دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc.” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – کنترل

عنوان:

الگوریتم حداقل میانگین مربعات چند مرحله ای و کاربرد آن در کنترل فعال نویز

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

کنترل فعال نویز از جمله شیوه های رایج در کاهش نویزهای صوتی است. در این پایان نامه پس از بررسی روشهای رایج کنترل فعال نویز، الگوریتم جدیدی با عنوان الگوریتم حداقل میانگین مربعات چند مرحله ای برای استفاده در کنترل کننده های فعال نویز پیشنهاد گردید که نوع توسعه یافته ای از الگوریتم شناخته شده حداقل میانگین مربعات است. پس از بررسی اصول و مبانی الگوریتم پیشنهادی، روابط ریاضی حاکم بر عملکرد این الگوریتم مورد تحلیل و استنتاج قرار گرفت. سپس با توجه به اهمیت اساسی مبحث پایداری این الگوریتم ها، موضوع پایداری الگوریتم پیشنهادی بررسی شد و پایداری آن بر اساس روش لیاپانف به اثبات رسید. در مرحله بعد سرعت همگرایی الگوریتم پیشنهادی و الگوریتم حداقل میانگین مربعات مقایسه شد و به صورت تحلیلی شرایط لازم برای سرعت همگرایی بیشتر الگوریتم پیشنهادی استخراج گردید. تعمیم الگوریتم پیشنهادی برای سیست مهای کنترل فعال نویز دارای مسیر ثانویه قابل توجه، موضوع بعدی مورد بررسی در این تحقیق بود که ساختارهای متفاوتی برای آن ارائه شد. در مرحله نهایی با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری عملکرد انواع سیست مهای مورد بررسی در شرایط متفاوت تحت ارزیابی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی کامپیوتری مبین عملکرد بهتر الگوریتم پیشنهادی نسبت به الگوریتم حداقل میانگین مربعات برای استفاده در سیستم های کنترل فعال نویز است، اما در مورد نوع تعمیم یافته الگوریتم پیشنهادی برای سیستم های کنترل فعال نویز دارای مسیر ثانویه قابل توجه، چنین نتیج های حاصل نگردید.

مقدمه

وجود سر و صدای ناخواسته در جوامع شهری و صنعتی جلوه دیگری از آلودگیهای زیست محیطی است که تاثیر آزار دهنده در محیط کار و زندگی افراد دارد.

از این نوع آلاینده ها که با بسیاری از صنایع مرتبط است با عنوان نویزهای صوتی یاد می شود. این آلایش ها اگر به شکل مناسب کنترل نشوند می توانند عوارض متعددی را برای افراد حاضر در محیط پدید آورند. دو عارضه مستقیم برای نویز صوتی ذکر شده است، عارضه اول آن است که نویز صوتی در کوتاه مدت موجب خستگی ذهنی شنونده می شود و تمرکز او را کاهش م یدهد که این امر اغلب موجب تاثیر گذاری بر عملکرد افراد، پریشانی و حواس پرتی ایشان می گردد. عارضه دوم که تنها در اثر قرار گرفتن دراز مدت در محیط دارای نویز صوتی با دامنه بالا بوجود می آید کاهش قدرت شنوایی افراد را بدنبال خواهد داشت. برای کنترل نویز صوتی دو روش کلی مورد استفاده قرار می گیرد که از آنها با عناوین کنترل غیر فعال و کنترل فعال نویز (ANC) یاد می شود.

ایده کنترل غیر فعال، روش سنتی برای کنترل و کاهش نویز صوتی می باشد. در این روش محفظه، مانع و مواد جاذب صوت برای کاهش نویز ناخواسته بکار گرفته می شود. مواد جاذب صوت غیر فعال معمولا در اگزوزهای موتورهای احتراق داخلی کاربرد دارد. در حالیکه عای قهای صوتی مقاومتی بیشتر در فن داخل لوله استفاده می شود. مواد جاذب صوت، تضعیف صوت قابل توجهی در محدوده فرکانسی بالای 500 هرتز ایجاد می نمایند و در فرکانس های پائین قابلیت خود را از دست می دهد. در عمل ثابت شده است که ضخامت عایق صوتی که باید استفاده شود با طول موج صوت حذف شونده دارای نسبت مستقیم است.

در فرکانس های پائین بدلیل بلند بودن طول موج های صوتی، استفاده از محفظه های سنگین، مواد جاذب صوت ضخیم و حجیم و خفه کننده های بزرگ جهت کنترل نویز ضروری می باشد. در نتیجه کاربرد کنترل کننده های غیر فعال نویز پرهزینه، حجیم، مشکل و غیر موثر است.

در روش کنترل فعال نویز برخلاف روش کنترل غیر فعال سعی نمی شود که با استفاده از مواد جاذب، نویز تضعیف گردد بلکه هدف آن است که نویز صوتی دیگری با همان دامنه و فرکانس نویز اصلی اما با فاز مخالف ایجاد شود تا در اثر ترکیب آن با نویز اولیه، نویز صوتی حذف شده و یا حداقل تا حد قابل ملاحظه ای تضعیف گردد.

روش کنترل فعال نویز توسط Paul Leug در سال 1936 میلادی اختراع شد و به ثبت رسید. اولین بار سیستم کنترل فعال نویز بر روی یک لوله که از نظر صوتی دارای ساده ترین مدل می باشد پیاده شد. این پیاده سازی اولین گام در جهت رسیدن به سیست مهای عملی امروز بود. در این آزمایش با فرستادن یک سیگنال مزاحم یا نویز از ابتدای لوله و پخش سیگنالی دیگر با همان دامنه و فرکانس نویز اصلی با فاز مخالف از طریق یک بلندگو که باز هم در ابتدای لوله نصب شده است سعی برکاهش نویز و حداقل نمودن خطا با استفاده از سیگنال دریافتی از میکروفن خطا در انتهای لوله می باشد. این سیستم یکی از سیستم های عملی و ساده در آزمایشگاهها برای آزمون روش کنترل فعال نویز است.

بسیاری از فرآیندهای تجاری و صنعتی که از نزدیک با افراد ارتباط دارند آلودگی بالایی از لحاظ شنیداری ایجاد می کنند و این موضوع از جمله نکاتی می باشد که موجب گستردگی توجه به کاربرد سیستم های کنترل فعال نویز صوتی (ANC) شده است. بسیاری از صنایع، کارخانجات، سیست مهای حمل و نقل و… در عمل با آلودگی بسیاری همراه هستند و به همین دلیل تامین سلامتی افرادی که با این سیستم ها سروکار دارند یکی از اهداف کنترل فعال نویز است.

سیستم های کنترل فعال نویز (ANC) کاربردهای زیادی در صنعت دارند که از آن جمله به کاربرد آن در صنایع حمل و نقل و وسایل نقلیه شامل اتومبیل، وانت، کامیون، صنایع خودروهای زمینی، خودروهای نظامی، هواپیما (بخصوص نوع ملخی آن)، هلیکوپتر اشاره کرد. همچنین در سایر کاربردهای صنعتی نظیر کانال ها و دستگاههای تهویه هوا، فن ها، کانا لهای هوای صنعتی، دودکش ها، ترانسفورماتورها، کمپرسورها، پمپ ها، تونل های باد، یخچال، ماشین لباسشویی، جاروبرقی، کوره ها، رطوبت گیرها، کابین های اداری، ناحیه های آرام (ایزوله) بلحاظ صدا، گوش یهای محافظ و گوشی تلفن می توان اشاره کرد. توضیحات بیشتر در مورد کاربردهای سیستم های ANC و محدودیتهای موجود برای کاربرد آنها در حال و آینده در [HAN04] ارائه گردیده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 995