پاورپوینت پروژه مکان یابی و پوشش در شبکه های بیسیم حس گر
چکیده:
دو گروه مکان یابی خطا در کابل ها، روش های نرمینالی و روش های ردیابی هستند. تکنیک های مختلفی که توسط محققان، کارخانه جات تجهیزات مکان یابی خطا و مصاحبه با کارشناسان معین شده است. هرکدام از آنها به طوری که روش عمومی و تئوری آن برای مشخص شدن عملکرد هر روش تشریح شده باشد در این پروژه خلاصه شده است.
روش های انعکاس سنجی، با ارسال یک سیگنال فرکانس بالا به سیم و اندازه گیری انعکاسی برگشتی استفاده رایج در مکان یابی خطاهای سیم دارند. چندین روش مکان یابی خطا براساس استفاده از پل هستند. روش پل احتیاج به استفاده از یک پل مقاومتی برای معین کردن مکان خطا دارند و فقط برای مدارهای چند فاز مفید هستند همچنین بعضی از روش های مکان یابی خطا روش های ردیابی هستند که در این پروژه توصیف شده اند.
یک روش حوزه فرکانس جدید که انعکاس سنجی سیگنال مخلوط شده نامیده می شود، در این پروژه همراه با ترکیب روش انعکاس سنجی حوزه زمان توصیف شده است. سیستم نمونه از پهنای باند 200 – 400MHz با 200 پله با فرکانس نمونه برداری 20KHz استفاده می کند، تا دقتی در حد 15cm را ارائه دهد. سیستم ارائه شده از روش انعکاس سنجی حوزه زمان برای فواصل بین 15m تا 500m استفاده می کند. در این روش پالسی به کابل فرستاده می شود و انعکاس می یابد. سپس زمان سپری شده محاسبه می شود، برای مکان یابی خطا در کابل با دقت تقریبی 2%، ترکیب این دو روش برای کابل های هم محور می تواند دقت مناسبی را در مکان یابی خطای کابل ارائه دهد.
مقدمه:
امروزه کمتر مکان تجاری، مسکونی و صنعتی را می توان پیدا کرد که از انواع کابل ها استفاده نشده باشد، گستردگی استفاده از کابل ها در زندگی امروزی بشر، لزوم استفاده از تجهیزاتی جهت عیب یابی و مکان یابی خرابی کابل ها را روشن می کند.
با گسترش استفاده از کابل ها روش های مکان یابی خرابی کابل ها نیز روبه پیشرفت بوده و مسیر پویایی را پیموده است، هرچه به جلو پیش می رویم این روش ها از پیچیدگی بیشتری (و معمولا به همان نسبت از کیفیت و دقت بالاتری) برخوردارند. در این پروژه با نگاهی دقیق به سیر تکاملی و نیز انواع روش ها، مزایا و معایب هرکدام را برشمرده و در نهایت روش جدیدی را ارائه کرده، که این روش در ادامه سیر تکاملی روش های انعکاس سنجی بوده و از ویژگی های قابل ملاحظه ای برخوردار است.
لزوم بکارگیری این تجهیزات ما بر آن داشت که قدمی هرچند کوچک در این راه برداریم، و نگاهی دقیق تر و جامع تر به این مسئله داشته باشیم، و با ارائه راهکاری نو مکان یابی خرابی در کابل ها را کاربردی تر و سودمندتر از قبل بسازیم و در نهایت آن را به مرحله ساخت رسانده و نمونه ای عملی از آن ارائه شده است.
در فصل اول ابتدا انواع خطاها تعریف شده و سپس مروری به انواع روش های ردیابی می پردازد.
در فصل سوم قسمت نرم افزار این پروژه ارائه شده که شامل نرم افزار میکرو کنترلرها و کامپیوتر می باشد.
در نهایت در فصل آخر به نتیجه گیری انواع روش های موجود پرداخته و مزایا و معایب و نحوه ادامه کار بر روی روش های مکان یابی را تشریح کرده است.
امید است که ارائه این پروژه در این راه مفید و موثر واقع شود.
تعداد صفحه : 117
چکیده
یکی از مهمترین مسائل مطرح در ربات های متحرک مسئله مکان یابی می باشد. مکان یابی به معنای محاسبه موقعیت یک شی متحرک در محیط است. مکان یابی را می توان به صورت مطلق و نسبی انجام داد. یکی از روش های مکان یابی نسبی استفاده از بینایی ماشین می باشد. در این روش تصاویر از طریق دوربین نصب شده زیر ربات اخذ شده و در الگوریتم Optical Flow میزان حرکت بین دو فریم محاسبه می گردد. الگوریتم Optical Flow بدلیل کمبود تعداد معادلات نسبت به پارامتر های دو بعدی مورد نیاز حرکت به روش های کمکی نیاز داشته که در اینجا از روش Lucas & Kanade استفاده شده است. اطلاعات بدست آمده در این مرحله به عنوان داده های مسافت پیمایی بصری در نظر گرفته می شوند. سپس داده های بدست آمده در نمودار تشخیص نوع حرکت قرار داده می شوند. نمودار تشخیص نوع حرکت از بررسی سینماتیک ربات بکار گرفته شده و موقعیت دوربین بر روی ربات بدست می آید. داده های بدست آمده پس از اعمال در فیلتر کالمن برای نقشه سازی استفاده می شوند. پس از رسم نقشه، مکان یابی نسبت به مبداء انجام می گردد. الگوریتم پیشنهادی بر روی یک سیستم واقعی متشکل از یک ربات امدادگر و یک دوربین CCD پیاده سازی گردید. نتایج حاصل از مکان یابی ربات با این روش کارائی مناسب آن را برای کاربردهای رباتیک تائید می کند.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 3
1) مقدمه 4 -1
2) هدف 5 -1
3) پیش زمینه 6 -1
4) مکان یابی چیست ؟ 7 -1
5) انواع روش های مکان یابی 7 -1
1-5 ) مکان یابی مطلق 8 -1
2-5 ) مکان یابی نسبی 10 -1
فصل دوم : کار های مرتبط 12
در رباتیک 13 Optical Flow 1) انواع کاربرد های -2
در ربات مریخ پیما با استفاده از دوربین تمام جهت 13 Optical Flow 1-1 ) بکارگیری -2
در ربات تمام جهت با استفاده از دوربین جلو 14 Optical Flow 2-1 ) بکارگیری -2
3-1 ) بکار گیری یک موشواره نوری به عنوان سنسور مسافت پیمایی بدون تماس 15 -2
2) سینماتیک حرکتی ربات 15 -2
1-2 ) سینماتیک حرکتی ربات دیفرانسیلی دو چرخ 16 -2
فصل سوم : تئوری کار 17
1) مفاهیم اولیه 18 -3
1-1 ) بررسی ساختار دوربین 19 -3
2-1 ) کالیبراسیون تصویر بازتاب شده در دوربین 20 -3
22 Optical Flow 2) بررسی -3
23 Aperture 3) مسئله -3
24 Aperture 4) روش های حل مسئله -3
25 Horn Shunk 1-4 ) روش -3
26 Lucas & Kanade 2-4 ) روش -3
د
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
27 Least Square 1) روش حل -2-4 -3
28 Harris Corner Detection 5) روش گوشه یابی -3
30 Harris با استفاده از روش گوشه یابی Lucas & Kanade 1-5 ) بهینه سازی روش -3
بهینه شده 23 Lucas & Kanade بدست آمده از الگوریتم Needle Map 6) نقشه -3
24 Needle Map 7) برآیند گیری از بردار های بدست آمده در -3
8) بکار گیری نمودار حوزه بندی جهت تشخیص نوع حرکت ربات 25 -3
9) فیلتر کالمن 27 -3
1-9 ) بکار گیری فیلتر کالمن جهت بررسی بردار برآیند 40 -3
10 ) نقشه سازی از مسیر حرکت 41 -3
11 ) مکان یابی نسبت به مبداء از طریق نقشه بدست آمده 42 -3
فصل چهارم : پیاده سازی, آزمایشات و نتایج بدست آمده 43
1) روش پیاده سازی بر روی ربات 44 -4
1-1 ) بررسی سخت افزار مورد نیاز 44 -4
2-1 ) بررسی نرم افزار های مورد نیاز 45 -4
2) عوامل موثر در پیاده سازی 46 -4
1-2 ) بررسی سرعت نمونه برداری و سرعت پردازش تصویر 47 -4
2-2 ) بررسی اثرات تحدب در تصویر بازتاب شده در دوربین 47 -4
3-2 ) بررسی رزونانس نا خواسته ایجاد شده در نور محیط از طریق برق شهر 49 -4
4-2 ) بررسی ارتفاع دوربین نسبت به سطح زمین 50 -4
3) کالیبراسیون الگوریتم 51 -4
4) آزمایش واقعی الگوریتم 51 -4
1-4 ) نتایج بدست آمده از آزمایشات واقعی الگوریتم -4
5) مقایسه داده های بدست آمده با داده های سایر روش ها -4
53
54
5) بررسی عوامل خطا های بدست آمده از آزمایش الگوریتم 56 -4
1-5 ) خطای ایجاد شده از حرکت ربات در هنگام انجام محاسبات بوسیله الگوریتم 56 -4
2-5 ) خطای ناشی از حرکت نا خواسته عمودی دوربین 57 -4
3-5 ) خطای ناشی از رزونانس ناخواسته موجود در نور محیط 57 -4
4-5 ) خطای ناشی از تغییر شدت نور محیط 58 -4
5-5 ) خطای ناشی از صاف شدن سطح زیر ربات 58 -4
ه
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
ایجاد شده هنگام حرکت های سریع Motion Blur 7-5 ) خطای ناشی از -4
6-5 ) خطای ناشی از حرکت اجسام بصورت نا خواسته روی سطح زیر ربات -4
59
59
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات 60
1) نتیجه گیری 61 -5
2) پیشنهادات 61 -5
مراجع : 62
پیوست ها : 63
چکیده
یکی از مهمترین مسائل مطرح در ربات های متحرک مسئله مکان یابی می باشد. مکان یابی به معنای محاسبه موقعیت یک شی متحرک در محیط است. مکان یابی را می توان به صورت مطلق و نسبی انجام داد. یکی از روش های مکان یابی نسبی استفاده از بینایی ماشین می باشد. در این روش تصاویر از طریق دوربین نصب شده زیر ربات اخذ شده و در الگوریتم Optical Flow میزان حرکت بین دو فریم محاسبه می گردد. الگوریتم Optical Flow بدلیل کمبود تعداد معادلات نسبت به پارامتر های دو بعدی مورد نیاز حرکت به روش های کمکی نیاز داشته که در اینجا از روش Lucas & Kanade استفاده شده است. اطلاعات بدست آمده در این مرحله به عنوان داده های مسافت پیمایی بصری در نظر گرفته می شوند. سپس داده های بدست آمده در نمودار تشخیص نوع حرکت قرار داده می شوند. نمودار تشخیص نوع حرکت از بررسی سینماتیک ربات بکار گرفته شده و موقعیت دوربین بر روی ربات بدست می آید. داده های بدست آمده پس از اعمال در فیلتر کالمن برای نقشه سازی استفاده می شوند. پس از رسم نقشه، مکان یابی نسبت به مبداء انجام می گردد. الگوریتم پیشنهادی بر روی یک سیستم واقعی متشکل از یک ربات امدادگر و یک دوربین CCD پیاده سازی گردید. نتایج حاصل از مکان یابی ربات با این روش کارائی مناسب آن را برای کاربردهای رباتیک تائید می کند.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 3
1) مقدمه 4 -1
2) هدف 5 -1
3) پیش زمینه 6 -1
4) مکان یابی چیست ؟ 7 -1
5) انواع روش های مکان یابی 7 -1
1-5 ) مکان یابی مطلق 8 -1
2-5 ) مکان یابی نسبی 10 -1
فصل دوم : کار های مرتبط 12
در رباتیک 13 Optical Flow 1) انواع کاربرد های -2
در ربات مریخ پیما با استفاده از دوربین تمام جهت 13 Optical Flow 1-1 ) بکارگیری -2
در ربات تمام جهت با استفاده از دوربین جلو 14 Optical Flow 2-1 ) بکارگیری -2
3-1 ) بکار گیری یک موشواره نوری به عنوان سنسور مسافت پیمایی بدون تماس 15 -2
2) سینماتیک حرکتی ربات 15 -2
1-2 ) سینماتیک حرکتی ربات دیفرانسیلی دو چرخ 16 -2
فصل سوم : تئوری کار 17
1) مفاهیم اولیه 18 -3
1-1 ) بررسی ساختار دوربین 19 -3
2-1 ) کالیبراسیون تصویر بازتاب شده در دوربین 20 -3
22 Optical Flow 2) بررسی -3
23 Aperture 3) مسئله -3
24 Aperture 4) روش های حل مسئله -3
25 Horn Shunk 1-4 ) روش -3
26 Lucas & Kanade 2-4 ) روش -3
د
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
27 Least Square 1) روش حل -2-4 -3
28 Harris Corner Detection 5) روش گوشه یابی -3
30 Harris با استفاده از روش گوشه یابی Lucas & Kanade 1-5 ) بهینه سازی روش -3
بهینه شده 23 Lucas & Kanade بدست آمده از الگوریتم Needle Map 6) نقشه -3
24 Needle Map 7) برآیند گیری از بردار های بدست آمده در -3
8) بکار گیری نمودار حوزه بندی جهت تشخیص نوع حرکت ربات 25 -3
9) فیلتر کالمن 27 -3
1-9 ) بکار گیری فیلتر کالمن جهت بررسی بردار برآیند 40 -3
10 ) نقشه سازی از مسیر حرکت 41 -3
11 ) مکان یابی نسبت به مبداء از طریق نقشه بدست آمده 42 -3
فصل چهارم : پیاده سازی, آزمایشات و نتایج بدست آمده 43
1) روش پیاده سازی بر روی ربات 44 -4
1-1 ) بررسی سخت افزار مورد نیاز 44 -4
2-1 ) بررسی نرم افزار های مورد نیاز 45 -4
2) عوامل موثر در پیاده سازی 46 -4
1-2 ) بررسی سرعت نمونه برداری و سرعت پردازش تصویر 47 -4
2-2 ) بررسی اثرات تحدب در تصویر بازتاب شده در دوربین 47 -4
3-2 ) بررسی رزونانس نا خواسته ایجاد شده در نور محیط از طریق برق شهر 49 -4
4-2 ) بررسی ارتفاع دوربین نسبت به سطح زمین 50 -4
3) کالیبراسیون الگوریتم 51 -4
4) آزمایش واقعی الگوریتم 51 -4
1-4 ) نتایج بدست آمده از آزمایشات واقعی الگوریتم -4
5) مقایسه داده های بدست آمده با داده های سایر روش ها -4
53
54
5) بررسی عوامل خطا های بدست آمده از آزمایش الگوریتم 56 -4
1-5 ) خطای ایجاد شده از حرکت ربات در هنگام انجام محاسبات بوسیله الگوریتم 56 -4
2-5 ) خطای ناشی از حرکت نا خواسته عمودی دوربین 57 -4
3-5 ) خطای ناشی از رزونانس ناخواسته موجود در نور محیط 57 -4
4-5 ) خطای ناشی از تغییر شدت نور محیط 58 -4
5-5 ) خطای ناشی از صاف شدن سطح زیر ربات 58 -4
ه
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه
ایجاد شده هنگام حرکت های سریع Motion Blur 7-5 ) خطای ناشی از -4
6-5 ) خطای ناشی از حرکت اجسام بصورت نا خواسته روی سطح زیر ربات -4
59
59
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات 60
1) نتیجه گیری 61 -5
2) پیشنهادات 61 -5
مراجع : 62
پیوست ها : 63
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات 3
مقدمه 4
5 (FACTS) 1-1 ) سیستم های انتقال انعطاف پذیر جریان متناوب
2-1 ) محدودیت های طبیعی سیستم های انتقال 6
7 FACTS 3-1 ) کنترل کننده های
4-1 ) تحلیل سیستم قدرت در حالت ماندگار 11
12 (FACTS) فصل دوم : معرفی ادوات
1-2 ) جبران سازهای موازی 13
13 SVC (1-1-2
15 STATCOM (2- 1-2
2-2 ) جبران کننده های سری 16
16 (Thyristor Control Series Capacitor) TCSC (1-2-2
2- )انتقال دهنده فاز استاتیکی 17 2-2
19 SSSC (3- 2-2
3-2 جبران کننده سری- موازی 21
فصل سوم پخش توان در حضور کنترل کننده های یکپارچه توان 23
1-3 مقدمه 23
2-3 مفاهیم کلی پخش توان 24
1-2- رابطه اساسی 24 3
2-2- طبقه بندی متغیر ها و باسها 27 3
3- روشهای حل پخش توان 28 3
1-3- الگوریتم های اولیه پخش توان 28 3
2-3- پخش بار جدا شده 32 3
33 (FACTS) 4- پخش توان با حضور کنترل کننده های 3
34 FACTS 1-4- روش های حل پخش توان با حضور کنترل کننده های 3
ز
2-4-3 مدل پخش توان 36
فصل چهارم: مروری بر الگوریتم های هوشمند 39
1-4 الگوریتم ژنتیک 39
1-1-4 مقدمه 39
2-1-4 زمینه های بیولوژیکی 39
3-1-4 فضای جستجو 41
2-4 مسائل 42
3-4 مفاهیم اولیه در الگوریتم ژنتیک 43
1-3-4 اصول پایه 43
2-3-4 شمای کلی الگوریتم ژنتیک 43
کدکردن) 44 ) Encoding 3-3-4
4-4 انواع کدینگ 44
1-4-4 روشهای کدینگ 45
1-1-4- کدینگ باینری 45 4
2-1-4- کدینگ جهشی 45 4
3-1-4- کدینگ ارزشی 46 4
4-1-4- کدینگ درختی 46 4
2-4- مسائل مربوط به کدینگ 47 4
3-4-4 کروموزوم 50
4-4-4 جمعیت 50
51 Fitness Value 5-4-4 مقدار برازندگی
5- عملگر تقاطعی 51 4
6-4 عملگر جهشی 53
7- مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک 55 4
8- حل یک مساله نمونه توسط الگوریتم ژنتیک 59 4
9- همگرایی الگوریتم ژنتیک 61 4
10-4 برتری ها و ضعف های الگوریتم ژنتیک 61
62 PSO 11- الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات 4
1-11- مقدمه 62 4
65 (PSO) 2-11- الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات 4
67 PSO 3-11- پارامتر های 4
71 PSO 12-4 برخی نسخه های تغییر یافته ی
ح
باینری 72 PSO 1-12- الگوریتم 4
73 FPSO فازی یا PSO -2-12-4 الگوریتم
با این الگوریتم 75 UPFC فصل پنجم: الگوریتم قورباغه و استراتژی مکان یابی
1-5 مدل ریاضی کنترل کننده های یکپارچه توان 75
79 UPFC 2-5 مدل به کار رفته برای جایابی بهینه
3-5 الگوریتم بهینه سازی و پیاده سازی آن 80
80 ( SFLA ) 1-3-5 الگوریتم قورباغه
2-3-5 بهبود اصلاح قانون جهش در الگوریتم قورباغه 83
85 UPFC 4-5 مطالعه اول مکان یابی
1-4-5 تابع هدف 85
86 ( MSFLA ) 2-4-5 دستورالعمل الگوریتم قورباغه بهبود یافته
5-5 سیستم تحت مطالعه 88
91 UPFC 6-5 مطالعه دوم مکان یابی
1-6-5 مدار معادل کنترل کننده یکپارچه توان 91
2-6-5 . معادلات کنترل کننده یکپارچه توان 91
3-6-5 استراتژی بهینه سازی الگوریتم قورباغه بهبود یافته 92
4-6-5 . نتایج شبیه سازی 94
94 IEEE 5-6-5 سیستم 14 شینه
96 IEEE 6-6-5 سیستم 118 شینه
فصل ششم : نتیجه گیری 99
نتیجه گیری 99
پیوست ها 100
برنامه کامپیوتری نیوتن رافسون 100 I پیوست
107 Fast Decoupled برنامه کامپیوتری II پیوست
110 UPFC مدل پخش بار III پیوست
الگوریتم ژنتیک در نرم افزار 121 IV پیوست
الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات در نرم افزار 123 V پیوست
اطلاعات شبکه ها 125 VI پیوست
مقالات 133 VII پیوست
مراجع 138
چکیده انگلیسی 147