در زمینه تولید قطره، تنها تعداد معدودی از آن ها به کنترل حلقه بسته اندازه میکروقطره به صورت آنلاین پرداخته اند. در مطالعه پیش رو، ابتدا یک میکروکانال جریان متمرکزشونده به روش فوتولیتوگرافی ساخته شد. سپس آب دو بار تقطیر با دبی ثابت به عنوان سیال فاز گسسته و روغن به عنوان سیال فاز پیوسته به وسیله دو پمپ سرنگی مجزا درون میکروکانال تزریق شدند و بدین ترتیب تولید قطرات آب در روغن صورت پذیرفت. سپس با استفاده از یک میکروسکوپ دیجیتالی سرعت بالا به همراه یک الگوریتم پردازش تصویر، قطر قطرات تولیدشده اندازه ‏گیری شد. پس از ایجاد ارتباط بین میکروسکوپ، پمپ های سرنگی و کامپیوتر، طراحی یک فلودیگرام کنترلی صورت پذیرفت. همچنین به منظور کنترل قطر قطرات، دبی فاز پیوسته به عنوان پارامتر کنترلی انتخاب و با استفاده از کنترل‏کننده تناسبی-انتگرال گیر-مشتق گیر کنترل شد. در این مطالعه قطر قطرات تولیدشده در یک میکروکانال به صورت لحظه‏ای اندازه گیری و بازخورد آن دریافت شده است. نتایج عملی برای سه قطر مطلوب 100، 140 و 160 میکرومتر نشان داد که در هر سه حالت سیستم کنترلی توانست قطر قطره‏ های در حال تولید را در مقدار مطلوب تنظیم کند. همچنین با تغییر پله ‏ای دبی فاز گسسته، از عملکرد مطلوب کنترل‏کننده در زمان اغتشاش اطمینان حاصل شد.

در این مطالعه از یک مدل ساده آونگ واژگون با کنترل کننده تناسبی-انتگرال گیر- مشتق گیر دارای بازخورد تاخیری برای مدلسازی سیستم کنترل وضعیت و شبیه سازی الگوهای نوسان های وضعیتی بهره گرفته شده است. هدف این بوده تا به جای استفاده از شاخص های متداول ارزیابی نوسان های وضعیتی که عمدتا تعاریفی کیفی از سیستم کنترل وضعیت ارائه می دهند، با بهره گیری از این مدل بتوان به اطلاعاتی درباره نحوه عملکرد سیستم کنترل وضعیت دست یافت. با استفاده از اطلاعات و یافته های تجربی و به کارگیری الگوریتم ژنتیک، ضرایب مدل به گونه ای تعیین شدند که نتایجی مشابه با نتایج شاخص های مرسوم ارزیابی نوسان های وضعیتی سیستم های کنترل وضعیت طبیعی و تغییر یافته ایجاد کنند. ضرایب به کار گرفته شده در مدل و کنترل کننده، تعابیر معناداری منطبق بر ذات سیستم کنترل وضعیت می یابند که زوال این سیستم به واسطه ضایعات عصبی-عضلانی، آنها را هدف قرار می دهد. نتایج این مطالعه نشان دادند که اگر چه مدل های ساده سیستم کنترل وضعیت قادر به بیان پیچیدگی های سیستم کنترل وضعیت و تعامل بین اجزاء سیستم نیستند ولی می توانند به درک بهتر نحوه عملکرد سیستم کنترل وضعیت، ویژگی های کلی آن و نحوه تغییرات آنها کمک کنند.

در این نوشتار به ارائه الگوریتمی جدید بر اساس ویژگی های کنترل کننده های فازی- تناسبی انتگرال گیر مشتق گیر به منظور برآورد شار حرارتی در مسائل انتقال حرارت معکوس پرداخته شده است. ساختار اصلی سیستم فازی- تناسبی انتگرال گیر مشتق گیر، کنترل کننده تناسبی انتگرال گیر مشتق گیر بوده که در آن بهره های تناسبی، انتگرال گیر و مشتق گیر توسط سیستم فازی به صورت آنلاین به دست آورده می شوند. ورودی الگوریتم دماهای اندازه گیری شده است که در هر لحظه کنترل کننده هوشمند، شار حرارتی مناسب به منظور تطبیق دمای اندازه گیری شده با دمای ورودی مطلوب را محاسبه می کند. مزیت الگوریتم پیشنهادی، دنباله هایی بودن آن در تخمین شار حرارتی است. مدل مورد مطالعه یک صفحه تخت با یک سطح عایق و سطح فعالی که بر آن شار حرارتی اعمال می شود، می باشد. تغییرات شار حرارتی می تواند با زمان به صورت ثابت، پله ای و مثلثی در نظر گرفته شود. دماهای اندازه گیری شده در سطح فعال و غیرفعال با شبیه سازی عددی به دست آورده شده است. اثر نویز موجود در دماهای اندازه گیری بر دقت روش پیشنهادی بررسی شده است. نتایج حاصله از تخمین ها و آنالیز خطا نشانگر آن است که این الگوریتم در برآورد شکل های مختلف شارحرارتی با مقادیر مختلف نویز موجود دردماهای اندازه گیری شده و موقعیت های مختلف ترموکوپل در دیواره با دقت خیلی خوبی کاملاً موفق بوده است.

سیستم هدایت و کنترل موشک از سه زیرسیستم ناوبری، هدایت و کنترل تشکیل می شود. وظیفه این زیر سیستم ها به ترتیب محاسبه مقدار انحراف وسیله هدایت شونده از مسیر مطلوب، تعیین حرکت یا شتاب مناسب برای جبران انحراف و ردیابی شتاب و جهت موشک به سمت هدف است. در روش های معمول طراحی سیستم هدایت و کنترل، هر یک از زیرسیستم های هدایت و کنترل به طور جداگانه و با فرض ایده آل بودن زیرسیستم دیگر طراحی می شود. در رویکرد هدایت و کنترل یکپارچه، قانون هدایت به طور جداگانه توسعه یافته و با فرض ایده آل بودن خودخلبان آزموده می شود. خودخلبان نیز به طور مستقل طراحی شده و با فرض ایده آل بودن قانون هدایت آزموده می شود. این مقاله به تشریح روند طراحی و شبیه سازی عملکرد کنترل کننده تناسبی، انتگرال گیر، مشتقی و فازی بهینه می پردازد که به منظور هدایت موشک در یک مسئله دوبعدی کمینه سازی زمان برخورد و فاصله تا هدف ایجادشده است. در کنترل کننده ترکیبی فازی بهینه، پارامترهای کنترل کننده فازی نوع ممدانی (شامل توابع عضویت ورودی و خروجی، قوانین استدلال فازی و نیز بهره های ورودی و خروجی) از طریق حل یک مسئله بهینه سازی تنظیم شده اند. در ادامه، پارامترهای کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتق گیر نوع موازی نیز به کمک حل مسئله بهینه سازی نامحدب تعیین شده و نشان داده می شود که این نوع کنترل کننده با پارامترهای بهینه قادر به هدایت بهینه موشک خواهد بود.

در این مقاله به طراحی و پیاده سازی الگوریتم کنترلی PID و PID مرتبه کسری با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری برای کنترل موقعیت زاویه ای کوادروتور پرداخته شده و عملکرد این دو کنترل مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته شده است. استفاده محاسبات کسری در الگوریتم کنترلی PID منجر به پاسخ مطلوب تری نسبت مشتق و انتگرال مرتبه ی اول می شود. به منظور طراحی بهینه ی کنترلر از الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات برای تنظیم بهره های کنترلی و تعیین مرتبه های مشتق و انتگرال استفاده شده است و عملکرد این دو روش بهینه سازی در کاهش تابع هزینه که منجر به کنترل بهتر ربات می شود، مقایسه شده اند. به منظور بررسی تجربی عملکرد الگوریتم کنترلی PID، بستر آزمایشگاهی شامل کوادروتور و حسگرهای ژیروسکوپ و شتاب سنج با قابلیت حرکت سه درجه آزادی و یک درجه آزادی توسعه داده شده است. فیلتر کالمن با ادغام اطلاعات خروجی حسگرهای ژیروسکوپ و شتاب سنج، نویز حسگرها را حذف نموده و تخمین مناسبی از موقعیت زاویه ای سازه ارایه می دهد. عملکرد الگوریتم کنترلی PID با ورودی های پله و هنگام اعمال اغتشاشات خارجی ضربه ای مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.