design; Creating a common language between different engineering, taking in to account the designer/customer's interests and preferences, removing potential shortcomings of common design methodologies and taking full advantage of the benefits of MDO approaches are the most important factors for achieving logical and realistic results. In this paper, a novel Comprehensive Preference-based Design approach is presented which attempts to achieve subjective attributes that are defined in the concept of maximization of designer/customer's satisfaction in addition to objective goals which are formulated in the form of minimization of a performance criterion in a two-phase structure using two nested optimizers. In the first phase of CPD, using the concept of satisfaction, the subjective preferences of the designer/customer are defined in terms of fuzzy relationships and operators in the form of demands and desires. Whereas the results of this phase are inaccurate, in the second phase, it is attempted to define a performance criterion and in order to achieve an optimal operational plan, attitude parameters and the compromises needed to meet the designer/customer's preferences are implemented. The methodology is utilized to design of a UAV with flight duration of 24 hours, 45 m/s of cruise speed at least, payload of 200 kg and less than 1 km take-off distance. To evaluate the results of CPD, the design process using MDO in AAO framework is also performed. Comparison of the results shows that despite the higher mass of UAV designed by CPD, overall satisfaction is higher and preferences have been satisfied.

    Keywords: Comprehensive Preference-based Design (CPD), UAV, performance criterion, Satisfaction, Fuzzy logic, Optimization
  • علیرضا بابایی *، سید محمدرضا ستاینده، حمید فرخ فال
    در این مقاله، یک ساختار جامع برای بهینه سازی طراحی چندموضوعی هواپیماهای بی سرنشین بیان و سپس جهت اعتبارسنجی آن بهینه-سازی طراحی هواپیمای بی سرنشین Predator MQ-1 مورد بررسی قرار گرفته است. موضوعات درگیر در آنالیز چندموضوعی عبارتند از: عملکرد، آیرودینامیک، تخمین جرم، مرکز جرم و ممان اینرسی ها، تخمین مشتقات پایداری و کنترل، تریم و تخمین مشخصه های پایداری دینامیکی. کمینه سازی وزن برخاست و نیروی پسآی فاز سیر هدف های در نظر گرفته شده در این تحقیق می باشند. از آنجایی که دو تابع هدف در نظر گرفته شده است از الگوریتم ژنتیک چندهدفه ( با مفهوم مرتب سازی نامغلوب) به عنوان بهینه ساز استفاده شده است که قادر به ایجاد مجموعه ای از حل های بهینه تحت عنوان پرتو فرانت می باشد. جهت انتخاب یک حل نهایی از میان پرتو فرانت ها در این مقاله روشی بر مبنای منطق فازی تحت عنوان درجه رضایت مندی مطرح گردیده است. از نقاط قوت این تحقیق می توان به جامعیت آن (تعداد موضوعات درگیر در طراحی، تعداد متغیرهای طراحی و قیود مساله) و همچنین ارائه یک روش ساده و موثر جهت انتخاب حل نهایی اشاره کرد. نتایج بهینه سازی نشان دهنده کارآمدی ساختار تدوین شده و همچنین روش پیشنهادی می باشند.
    کلید واژگان: بهینه سازی طراحی چندموضوعی, هواپیمای بی سرنشین, تابع درجه رضایت مندی, منطق فازی
    A.R. Babaei *, S.M.R. Setayandeh, H. Farrokhfal
    In this paper, a comprehensive structure is expressed for multidisciplinary design optimization of the unmanned air vehicle and the design optimization of Predator MQ-1 has been studied for validation. The considered modules in the multidisciplinary analysis are performance, aerodynamic, weight, center of gravity, stability and control derivatives, trim and dynamic stability characteristics. The minimization of take-off weight and cruise drag are considered as objective functions. Since two objective functions are considered, therefore multi-objective genetic algorithm (with the non-dominated sorting concept) is used as optimizer which can generate set of optimal solutions as Pareto fronts. A method based on fuzzy logic named satisfaction degree function is expressed for final solution selection. The strengths of this paper are its comprehensiveness (the number of design modules, the number of design variables and constraints) and the presentation of a simple and efficient method for final solution selection. The optimization results show the effectiveness of the structured framework and suggested method.
    Keywords: Multidisciplinary Design Optimization, Unmanned Air Vehicle, Satisfaction Degree Function, Fuzzy Logic
  • علیرضا بابایی، سید محمدرضا ستاینده
    در این مقاله با استفاده از روش کنترل بهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت، یک قانون هدایت جدید برای موشک بر علیه اهداف با قابلیت مانور بالا طراحی شده است. دلیل استفاده از روش معادلات ریکاتی وابسته به حالت، عدم نیاز این روش به خطی سازی معادلات حاکم بر دینامیک مسئله و ساده بودن آن در پیاده سازی است. هدف از انجام این تحقیق ارائه قانون هدایتی است که بتواند نقصان قوانین هدایتی کلاسیک را برای اهداف با مانور بالا جبران کند و همچنین مقایسه ای بین قوانین هدایتی کلاسیک ناوبری تناسبی و تعقیب محض با قانون هدایتی ارائه شده صورت گیرد. گفتنی است معیار بررسی سه قانون مطرح شده، مجموع شتاب وارده بر موشک و زمان نهایی مورد نیاز برای اصابت به هدف در نظر گرفته شده است. لذا در سه حالت هدف ثابت، هدف متغیر با سرعت ثابت و هدف متغیر با شتاب (سرعت متغیر) و به ازای شرایط اولیه مختلف این قوانین با هم مقایسه و محدوده کاربردی هر یک مشخص شده است. در پایان با هدف بررسی رفتار قوانین و تعیین وابستگی هر کدام به پارامترهای مختلف، آنالیز حساسیتی به ازای تغییر در پارامترهای اساسی صورت انجام شده است.
    کلید واژگان: موشک, قوانین هدایتی, روش کنترل بهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت
    Ali-Reza Babaei, Seyyed Mohammad Reza Setayandeh
    In this study, a new guidance law for high maneuver targets is designed by using state dependent Riccati equation. The reason of using this equation is: no need to linearization of equations and simplification of implementation. The aim of this research is presenting a guidance law that compensate the depletion of classic guidance laws for high maneuver targets and in the second, the comparison among proportional navigation law, pure pursuit law and new guidance law. It is worth noting that the criterions of analyzing are: total of incoming acceleration and required time for hitting the target. So these laws have been compared for fixed target, moving target with constant speed and moving target with variable speed and for different initial conditions. Finally a sensitivity analysis has been done for investigation of laws behavior.
    Keywords: missile, guidance law, state dependent Riccati equation method
  • امیر علی نیک خواه، سید محمدرضا ستاینده
    در این مقاله رفتار یک هواپیما با بال های انعطاف پذیردر برخورد با اغتشاشات جوی مدلسازی و تحلیل گردیده است. در این تحقیق جنس بال، فلزی در نظر گرفته شده و به عنوان یک سازه الاستیک به شکل دیواره جدارنازک (جعبه بال) مدل شده است. از طرفی توزیع جرمی بال براساس روش توده جرم و شکل مودها و فرکانس ها نیز براساس روش شکل مود فرضی محاسبه شده اند و مودهای ارتعاشی در نظر گرفته شده نیز تنها مودهای خمشی متقارن می باشد. برای بررسی تاثیر جرم هواپیما بر روی رفتار وسیله، چهار مدل که از لحاظ جرمی با یکدیگر متفاوت می باشند، شبیه سازی گردید تا بحرانی ترین حالت برای یک وسیله الاستیک تعیین شود. اغتشاشات جوی یک ورودی ناخواسته بر دینامیک هواپیما می باشند که باعث کاهش ایمنی پرواز می گردد. لذا اثر این اغتشاشات جوی به عنوان یک ورودی تصادفی نیز بر رفتار هواپیمای الاستیک بررسی شده است. مدل استفاده شده برای اغتشاش جوی مدل مونت کارلو می باشد، که نحوه مدل نمودن آن نیز ارائه شده است. تاثیر این اغتشاش در دو حالت شبیه سازی شده است. در شبیه سازی اول توربولانسی با شدت 100 فوت بر ثانیه و در شبیه سازی دوم توربولانسی با شدت 400 فوت بر ثانیه لحاظ شده است تا توربولانسی که باعث ناپایداری هواپیما می گردد، به دست آید.
    کلید واژگان: مدل سازی, هواپیمای انعطاف پذیر_ پایداری, اغتشاشات جوی, روش مونت کارلو
    Amir Ali Nikkhah, Seyyed Mohammad Reza Setayandeh
    In this paper, behavior of the aircraft with flexible wing in dealing with atmospheric disturbances has been modeled and analyzed. In this research, material of wing is metal and wing has been modeled as a thin-walled (wing box), as well as wing mass distribution, shape modes and frequency is calculated by lumped mass and assumed mode shape method. For analyzing the effect of aircraft mass on the vehicle behavior, four models with different mass are simulated until critical condition is determined. Atmospheric disturbance is a undesirable input to aircraft dynamic where decrease flight safety therefore, the effect of this phenomena are analyzed as a random input on aircraft behavior. The using model for atmospheric disturbance is Monte Carlo model where the method of modeling is submitted. The effect of this disturbance has been simulated in two conditions. In the first simulation, intensity of turbulence is 100 ft/sec and intensity of the second simulation is 400 ft/sec until the turbulence that makes instability is assigned.
    Keywords: Modeling, Flexible Aircraft, Stability, Atmospheric Turbulence, Monte Carlo Method
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال