با توجه به وسعت و پیچیدگی شبکه های توزیع آب، برای پایش عملکرد آنها در مرحله بهره برداری، نیاز به مدل سازی کامپیوتری است. از موضوعات بسیار مهم در مدل های کامپیوتری، تطبیق نتایج حاصل از مدل با واقعیت است که لازم است با تنظیم دقیق ضرایب مدل انجام شود. یافتن یک روش مناسب برای تنظیم ضرایب مدل یکی از چالش های اصلی در مدل سازی کامپیوتری است. در این پژوهش، با اصلاح رابطه سرعت حرکت دسته ذرات و ترکیب آن با عملگر جهش، یک مدل دسته ذرات اصلاح شده با عملگر جهش برای تنظیم ضرایب شبکه های توزیع آب ارائه شد. با تعریف ضرایب مدل ها، چهار مدل شامل مدل بهینه سازی دسته ذرات استاندارد، مدل بهینه سازی دسته ذرات استاندارد اصلاح شده، مدل بهینه سازی دسته ذرات استاندارد با عملگر جهش و مدل بهینه سازی دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش ساخته شد. برای صحت سنجی معادله اصلاح شده از تابع محک ریاضی راسترین، برای صحت سنجی مدل ها از شبکه دوحلقه ای و برای بررسی تفضیلی آنها از شبکه چهار حلقه ای و شبکه واقعی استفاده شد. بهینه سازی در محیط MATLAB و با تلفیق الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات و نرم افزار EPANET انجام شد. مقایسه نتایج مدل دسته ذرات استاندارد با مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده برای تابع محک ریاضی راسترین نشان می دهد که اصلاح معادله سرعت حرکت دسته ذرات، قابلیت مدل در تعیین جواب واقعی را افزایش و هزینه محاسبات را کاهش می دهد. مقایسه نتایج مدل ها برای شبکه دو حلقه ای و چهارحلقه ای نشان می دهد که مدل دسته ذرات اصلاح شده با عملگر جهش به ترتیب با 7/96 و 95 درصد احتمال پیدا کردن جواب بهینه، بهترین عملکرد را در بین مدل های موجود بر اساس این شاخص دارد. همچنین مدل دسته ذرات اصلاح شده برای هر دو شبکه نمونه دوحلقه ای و چهار حلقه ای در کمترین زمان جواب بهینه را پیدا کرده است و بهترین مدل بر اساس این شاخص در بین مدل های موجود است. مقایسه نتایج مدل ها در شبکه توزیع آب اهر نشان می دهد مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش با داشتن کمترین مقدار حداقل و متوسط خطای داده های ساخت، بهترین عملکرد را در بین مدل های دسته ذرات دارد. به طورکلی، اصلاح معادله سرعت حرکت دسته ذرات در قالب مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده و همچنین اصلاح معادله دسته ذرات و تلفیق آن با عملگر جهش در قالب مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش، توانمندی بیشتری را برای تنظیم ضرایب شبکه توزیع آب به وجود می آورد.

در این مقاله به بررسی زمانبندی یکپارچه تولید و توزیع در زنجیره تامین سه مرحله ای شامل تولیدکننده، ناوگان حمل و نقل کالاها و مشتریان پرداخته می شود. یک تولیدکننده مسئولیت تولید بر اساس تقاضای مشتریان را برعهده دارد و v وسیله نقلیه محصولات تولیدی را بر اساس تقاضای مشتریان با درنظر گرفتن مسیریابی وسیله نقلیه تحویل می دهد. وسایل نقلیه بعد از اتمام تولید محصولات مورد تقاضای مشتریان، مجاز به بارگیری و شروع توزیع هستند و با توجه به محدودیت ظرفیت وسیله نقلیه و فرجه زمانی، سرویس دهی به مشتریان انجام می شود. مدل به صورت برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح آمیخته با هدف کمینه کردن هزینه های تاخیر تولید و هزینه های مسافت فرموله شده است. با توجه به سخت بودن مساله (NP-hard) از الگوریتم بهبودیافته بهینه سازی ازدحام ذرات (IPSO) استفاده شده است. در این الگوریتم از اپراتورهای بهبود 2-opt, 1-opt برای جستجوی گسترده فضای جواب و جلوگیری از همگرا شدن سریع به جواب بهینه محلی بهره گرفته شده است. به منظور اعتبار سنجی روش حل پیشنهادی، الگوریتم ارائه شده در ابعاد کوچک و بزرگ نمونه مساله های ایجاد شده با جواب دقیق مقایسه می شود که نتایج حاکی از برتری الگوریتم IPSO پیشنهادی و کارایی آن است. در پایان، مطالعه موردی با داده های واقعی بررسی و ارائه می شود که نتایج مقایسه با شرایط واقعی حاکی از عملکرد بهتر سیستم پیشنهادی نسبت به سیستم تولید و توزیع مطالعه موردی است که موجب بهبود و کاهش هزینه ها می شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مساله زمانبندی کار کارگاهی سنتی یک مساله NP-Complete از نوع قوی است و به همین دلیل در تحقیقات صورت گرفته، الگوریتم های فراابتکاری زیادی برای حل آن ارایه شده است، اما تنها در تعداد معدودی از آنها الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات (PSO) مورد توجه قرار گرفته است که یکی از دلایل آن می تواند جدید بودن این روش باشد. در الگوریتم ارایه شده در این مقاله ابتدا بمنظور حفظ موجه بودن جوابها در هر تکرار الگوریتم شیوه نمایش بر مبنای فهرست اولویت برای جوابها انتخاب شده است. همچنین برای ایجاد رابطه یک به یک بین جواب مساله که ماهیت گسسته دارد و جواب مورد پذیرش الگوریتم که اعداد پیوسته هستند و همچنین حفظ قانونی بودن جوابها در هر تکرار، یک شیوه جدید بر اساس تبدیل مبنای اعداد و با استفاده از نمایش اعداد در مبنای فاکتوریل توسعه داده شده است. با توجه به تکاملی بودن PSO، بمنظور شروع از جوابهای نسبتا خوب از یک الگوریتم ابتکاری جستجوی تصادفی حریصانه به عنوان مولد جوابهای اولیه استفاده شده است. هر جواب بدست آمده توسط PSO بوسیله یک الگوریتم جستجوی محلی بهبود داده می شود. برای فرار از دام بهینه های محلی یک رابطه جدید بهنگام سازی سرعت در الگوریتم PSO توسعه داده شده است. به همین منظور و همچنین برای بهبود نهایی جواب بدست آمده توسط PSO از یک الگوریتم آنیلینگ شبیه سازی شده استفاده شده است. الگوریتم بر روی تعدادی از مسایل نمونه آزمایش شده و نتایج حاصل بیانگر دقت و کارایی جوابها نسبت به سایر الگوریتم های موجود برای حل مساله مورد بحث است.

پانل های ساندویچی به دلیل ساختار منحصر به فرد خود، دارای ویژگی های خاصی هستند، که مهم ترین ویژگی آن ها نسبت استحکام به وزن بالا می باشد. متغیرهایی که برای طراحی پانل های ساندویچی تعریف شده اند، باید به نحوی تعیین شوند، که در عین فراهم آوردن استحکام لازم، کمترین وزن را نیز داشته باشند. به همین دلیل استفاده از الگوریتم های بهینه سازی در طراحی این پانل ها از اهمیت خاصی برخوردار است. بهینه سازی گروه ذارت (PSO) یک روش تصادفی الهام گرفته از طبیعت می باشد که برای حل مسائل ترکیبی و چند منظوره در مهندسی به کار می رود. در این مقاله کاربرد این روش در بهینه سازی وزن پانل ساندویچی با هسته منشوری با رعایت قیدهای تسلیم و کمانش بیان شده است. از آنجایی که الگوریتم PSO نیاز به مشتق گیری و حدس اولیه خاص ندارد و نیز یک فرایند اتفاقی است، قادر است فضای حل وسیعی را با احتمالی مناسب جستجو کند. مقایسه نتایج نشان داد که الگوریتم PSO به جواب های بهتری رسیده که در تکرارهای کمتری به دست آمده است.

در این مقاله روش کنترلی SHM-PWM برای اینورتر پنج سطحی CHB جهت ارضای استانداردهای شبکه اعمال گشته است. هدف از به کارگیری این روش، کاهش هارمونیک های فرد غیر مضرب 3 از مرتبه 5ام تا مرتبه 41ام است که به دلیل وجود صرفا چهار درجه آزادی، کاهش تمامی آنها به زیر حد مجاز استاندارد امکانپذیر نمی باشد. با این وجود، علیرغم محدودیت ایجاد شده توسط درجات آزادی، تابع هدف و قیود به گونه ای تعریف گردیده اند که به غیر از هارمونیک های مرتبه 23 و 25، محتوای سایر هارمونیک ها با حاشیه امن مطلوبی به زیر حد مجاز تعیین شده توسط استانداردها کاهش یافته اند. اولویت اصلی در حل مساله بهینه سازی، رسیدن مولفه اول ولتاژ خروجی به مقداری معین بوده و سپس کاهش اندازه تک تک هارمونیک ها و همچنین THD در اولویت بعدی قرار می گیرند. تابع هدف مورد استفاده توسط الگوریتم EPSO بهینه گشته و نتایج شبیه سازی موید برتری روش پیشنهادی نسبت به سایر روش های متعارف از نقطه نظر کاهش محتوای هارمونیکی و بهبود THD می باشد.

وقتی که شبکه با کمبود فشار مواجه شود و یا دبی تقاضا در گره ها بیشتر از مقدار طراحی شده باشد، شبکه اغلب نمی تواند تقاضای مورد نیاز در گره ها را به طور کامل تأمین کند. بررسی رفتار شبکه در این حالت، نیازمند استفاده از روش تحلیل مبتنی بر فشار است. برخلاف تحلیل مبتنی بر تقاضا، در این حالت لازم است برای هر گره معادله ای بین فشار و دبی تقاضا در نظر گرفته شود تا به طور هم زمان با سایر معادلات هیدرولیکی شبکه حل شود. در این پژوهش، سیستم پشتیبان تصمیم گیری جهت تحلیل شبکه به روش مبتنی بر فشار براساس الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و شبیه ساز هیدرولیکی EPANET توسعه داده شد تا به توان به سادگی رفتار شبکه در شرایط کمبود فشار را شبیه سازی کرد. شبکه ای چهار حلقه ای از پژوهش های پیشین انتخاب شد و تحلیل شبکه، براساس روش ها و روابط مختلف بین فشار و دبی تقاضا ارائه شده است. نتایج تحلیل شبکه نشان می دهد، مدل ارائه شده به خوبی مدل های پیشین بود و در مقایسه با برخی روش ها، عملکرد بهتری نیز در همگرایی دارد. استفاده از رابطه های مختلف فشار-تقاضا، تأثیر زیادی در جواب نهایی حاصل از تحلیل مبتنی بر فشار ندارد، درحالی که اختلاف نتایج حاصل از تحلیل مبتنی برفشار و تحلیل مبتنی بر تقاضا، قابل توجه است.

بهینه سازی و قابلیت اطمینان دو کلید اساسی در طراحی سازه ای است. بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان روشی قوی و امیدبخش برای پیدا کردن توپولوژی بهینه با در نظر گرفتن عدم قطعیت است. در این مقاله به جای تقریب تابع حالت حدی و سپس استفاده از الگوریتم های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست که به طور معمول در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار می گیرد، از الگوریتم ازدحام ذرات با بهره گیری از روش اندازه گیری عملکرد پیشنهاد می شود. در الگوریتم پیشنهادی نیاز به استفاده از ضریب جریمه که انتخاب مناسب آن در همگرایی فرایند جستجو بسیار مهم است، نمی باشد. علاوه بر آن نیاز به تقریب تابع حالت حدی، محاسبه مشتقات تابع حالت حدی نسبت به متغیرهای تصادفی و هم چنین مشکل همگرایی روش های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست برای توابع حالت حدی پیچیده را ندارد. در این مقاله بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با استفاده از بهینه سازی دو جهتی تکاملی سازه ها با طرح فیلتر بهبود یافته ارائه می شود. توپولوژی به دست آمده با بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با توپولوژی به دست آمده از بهینه سازی توپولوژی قطعی مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد الگوریتم ازدحام ذرات می تواند به طور موثر در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان به کار گرفته شود و استفاده از آن نیز ساده و آسان است.

امروزه بسیاری از موشک های هدایت شونده که دارای گیرنده و ردیاب هدف می باشند برای هم راستا نگه داشتن زاویه خط دید و زاویه جهت گیری موشک از ژیروسکوپ استفاده می نمایند. حل معادلات دینامیکی ژیروسکوپ ها در حالت کامل و با در نظر گرفتن کلیه نویز های ورودی از قبیل تکان های موشک، اغتشاشات مغناطیسی ناشی از اثر کویل های محرک ژیروسکوپ و ... کاری زمان بر و گاهی غیرممکن است. در اکثر موارد در محاسبات عملیاتی برای حل معادلات دینامیکی ژیروسکوپ و یافتن تکانه های حرکتی و زاویه ای آن از مدل ساده شده استفاده می شود. برای آنکه مدل ساده شده معادلات دینامیکی با دقت خوبی معادل معادلات دینامیکی باشد می توان زوایای اولر را به گونه ای تعیین کرد که این خواسته برآورده شود. یافتن این زوایا و نرخ تغییرات مرتبه اول و دوم آنها در حالت عادی کاری است که نیازمند حل معادلات دیفرانسیل است. در این مقاله با استفاده از روش های الگوریتم ژنتیک و particle swarm optimization این کار انجام شده است.