شکل۳-۱۱ صفحه نازک مستطیلی تحت فشار یکنواخت با لبه های clamped
روش حل این مسئله بگونه ایست که ابتدا با حل مسئله صفحه مستطیلی simply supported شروع می کنیم (مسئله ای که در بخش قبل مورد بررسی قرار گرفته است) و نتایج حاصل از جابجایی صفحه را با گشتاور توزیع شده در طول لبه های simply supported جمع می کنیم تا شرایط مرزی built-in برآورده می‌شود.
شکل ۳-۱۲ جابجایی صفحه با گشتاور توزیع شده در طول لبه ها را نشان می‌دهد. توزیع گشتاور خمشی، f(x) ، در لبه های y=b/2 و y=-b/2 مساوی در نظر گرفته می‌شود.
شکل۳-۱۲ توزیع گشتاور خمشی در طول لبه های y=b/2 و y=-b/2
جهت نمایش توزیع گشتاورهای خمشی در طول لبه های y=b/2 و y=-b/2 مطابق با شکل ۳-۱۲، از سری مثلثاتی استفاده می‌شود:
(۳-۴۸)
ضریب E_m از روش‌های معمول برای یک شرایط خاص قابل محاسبه است. به عنوان مثال، در صورتیکه گشتاورهای خمشی بطور یکنواخت توزیع شوند، داریم:

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

(۳-۴۹)
که در آن M₀ گشتاور در واحد طول می‌باشد. برای حل مسئله، با در نظر گرفتن معادله در قالب معادله ۳-۳۵، جابجایی بصورت زیر قابل محاسبه است:
(۳-۵۰)
بطوریکه
(۳-۵۱)
در حالتیکه توزیع یکنواخت گشتاور داریم، M₀ ، E_m ، در معادله ۳-۵۰ می‌تواند با M₀ در معادلات ۳-۴۸ و ۳-۴۹ جایگزین شود. لذا جابجایی بصورت زیر در می‌آید:

(۳-۵۲)
جزئیات بیشتر در مرجع [۳۷] آمده است.
b ) بررسی صفحه نازک با لبه های built-in
در شکل ۳-۱۱ تمام لبه های صفحه نازک بصورت built-in می‌باشد. جهت بدست آوردن راه حل تحلیلی برای معادله جابجایی صفحه نازک با فشار یکنواخت، در ابتدا صفحه را بصورت simply supported در نظر می گیریم و سپس اثر built-in را با اعمال گشتاورهای مناسب در طول لبه ها بررسی می کنیم. لذا جابجایی نهایی مجموع دو مولفه w₁ و w₂ در نظر گرفته می‌شود:
(۳-۵۳)
بطوریکه w₁ بیانگر جابجایی صفحه simply supported تحت فشار یکنواخت و w₂ بیانگر اثر شرایط مرزی built-in درقالب گشتاور توزیع شده در طول لبه های simply supported می‌باشد. به دلیل تقارن، مبدا مختصات به مرکز صفحه منتقل می‌شود. برای مختصات جدید، جابجایی صفحه با لبه های simply supported طبق معادله ۳-۴۶ بصورت زیر در می‌آید:

(۳-۵۴)
بطوریکه
(۳-۵۵)
از این پس به محاسبه w₂ می‌پردازیم. با در نظر گرفتن تقارن، گشتاورها بصورت سری زیر قابل محاسبه هستند:
(۳-۵۶)
و
(۳-۵۷)
مطابق با معادله ۳-۵۰ و با جاگذاری x+a/2 به جای x و در نظر گرفتن مقادیر فرد برای m ، m=1,3,5,…, ، جابجایی صفحه با گشتاورهای توزیع شده در راستای x=±a/2 و y=±b/2 (M_x و M_y ) بصورت زیر در می‌آید:

(۳-۵۸)
بطوریکه
(۳-۵۹)
و
(۳-۶۰)
لذا داریم:

(۳-۶۱)
معادله بالا تحت شرایط مرزی زیر صادق است:
(۳-۶۲)
و
(۳-۶۳)
با اعمال شرایط مرزی بالا، دو معادله بدست می‌آید:

(۳-۶۴)
و

شکل ۴-۵۶ منحنی جابجایی دیافراگم بر حسب استرس دیافراگم ۱۲۱
شکل ۴-۵۷ منحنی جابجایی دیافراگم بر حسب ضخامت شکاف هوایی ۱۲۲
شکل ۴-۵۸ منحنی جابجایی بر حسب ضخامت دیافراگم ۱۲۳
شکل ۴-۵۹ منحنی جابجایی بر حسب اندازه دیافراگم ۱۲۴
شکل ۴-۶۰ منحنی ظرفیت خازنی بر حسب فشار ۱۲۴
شکل ۴-۶۱ منحنی ظرفیت خازنی بر حسب استرس دیافراگم ۱۲۵
شکل ۴-۶۲ منحنی ظرفیت خازنی بر حسب ضخامت شکاف هوایی ۱۲۶
شکل ۴-۶۳ منحنی ظرفیت خازنی بر حسب ضخامت دیافراگم ۱۲۶
فهرست جداول
جدول ۲-۱ مشخصات سنسور فشار خازنی ۳۷
جدول ۲-۲مشخصات سنسور فشار خازنی ۴۱
جدول ۴-۱ پارامترهای فیزیکی ساختار ممزی سنسور خازنی فشار چشم ۸۶
جدول ۴-۲ پارامترهای فیزیکی سنسور فشار ۹۲
جدول ۴-۳ مقایسه نتایج حاصل از محاسبات ریاضی و شبیه ساز ۹۲
جدول ۴-۴ پارامترهای طراحی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم p++si 94
جدول ۴-۵ نتایج شبیه سازی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم p++si 94
جدول ۴-۶ پارامترهای طراحی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون ۹۸
جدول ۴-۷ نتایج شبیه سازی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون ۹۸
جدول ۴-۸ پارامترهای طراحی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم شیاردار پلی‌سیلیکون ۱۰۲
جدول ۴-۹ نتایج شبیه سازی ساختار سنسور خازنی فشار چشم با دیافراگم شیاردار پلی‌سیلیکون ۱۰۲
جدول ۴-۱۰ مقایسه سنسورهای فشار خازنی در حالت clamped 111
جدول ۴-۱۱ مقایسه نتایج شبیه سازی سنسور فشار چشم ۱۱۱
جدول ۴-۱۲ پارامترهای طراحی ساختار سنسور فشار خازنی چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون و p++si در حالت slotted 118
جدول ۴-۱۳ نتایج شبیه سازی ساختار سنسور فشار خازنی چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون و p++si در حالت slotted 119
جدول ۴-۱۴ مقایسه پارامترهای فیزیکی دو ساختار سنسور فشار خازنی چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون در حالت slotted و clamped 127
جدول ۴-۱۵ مقایسه نتایج شبیه سازی سنسور فشار چشم با دیافراگم پلی‌سیلیکون در حالت slotted و clamped 127
جدول ۵-۱ مقایسه نتایج ۱۳۰
فصل اول: کلیات طرح
۱-۱ مقدمه
مسئله اصلی تحقیق عبارت است از طراحی و تحلیل سنسور فشار خازنی بر پایه تکنولوژی MEMS و بررسی این مسئله که به چه میزان می‌توان حساسیت سنسور را جهت اندازه‌گیری فشار کره چشم افزایش داد؟
در این تحقیق سنسور فشار خازنی بر پایه تکنولوژی MEMS جهت اندازه‌گیری فشار داخل چشمی بررسی می‌شود. این سنسور در داخل چشم بیماران آب سیاه کاشته می‌شود تا بتوان فشار داخل چشمی^[۱] را به صورت مداوم و پیوسته مشاهده کرد.
MEMS مخفف Micro Electro Mechanical Systems می‌باشد. تکنولوژی MEMS برای ایجاد قطعات مجتمع شده کوچک مانند میکروسنسورها و یا سیستم هایی که مولفه های مکانیکی و الکتریکی را با یکدیگر تر کیب می‌کنند، به کار می روند. سنسورهای فشار که با بهره گرفتن از تکنولوژی MEMS ساخته می‌شود، دارای اندازه کوچک، هزینه کم و عملکرد بسیار خوبی هستند. اندازه اجزاء ساخته شده از چند میکرومتر شروع شده و تا چند میلیمتر گسترش می‌یابد[۱].

سنسور فشار خازنی^[۲] یک مکانیزم معمول برای سنسور فشار می‌باشد. این نوع سنسورها از دو صفحه الکترود موازی تشکیل می‌شوند. صفحه الکترود بالایی خازن، دیافراگم نام دارد و حساسیت زیادی به فشار خارجی از خود نشان می‌دهد. با اعمال فشار خارجی دیافراگم تغییر شکل داده ، فاصله بین دو الکترود کم می‌شود و در نتیجه ظرفیت خازن زیاد می‌شود.
صفحات خازن بگونه ایست که یک صفحه الکترود به صورت ثابت قرار دارد (الکترود زیرین^[۳]) در حالیکه دیافراگم نسبت به آن حرکت می‌کند. طبق فرمول (۱-۱) کم و یا زیاد شدن فضای بین دو صفحه به تغییر ظرفیت خازنی می انجامد. شکل ۱-۱ شماتیک مقطع عرضی سنسور فشار خازنی را نشان می‌دهد.
(۱-۱)
ε ثابت دی الکتریک ماده بین دیافراگم و صفحه پایین، A مساحت موثر الکترود های خازن و d فاصله بین آن دو می‌باشد.

شکل ۱-۱ شماتیک مقطع عرضی سنسور فشار خازنی
در این تحقیق به بررسی سنسور فشار خازنی قابل کاشت در چشم با بهره گرفتن از تکنولوژی MEMS می‌پردازیم. این سنسور داخل چشم بیماران گلوکوما جهت مانیتور کردن فشار چشم کاشته می‌شود و به پزشکان کمک می‌کند تا بیماری گلوکوما را بهتر درمان کنند و پیشینه کامل تری از فشار داخل چشمی ( IOP ) در اختیار داشته باشند. در سنسورهای فشار چشم، فشار اعمال شده به دیافراگم سنسور، از طریق مایع چشم (زلالیه) صورت می‌گیرد و جابجایی چند میکرونی در دیافراگم ایجاد می‌کند. اندازه‌گیری فشار کره چشم اصولا برای بیمارانی که از بیماری آب سیاه (گلوکوما) رنج می‌برند، اهمیت زیادی دارد. معمولا گلوکوما ناشی از بالا رفتن فشار داخل چشمی و بد عمل کردن چشم اتفاق می‌افتد. بیماری آب سیاه معمولا بدون علائم است و ممکن است بیمار تا مرز نابینایی برود. این در حالیست که بیمار درد و یا نشانه قابل ملاحظه ای را تجربه نمی‌کند[۲].
سنسور فشار معرفی شده یکی از سه مولفه بکار گرفته شده در سیستم اندازه‌گیری فشار چشم می‌باشد. مولفه دوم واحد جمع آوری و پردازش اطلاعات می‌باشد و مولفه سوم پایگاه داده مرکزی که کلیه اطلاعات ضبط شده را نگهداری می‌کند (شکل ۱-۲). مدار اولیه (واحد پردازش اطلاعات) و مدار ثانویه (سنسور) از طریق کوپلینگ سلفی به یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. مدار اولیه مرتبا سیگنال پریودیک تولید کرده و آن را به مدار ثانویه ارسال می کند. سیگنال ارسال شده مدار ثانویه را تحریک کرده و نتیجه این تحریک به مدار اولیه باز می گردد و خصوصیات مدار اولیه را تغییر می‌دهد. اندازه‌گیری پاسخ فرکانسی سیگنال پریودیک در مدار اولیه اطلاعاتی را در رابطه با ظرفیت خازنی سنسور و در نهایت فشار اعمال شده به دیافراگم می‌دهد. (ظرفیت خازنی سنسور ارتباط مستقیم با فشار اعمال شده به سنسور دارد.)

شکل ۱-۲ چگونگی ارتباط واحد جمع آوری اطلاعات و واحد پایگاه داده مرکزی با سنسور کاشته شده
در این پروژه به فاز اول طراحی سنسور خازنی فشار چشم می‌پردازیم. فاز دوم شامل ساخت قطعه و فاز سوم شامل طراحی واحد DAP و پایگاه داده می‌باشد که جزء برنامه های آینده است.
مهمترین مسئله که از اهمیت زیادی برخوردار است حساسیت سنسور است. در صورتی که دیافراگم از حساسیت قابل قبولی برخوردار نباشد به خوبی نمی‌تواند جابجا شود و در نتیجه ظرفیت خازن به میزان کمی تغییر خواهد کرد.
پارامترهای مهم برای طراحی سنسور فشار عبارتند از:

• • میزان ظرفیت خازن

• • شکل دیافراگم

• میزان انحراف دیافراگم

• مدولاسیون هیسترزیس

• مدولاسیون پهنای باند پالس سینوسی (spwm)

• مدولاسیون Svm

• • • 1. 1. مدولاسیون پهنای پالس سینوسی (spwm)

مدولاسیون پهنای پالس سینوسی از پرکاربرد ترین مدولاسیون در صنعت میباشد.در این مدولاسیون پهنای هر پالس متناسب با دامنه یک موج سینوسی که در میله پالس ارزیابی می شود، تغییر میکند.در این روش اعوجاج هارمونیکی کل خروجی کاهش می یابد ، عملکرد مدلاسیون سینوسی در شکل ۲-۱ نشان داده شده است.
شکل ۳-۱:مدلاسیون پهنای پالس سینوسی
درکاربردهایی مدولاسیون پهنای باند سینوسی به صورت چند سطحی هم به کار گرفته میشود . در این مدولاسیون موج سینوسی مرجع با چند موج مثلثی در سطوح مختلف مقایسه می گردد . بدین ترتیب به ازای هر سطح پالس های کلید زنی متفاوت ایجاد می گردد که می تواند برای کنترل کلیدهای چند سطحی به کار رود ]۶[.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

• • • 1. 1. مدولاسیون هیسترزیس

در مدولاسیون هیسترزیس ولتاژ یا جریان خروجی توسط یک مقایسه گر هیسترزیسی با ولتاژ یا جریان مرجع مقایسه می گردد و پالس های لازمه برای کلید زنی فراهم می گردد. جریان یا ولتاژ همواره مرجع را با یک باند هیسترزیسی تعقیب می کند.هرگاه خروجی از این باند بیش تر شود پالس صفر به کلیدها می رسد تا خروجی را کاهش دهد. بر عکس هر گاه خروجی از باند کمتر شود پالس به کلید ارسال می شود تا سطح خروجی را افزایش دهد.بدین ترترتیب خروجی مرجع را در یک باند تعقیب می کند
شکل۳-۲:مدولاسیون هسترزیس سه سطحی
. مدولاسیون هسترزیس سه سطحی عملکردی مشابه مدولاسیون هیسترزیس دارد با این تفاوت که مقایسه بین سه سطح صورت میگیرد.به عبارت دیگر هنگامی که ولتاژیا جریان به حدهای بالا وپایین می رسد به ترتیب تغییر سطح ولتاژ از سطح مثبت یا منفی به سطح صفر صورت میگیرد.دراین بین هرگاه ولتاژ یا جریان از مرجع بیشتر (مثبت)شود ولتاژ از سطح صفر به سطح ولتاژ مثبت (منفی)کلید زنی مشود.در شکل ۲-۲ می توان عملکرد مدولاسیون هیسترزیس سه سطحی را مشاهده کرد. ]۶[

• • • 1. 1. اجرای محاسبات SVM با بهره گرفتن از تکنیک کلاسه بندی بردارها

روش SVM با به کارگیری الگوریتمی ساده و دقیق مبتنی بر تکنیک کلاسه بندی بردارها که در مبحث شبکه های رقابتی عصبی مطرح است، قابل اجراست. شکل ۳-۳ (ب) نمودار جعبه ای ساخت این تکنیک را نشان می دهد. بردار ولتاژ مرجع به شبکه ای با شش واحد محاسباتی که هر واحد آن با یک بردار وزن از قبل تعیین شده در ارتباط است اعمال می شود. با انتخاب بردارهای وزنی مناسب، مطابق با آنچه در شکل ۳-۳(ب) نشان داده شده است، خروجی k امین واحد از ضرب داخلی بردار مرجع و k امین بردار حالت سوییچینگ حاصل می شود:

شکل ‏۳‑۲۹ کلاس Mission and Vission Adaptor
در این کلاس، عمل بررسی عملیات موردنظر سایر عامل­ها به منظور تأیید صحت و سازگاری آن­ها با رسالت و چشم­انداز سازمان صورت می­پذیرد. همانگونه که مشاهده می­ شود، بیشتر متدهای این کلاس به صورت خصوصی یا Private می­باشند، بدان معنا که دسترسی به آن­ها تنها در درون همان کلاس امکان­ پذیر می­باشد. با اینحال یکی از متدها با نام AllowExecuteAction که مجاز بودن یا نبودن اجرای یک عملیات موردنظر را تعیین می­ کند، به صورت عمومی یا Public تعریف شده و دلیل این امر نیز آن است که این متد بایست توسط سایر عامل­های هوشمند قابلیت اجرا داشته باشد. همین قابلیت اجرا توسط سایر عامل­های هوشمند نوعی وابستگی میان این عامل و سایر عامل­ها ایجاد می­نماید که به شکل نماد dependency در نمودار UML موردنظر ما نمایش داده خواهد شد. پس بین این کلاس و تمامی کلاس­های دیگر مدل (به جز کلاس مراقب PESTEL) رابطه­ dependency برقرار است (اما به دلیل بزرگی ابعاد دیاگرام در اینجا کل دیاگرام به صورت یکجا و با تمامی عامل­های آن، قابل ترسیم نمی ­باشد).
شکل ‏۳‑۳۰ کلاس PESTEL Watcher
برای عامل مراقب PESTEL نیز وضع به همین منوال است. در اینجا نیز کلاسی با نام PESTEL WATCHER ایجاد شده که از کلاس Intelligent Agent ارث­بری نموده و متدهای خاص خود را داراست و وظیفه­ی این متدها همانگونه که از نام کلاس مشخص است، رصد عوامل مختلف سیاسی، اقتصادی، اجتماعی، تکنولوژیکی، محیطی، قانونی و بررسی میزان تأثیر آن­ها در نیل به وضعیت موردانتظار سازمان است. مشابه کلاس قبلی، میان این کلاس و تمامی کلاس­های دیگر مدل (به جز کلاس انطباق دهنده رسالت و چشم­انداز) رابطه­ dependency برقرار است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

متناظر با سایر عامل­های چارچوب پیشنهادی نیز، کلاس­های موردنیاز در دیاگرام مربوطه ترسیم شده ­اند که به ترتیب در شکل ‏۳‑۳۱ کلاس مربوط به عامل تحلیل­گر بازار، در شکل ‏۳‑۳۲ کلاس مربوط به عامل ناظر محصولات و خدمات، در شکل ‏۳‑۳۳ کلاس مربوط به عامل ناظر مالی، در شکل ‏۳‑۳۴ کلاس مربوط به عامل تحلیلگر ذینفعان، در شکل ‏۳‑۳۵ کلاس مربوط به عامل تنظیم­کننده منابع انسانی و در شکل ‏۳‑۳۶ کلاس متناظر با عامل ترسیم­گر وضعیت موردانتظار را ملاحظه می­کنید. از آنجایی که ترسیم تمامی عامل­ها در کنار هم و نمایش روابط میان آن­ها به صورت یکجا با کیفیت بالا امکان­ پذیر نمی ­باشد (گرچه در شکل ‏۳‑۳۷ شمای کلی این نمودار کلاس را ملاحظه می­کنید)، به ذکر این نکته در مورد روابط بین عامل­ها در کلاس دیاگرام موردنظر بسنده می­کنیم که به صورت کلی، روابط یک طرفه در چارچوب پیشنهادی (شکل ‏۳‑۳) به صورت رابطه­ dependency و روابط دوطرفه به صورت aggregation در کلاس دیاگرام موردنظر ترسیم شده ­اند، به علاوه آن رابطه generalization میان تمامی کلاس­های متناظر با عامل­ها و کلاس Intelligent Agent برقرار است.
شکل ‏۳‑۳۱ کلاس Market Analyzer
شکل ‏۳‑۳۲ کلاس Product and Services Supervisor
شکل ‏۳‑۳۳ کلاس Financial Supervisor
شکل ‏۳‑۳۴ کلاس Stakeholder Analyzer
شکل ‏۳‑۳۵ کلاس Human Resource Regulator
شکل ‏۳‑۳۶ کلاس Desired Situation Designer
شکل ‏۳‑۳۷ کلاس دیاگرام کلی چارچوب پیشنهادی
به دلیل وضوع اسامی متد­های هر کلاس، از توضیح بیشتر در این خصوص اجتناب می­کنیم. ضمنا توجه به این نکته ضروری به نظر می­رسد که ویژگی­ها و متدهای ذکرشده در بالا برای کلاس­های متناظر با عامل­های هوشمند چارچوب پیشنهادی، تنها گوشه ­ای از ضروری­ترین و بدیهی­ترین موارد می­باشد و مسلما برای پیاده­سازی واقعی کلاس­ها، احتمالا به تعداد بیشتری متد و ویژگی نیاز خواهیم داشت که بیان تک­تک آن­ها در اینجا لزومی­ندارد.
آخرین نکته­ای که پیش از پایان این فصل بدان اشاره می­کنیم، توضیح مختصری در مورد کدهایی است که چه از روی نمودار UML تشریح شده و چه به صورت دستی در هر زبان برنامه­نویسی شیئ­گرا قابل ایجاد است. گرچه برای انجام کامل پیاده­سازی اکیدا استفاده از یک زبان برنامه­سازی سطح بالا مانند جاوا توصیه می­ شود. در ادامه تنها کدهای ایجاد شده به زبان جاوا برای دو کلاس Intelligent Agent و Desired Situation Designer ذکر شده ­اند:
public abstract class IntelligentAgent {
protected String name;
protected Memory memory;
public String getName()
{
return name;
}
protected void initializeAgent()
{
//TO-DO
}
protected void ModifyBehavioralRules()
{
//TO-DO
}
protected void ExecuteAction(AgentAction action)
{
//TO-DO
}
protected void SendMessageToAnotherAgent(IntelligentAgent agent, AgentMessage message)
{
//TO-DO
}
protected void ReceiveMessageFromAnotherAgent()
{
//TO-DO
}
}
شکل ‏۳‑۳۸ کد کلاس IntelligentAgent به زبان جاوا
همانطور که در شکل ‏۳‑۳۸ ملاحظه می­کنید، این یک کلاس abstract جاوا با متدهای عمدتا محافظت شده است که سایر کلاس­های موردنظر از قبیل DesiredSituationDesigner که در ادامه کد آن را مشاهده می­کنید، از آن به عنوان کلاس والد ارث­بری نموده و از امکانات آن پس از پیاده­سازی بهره­مند می­شوند.
public class DesiredSituationDesigner extends IntelligentAgent
{
public DesiredSituationDesigner()
{
//To-DO
}
private void CreateScenario()
{
//To-DO

• بردار های سه سطحی:

بر حسب تعریف مبدل سه سطحی هر پل دستی ۴ کلید کنترل اصلی دارد. سه نوع مختلف ترکیب های روشن و خاموش مطابق سه پتانسیل برای سه خروجی مختلف (+E2,0,-E2) 0,N,P حالتی برای هر سری آنها است. برای مبدل سه سطحی هر فاز خروجی می تواند مقادیر +E2,0,-E2 را داشته باشد. سپس حالت فاز اتصال به صورت زیر تعریف می شود.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

همانطور که دیده می شود هر فاز از حالت های کلید ۳ حالت اتصال دارد بنابراین مبدل سه فازی سه سطحی ۲۷ حالت اتصال مختلف دارد که بر حسب فاز و دامنه آنها می باشد، حالت های اتصال مبدل سه سطحی و دیاگرام بردار فضای ولتاژ همانند شکل ۳ می تواند رسم شود. ]۱۰[
شکل ۳-۷: بردار ولتاژ برای مبدل سه سطحی

• تئوریSVM :

هر سیستم سه فاز تعریف شده به وسیله ی ، می تواند به صورت منحصربه فرد، به وسیله ی یک بردار چرخشی شود:

که در آن و می باشد.
نمایش برداری در یک سیستم سه فاز معین، به وسیله تبدیل ۲×۳ زیر به دست آورده می شود:

که درآن ، تشکیل یک سیستم سه فاز متعامد را می دهند؛ و می باشد. یک بردار به صورت منحصر به فرد می تواند؛ در یک صفحه با این مولفه ها، تعریف شود.]۱۸ [

شکل(۳-۸): معادل بین سیستم سه فاز و نمایش برداری
تبدیلات معکوس در زیر داده شده اند:

که درآن می باشد. که یک مطابقت منحصربه فرد بین فضای برداری صفحه مختلط و یک سیستم سه فاز را نتیجه می دهد. مزایای اصلی استفاده از این نمایش ریاضیاتی در ادامه آورده شده است:

• تجزیه و تحلیل سیستم سه فاز به صورت یکجا، به جای نگاه به هریک از فازها به صورت جداگانه

• امکان استفاده از خواص چرخشی برداری.استفاده از چرخش یه وسیله تقدم wt تا آنالیز مولفه های DC به وسیله خروج اثر چرخشی.

استراتژی مدولاسیون بردار فضایی بر اساس بازسازی بردار ولتاژ مرجع نمونه برداری شده به کمک بردارهای حالت سوییچینگ یک اینورتر منبع ولتاژ سه فاز در طول یک پریود نمونه برداری استوار است. در این روش در طول یک پریود نمونه برداری، ولت-ثانیه بردار ولتاژ مرجع با جمع ولت-ثانیه بردارهای ولتاژ قابل دسترسی در خروجی اینورتر به طور برداری مساوی قرار داده می شوند. به عبارت دیگر:

که در آن T پریود نمونه برداری، V_i و V_i+1 دو نزدیکترین بردار سوییچینگ غیرصفر به بردار مرجع، t_i و t_i+1 به ترتیب دوره زمانی اعمالی دو بردار غیز صفر V_i و V_i+1 و t₀ می باشند. زمان اعمالی هر کدام از بردارهای ذکر شده از معادلات زیر محاسبه می شوند.]۸[

در این معادلت m اندیس مدولاسیون و برای یک اینورتر منبع ولتاژ به صورت تعریف می شود. V_ref دامنه ولتاژ مرجع، E ولتاژ طرف DC و θ زاویه بین بردار مرجع و نزدیکترین بردار حالت سوییچینگ به آن در ساعتگر است.

• تجزیه و تحلیل برداری اینورتر سه فاز:

اینورتر سه فاز نشان داده شده در شکل(۳-۸)، در نظر گرفته شده است. شکل(۳-۹)، خروجی ولتاژ مطلوب بودن PWM(شش مرحله ای) را نشان می دهد.

شکل۳-۹ : اینورتر منبع ولتاژ سه فاز

شکل۳-۱۰: شکل موج ولتاژ خروجی و حالت برنامه نویسی بدون PWM
هر حالت از ولتاژ خروجی سیستم مربوط به یک بردار سوئیچینگ در صفحه مختلط می باشد؛ که شش بردار معلوم سوئیچینگ() را، حاصل می شود؛ و ۲ بردار مربوط به حالت صفر می باشند. اندازه بردارهای معلوم، می باشند. از آنجا که ولتاژهای خروجی در فاز از یکدیگر می باشند؛ سیستم فضای برداری می تواند، یکی از حالت ها را از سه حالت ممکن، اشغال کند.