در مرحله بعد توابع فازی به صورت شکل (۲-۴) برای تنظیم بهره­های هر یک از کنترل کننده­ها استفاده می­شوند. توابع عضویت فازی برای کنترل کننده مشتقی-انتگرالی-تناسبی، دو ورودی به صورت موقعیت و سرعت سر جرثقیل دارد. توابع عضویت فازی برای کنترل کننده مشتقی–تناسبی، دو ورودی به صورت زاویه و سرعت زاویه ای تعیین شده که در شکل (۲-۵) قابل مشاهده است. خروجی هر دو تابع فازی به صورت شکل (۲-۶) به عنوان ضریبی در بهره­های کنترل کننده که در شکل (۲-۷) دیده می­ شود استفاده شده 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. ))

شکل (۲-۴): بلوک دیاگرام کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی با تنظیم کننده فازی[۸]
شکل (۲-۵): توابع عضویت فازی مربوط به ورودی­ ها[۸]
شکل (۲-۶): توابع عضویت فازی مربوط به خروجی [۸]

شکل (۲-۷): بلوک دیاگرام تنظیم بهره­های کنترل کننده با بهره گرفتن از منطق فازی[۸]
همان طور که ذکر شد نتایج حاصل از به کارگیری این روش کنترلی به ازای مقادیر متفاوت مسافت، جرم بار و طول کابل در مقایسه با روش کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی بر اساس الگوریتم ژنتیک در فصل چهارم آورده شده است.
فصل سوم
۳-منطق فازی و کنترل کننده فازی تاکاگی - سوگنو
۳-۱- مقدمه­ای بر منطق فازی
در نظریه مجموعه های کلاسیک^[۲۵]، هر مجموعه به صورت گردایه ای مشخص ومعین از اشیاء تعریف می شود به عبارتی مجموعه کلاسیک دارای ویژگی خوش تعریف است. به عنوان مثال مجموعه اعداد حقیقی بزرگتر از ۱۰۰ دارای ویژگی خوش تعریف عدد حقیقی بزرگتر از ۱۰۰ است زیرا برای هر عدد حقیقی می توان با قاطعیت گفت این عدد بزرگتر از ۱۰۰ است یا نیست. اگر بزرگتر از ۱۰۰ باشد متعلق به مجموعه و اگر بزرگتر از ۱۰۰ نباشد متعلق به این مجموعه نیست. حال فرض کنید بخواهیم در مورد آن دسته از اعداد صحبت کنیم که دارای خاصیت بزرگ بودن هستند، دراینجا با یک ویژگی گنگ و مبهم «بزرگ بودن» سروکار داریم. این که چه اعدادی بزرگ هستند یا نیستند بسته به نظر افراد مختلف متفاوت است به عنوان مثال آیا ۱۰۰ عدد بزرگی است یا نه؟ همانطور که ملاحظه می کنید بزرگ بودن یک خاصیت مشخص ومعین ودقیق نیست بنابراین این مجموعه ها را جزء مجموعه های کلاسیک نمی توان قرار داد. از طرفی بسیاری از مجموعه هایی که در شاخه های مختلف علوم به ویژه علوم انسانی با آن سروکار داریم جزء این دسته اند. نظریه مجموعه های فازی^[۲۶] یک قالب جدید ریاضی برای تجزیه وتحلیل این مفاهیم و ویژگی هاست که در واقع توسیعی از نظر مجموعه های کلاسیک است که اولین بار توسط پروفسور عسگرزاده ریاضی دان ایرانی تبار در سال ۱۹۶۵ ارائه گردید.
اکنون به توضیح بیشتری درباره این مثال می پردازیم. آنچه دراین مثال ایجاد مشکل می کند مشخص نبودن عضویت یا عدم عضویت اعداد به یک مجموعه است. بنابه پیشنهاد پروفسور زاده به جای اینکه بگوییم عدد عضو این مجموعه هست یا نیست که به ترتیب مقدار عضویت^[۲۷] ۱ یا ۰ را به آن نسبت دهیم عددی در بازه [۰,۱] را به عنوان درجه بزرگی آن عدد نسبت می دهیم هرچه یک عدد بزرگتر باشد درجه عضویت آن در مجموعه موردنظر بیشتر وبه یک نزدیکتر درنظر گرفته می شود و هرچه عدد کوچکتر باشد درجه عضویت متناظر با آن به صفر نزدیکتر است. بنابراین به جای اینکه بگوییم ۱۰۰۰ عدد بزرگی است یا خیر، می گوییم ۱۰۰۰ با ۷/۰ درجه بزرگ است یعنی با ۷/۰ درجه متعلق به مجموعه اعداد بزرگ است.
باتوجه به آنچه گفته شد یک تابع از مجموعه اعدادحقیقی به بازه [۰,۱] داریم که در واقع ترسیمی از تابع مشخصه مربوط به مجموعه کلاسیک است که از مجموعه اعدادحقیقی به {۱و ۰} تعریف می شود.بنابراین می­توان بسیاری از مفاهیم با ریاضیات کلاسیک را وارد دنیای ریاضیات فازی کرد.
۳-۲- مفاهیم اولیه و تعاریف مقدماتی
تعریف ۱. فرض کنید X یک مجموعه مرجع دلخواه باشد. تابع مشخصه هر زیر مجموعه معمولی A از X به {۰,۱} است.
حال اگر بردار تابع مشخصه را از مجموعه دو عضوی {۰,۱} به بازه [۰,۱] توسعه دهیم، یک تابع خواهیم داشت که به هر x از X عددی را از بازه [۰,۱] نسبت می‌دهد. این تابع را تابع عضویت^[۲۸] A می‌نامیم.
با توجه به تعریف ۱، اکنون دیگر A یک مجموعه معمولی نیست بلکه چیزی است که آن را یک مجموعه فازی می‌‌نامیم. بنابراین یک مجموعه فازی A مجموعه‌ای است که درجات عضویت اعضاء آن می‌تواند به طور پیوسته از [۰,۱] اختیار شود[۹].
اگر تابع عضویت A را با نشان دهیم، مشخص می‌شود تابعی است که به هر عضو از X یک عدد از بازه [۰,۱] به عنوان درجه عضویت آن عنصر در مجموعه فازی A نسبت می‌دهد. نزدیکی مقدار به عدد ۱ نشان دهنده تعلق بیشتر x به مجموعه فازی A است و بالعکس.
تعریف ۲. فرض کنید X یک مجموعه مرجع و A یک زیرمجموعه فازی از آن باشد. مجموعه نقاطی از X برای آن نقاط ، تکیه‌گاه A یا مجموعه نقاط پشتیبان A نامیده می‌شود و با suppA نشان داده می‌شود[۹].
تعریف ۳. مقدار ارتفاع مجموعه A نامیده می‌شود. اگر ارتفاع مجموعه فازی A برابر یک باشد، آن گاه A نرمال نامیده می‌شود. در غیر این صورت A را زیر نرمال می‌نامند.
برای نشان دادن یک مجموعه فازی روش‌های مختلفی رایج است، که ذیلاً به شرح آن‌ها می‌پردازیم:

1. 1. به کار بردن مستقیم تابع عضویت مجموعه فازی.

1. 1. یک مجموعه فازی را به صورت یک مجموعه از زوج‌های مرتب به صورت زیر نیز نمایش می‌دهند.

هنگامی که:
(۳-۱)
X یک مجموعه متناهی (و یا نامتناهی شما را) به صورت باشد، یک زیرمجموعه فازی A از X به صورت‌های زیر نشان داده می‌شود.
(۳-۲)
(۳-۳)
که در عبارت دوم، منظور از علامت + اجتماع است نه جمع حسابی. و هنگامی که X یک مجموعه پیوسته باشد نماد زیر به کار برده می‌شود
(۳-۴)
که در آن منظور از علامت، اجتماع است.
۳-۲-۱- برش‌ها، تحدب و اعداد فازی
تعریف ۴. زیر مجموعه (معمولی) عناصری از X که درجه عضویت آن‌ها در مجموعه فازی A حداقل به بزرگی است را – برش A (یا مجموعه تراز وابسته به A) گوییم و با نماد زیر نشان می‌دهیم:
(۳-۵)
تعریف ۵. مجموعه فازی A را محدب گوییم اگر هر – برش A (برای تمام ) محدب باشد. تعریف معادل تحدب که در مرجع [۹] به آن اشاره شده به صورت زیر است:
مجموعه فازی A محدب است اگر برای هر داشته باشیم:
(۳-۶)
تعریف ۶. مجموعه فازی A را عدد فازی گوییم هر گاه:
۱) A نرمال باشد. ۲) A محدب باشد. ۳) قطعه قطعه پیوسته باشد.
۳-۳- مقدمه ای بر کنترل کننده­ های فازی
گرچه تا اوایل دو دهه گذشته توانایی مدل کردن بسیاری از سیستم­های موجود در طبیعت امکان پذیر بود،ولی عدم توانایی در توصیف ریاضی برخی سیستم­های همراه با ابهام (عدم قطعیت) و یا سیستم­های انسانی وجود داشت. با توجه به اینکه مدل بسیاری از سیستم­های موجود در طبیعت، همراه با ابهام است، کنترل کننده­ های فازی^[۲۹] که بر پایه سیستم­های منطق فازی ساخته می­شوند بهترین گزینه برای ارائه یک کنترل کننده مناسب می­باشند[۱۰]. این کنترل کننده­ها بر اساس قوانین اگر آنگاه پایه ریزی شده و ورودی را به عنوان یک ورودی فازی، فازی سازی نموده و به قوانین خود اعمال می­ کنند. سپس قوانین فازی را با استنباط فازی حل نموده و خروجی فازی­ نهایی را، با روش های غیر فازی ساز، قطعی می­ کنند. روش غیرفازی سازی در حقیقت تبدیل یک مقدار فازی به مقدار قطعی است. از جمله شناخته شده ترین این روشها می توان به روش مرکز ثقل اشاره نمود.
۳-۴- انواع کنترل کننده­ های فازی
سه نوع از شناخته شده ترین کنترل کننده های فازی، کنترل کننده فازی ممدانی و کنترل کننده فازی سوگنو و کنترل کننده فازی تاکاگی سوگنو می باشند و متعارف ترین روش بکارگیری آنها قرار دادن کنترل کننده در مسیر پیشرو در یک سیستم حلقه بسته است. خروجی فرایند با یک مرجع مقایسه شده و اگر متفاوت باشد، کنترل کننده بر اساس تفاوت موجود و استراتژی کنترلی خود سیگنال مورد نیاز را به فرایند اعمال می کند. در حالت کلی ورودی و یا خروجی می‌تواند دارای چندین نوع سیگنال متفاوت باشد -سیستم چند ورودی و یا چند خروجی.
۳-۴-۱- کنترل کننده فازی ممدانی
یکی از اولین و مهمترین کنترل کننده­ های فازی، کنترل کننده فازی ممدانی^[۳۰] است در سال ۱۹۷۵ ابراهیم ممدانی پرفسور دانشگاه لندن یکی از اولین سیستم­های فازی را برای کنترل موتور بخار و بویلر ساخت. او برای این کار مجموعه ­ای از قوانین فازی را که توسط تجربه انسانی طراحی شده بود به کار بست. فرایند انجام کنترل ممدانی در ۴ مرحله صورت می­گیرد:
۱- فازی سازی مقادیر ورودی
۲- ارزش گذاری قوانین فازی
۳- جمع بندی خروجی قوانین
۴- غیرفازی سازی^[۳۱]
مرحله اول شامل گرفتن مقادیر مشخص ورودی و تعیین درجه عضویت هر کدام از ورودی­ ها در مجموعه­های فازی می­باشد. در مرحله ۲ ورودی­های فازی شده دریافت گردیده و آن­ها را به قوانین فازی اعمال می­کنیم. اگر قوانین فازی دارای جندین فرض باشند از عملگرهای فازی “و” ویا “یا” ی فازی استفاده می­کنیم. در مرحله ۳ جمع بندی بین خروجی قوانین صورت گرفته و یک مقدار نهایی فازی به دست می ­آید. مرحله ۴ شامل عمل غیرفازی سازی می­باشد. اگر چه پاسخ نهایی در مرحله ۳ بدست می ­آید اما خروجی نهایی برای اعمال به سیستم باید قطعی و مشخص باشد. فرایند تبدیل خروجی فازی به خروجی قطعی و مشخص را غیرفازی سازی گویند.
چندین روش متداول در غیرفازی سازی وجود دارد. از جمله مرکز ثقل که مرکز گرانش^[۳۲] مجموعه فازی را بین دو نقطه a و b بدست می ­آورد و رابطه آن به صورت زیر می باشد:
(۳-۷)
مدل ممدانی بر اساس تجربه و تخصص انسان استوار است و بیشتر در مواردی استفاده می­گردد که سیستم ناشناخته بوده و یا به اصطلاح به صورت جعبه سیاه است وقادر به مدل سازی آن به صورت ریاضی نباشیم.

بیولوژیکی

افزایش نفوذ­پذیری از بین حصار­های بیولوژیکی )غشاء و سد مغز خون و غیره (و بهبود زیست سازگاری

۱-۳-۱- اثرات مضر نانو ذرات
نانو ذرات همانند یک شمشیر دو لبه دارای اثرات مفید و مضر می­باشند. نانو ذرات به دو دلیل می­توانند برای سلامتی مضر باشند: اول اینکه می­توانند خیلی سریع از طریق پوست و سلول­های مخاطی جذب بدن شوند و دوم اینکه به دلیل جدید بودن این مواد مسمومیت­های جدید و نا­شناخته­ای را به وجود آورند. وقتی مواد به مقیاس نانو تبدیل شوند، در خواص شیمیایی، بیولوژیکی و فعالیت­های کاتالیتیکی آن‌ها تغییراتی ایجاد می­ شود. بنابراین موادی که در حالت بالک) توده­ای( بی­خطر هستند وقتی به حالت نانو تبدیل شوند، می­توانند سمی و خطرناک باشند. به علاوه اندازه کوچک نانو ذرات باعث می­ شود تا این مواد بتوانند بر سدهای دفاعی بدن فائق آیند. گزارش­ها نشان می­ دهند که بلعیدن نانو ذرات TiO₂ توسط انسان بی­ضرر است. اما اگر در معرض نانو ذرات بودن بیشتر از حد معمول گردد احتمال ایجاد خطر بر سلامتی وجود دارد. بی­شک اگر به روش­های صحیح کار با نانو ذرات توجه شود از خطرات آن کاسته خواهد شد.

( 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. )

برخی راه­های کنترل اثرات مضر نانو ذرات:
الف) از تماس پوست با نانو ذرات و یا محلول­های حاوی نانو ذرات جلوگیری شود )دستکش، عینک ایمنی و لباس آزمایشگاه استفاده گردد(.
ب (شستشوی دست‌ها و رعایت بهداشت فردی در محیط کار با نانو ذرات انجام گیرد.
ج( دفع و انتقال زباله­های نانو ذرات طبق اصول زباله­های شیمیایی خطرناک صورت پذیرد.
د (وسایل مورد استفاده در کار کردن با نانو ذرات باید قبل از استفاده مجدد، تعمیر یا مصرف، از نظر آلودگی بررسی شوند.
۱-۴- نانو­فتوکاتالیست
فتوکاتالیست­ها یا کاتالیزور­های نوری گروهی از کاتالیزورها می­باشند که عملکرد خود را زمانی نشان می­ دهند که در معرض تابش نور قرار گیرند.
فتو­کاتالیست از دو بخش تشکیل شده، که فتو معرف نوردهی و کاتالیست یا کاتالیزور، ماده­ای است که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می­دهد. به عبارت دیگر فوتو­کاتالیست ماده­ای است که در اثر تابش نور بتواند منجر به بروز یک واکنش شیمیایی شود، در حالیکه خود ماده، دست خوش هیچ تغییری نشود. فوتو­کاتالیست­ها مستقیماً در واکنش­های اکسایش و کاهش دخالت ندارند و فقط شرایط مورد نیاز برای انجام واکنش­ها را فراهم می­ کنند. کاتالیزور در ابتدا با مواد اولیه تشکیل پیوند می­دهد و آن‌ها را به محصول تبدیل می­ کند. سپس محصول از سطح کاتالیزور جدا می­ شود و مواد واکنش نکرده برای ادامه واکنش روی سطح کاتالیزور باقی می­مانند. در حقیقت، می­توان واکنش­های کاتالیزوری را به صورت یک سیکل بسته در نظر گرفت که در ابتدا کاتالیزور وارد واکنش می­ شود سپس در انتهای سیکل به شکل اولیه خود بازیابی می­ شود ]۱۹[.
یک فوتو­کاتالیست نیمه رسانای ایده­آل باید از نظر بیولوژیکی و شیمیایی خنثی باشد، پایداری فوتو کاتالیستی^[۱۱] داشته باشد، به سادگی تولید و مورد استفاده قرار گیرد، به طور مؤثری به وسیله نور خورشید فعال شود، به طور مؤثر واکنش را کاتالیز نماید، ارزان باشد و هیچ خطری برای انسان و محیط زیست نداشته باشد. تیتانیم دی­اکسید به فوتو­کاتالیست ایده­آل نزدیک است و تقریباً همه خواص فوق را نشان می­دهد. که به دلیل قابلیت جذب اشعه فرابنفش به وسیله این ماده است. فوتون­های فرابنفش پرانرژی‌ترین ذرات هستند و در بیشتر موارد می­توانند به سادگی باعث تخریب اجسام گردند که این پدیده معمولاً از طریق شکست پیوند­های شیمیایی در آن‌ها صورت می­گیرد که به آن تجزیه فوتو­شیمیایی می­گویند. برخی از نانو مواد مانند تیتانیم دی­اکسید، قادرند با جذب اشعه فرابنفش و به واسطه خاصیت فوتوکاتالیستی خود پوششی ضد باکتری را ایجاد کنند، به علاوه مانع از عبور اشعه از ماده گردند. تنها استثنا در این مورد آن است که نور مرئی را جذب نمی­کند. نانو ذرات تیتانیم دی­اکسید، بر سطح زیر لای­های مناسبی از جمله شیشه و یا ترکیبات سیلیسی، پوشش داده می­شوند و در حوضچه­های تحت تابش نور ماوراء بنفش قرار می­گیرند.
نیمه رسانا­هایی چون TiO₂،ZnO ،CdST ، WO3 و SnO₂ به عنوان فوتو­­کاتالیست تا حد زیادی مورد مطالعه قرار گرفته­اند]۲۳-۲۰[ . واکنش­های فوتو­کاتالیستی که در سطح نیمه رسانا­ها اتفاق می­افتند دارای کاربرد­های بسیاری هستند .از میان این کاربرد­ها حذف آلاینده­ها از آب و هوا به عنوان یک ضرورت در زندگی مدرن مطرح می­باشد. در میان این نیمه رسانا­ها TiO₂ به عنوان یک ماده ایده­آل و قابل استفاده در محیط زیست به عنوان فوتو­کاتالیست است چون بسیار پایدار، غیر سمی، در دسترس، ایمن و فعال نوری است.
فرایند نانوفوتو­کاتالیستی با بهره گرفتن از نیمه رساناهای با ساختار نانو، یکی از تکنولوژی­هایی است که برای اکسیداسیون تخریبی مواد آلی همچون رنگ­ها استفاده می­ شود. راندمان تجزیه رنگ با افزایش غلظت رنگ کاهش می­یابد، زیرا در غلظت­های بالای رنگ، مکان­های فعال به وسیله یون­های رنگ پوشیده می­شوند در نتیجه تولید رادیکال­های OH·روی سطح کاتالیست کاهش می­یابد. اثرات بازدانده آنیون­ها، در واقع واکنش حفره­های مثبت و رادیکال هیدروکسیل با آنیون­ها است که به عنوان خورنده­های OH· و h⁺ رفتار می­ کنند و باعث طولانی شدن حذف رنگ می­شوند. از آنجا که pH بر روی خصوصیات بار سطحی فوتوکاتالیست تأثیر می­ گذارد، pH محلول، پارامتر مهمی در انجام واکنش بر روی سطوح ذرات نیمه رسانا است.
۱-۵- کلیات و تعاریف فوتوکاتالیزور
فرایند فوتو­کاتالیزوری به واکنشی اطلاق می­ شود که از طریق تابش نور به ذرات نیمه رساناWO₃) ، ZnO، TiO₂ ، (CdS امکان­ پذیر می­گردد. بالاترین نوار پر) نوار ظرفیت^[۱۲] (و پایین­ترین نوار خالی انرژی ) نوار هدایت^[۱۳] (به وسیله یک نوار شکاف انرژی^[۱۴] از هم جدا می­شوند. جذب یک فوتون با انرژی مساوی یا بیشتر از انرژی نوار شکاف یک الکترون را از نوار ظرفیت به نوار هدایت منتقل می­نماید. و هم زمان با آن یک حفره (h⁺) در نوار ظرفیت تولید می­ شود.
برای کارایی یک فوتو­کاتالیزور نیمه هادی انواع فرایند­های الکترونی شامل واکنش­های الکترون و حفره (h⁺/e^-) باید با سایر فرایند­های غیر فعال شدن، از قبیل ترکیب مجدد حفره و الکترون، رقابت نمایند.
ترکیب مجدد حفره و الکترون در سطح نیمه هادی یا در عمق اتفاق می­افتد ]۲۴[. این ترکیب مجدد در فرایندهای فوتوکاتالیزوری زیان­آور است و سبب اتلاف انر‍ژی فوتون به صورت گرما می­ شود]۲۶و۲۵[. به همین دلیل بازده کوانتومی فرایند­های فوتو­کاتالیزوری نسبتاً پایین است ]۲۷[. روشی که تا حدی بر این مسئله غلبه می‌کند استفاده از پذیرنده‌های الکترون ^[۱۵]است که با به دام اندازی الکترون‌ها مانع ترکیب مجدد الکترون و حفره می­شوند و حفره­های تولید شده توسط نور نیز می­توانند یک دهنده الکترون^[۱۶] را اکسید کنند. شکل (۱-۱) مکانیزم کلی عمل فوتوکاتالیزور را نشان می­دهد ]۲۹و۲۸و۲۶[.
شکل (۱-۱) مکانیزم کلی عمل فوتوکاتالیزور
حفره­های موجود در لایه­ی ظرفیت اکسید کننده­ های قوی می­باشند، این در حالی است که الکترون‌های نوار هدایت هم کاهنده­های خوبی هستند]۳۱و۳۰[. بیشتر واکنش­های تجزیه نوری مواد آلی از اکسایش قوی به وسیله حفره­ها به طور مستقیم یا غیر­مستقیم ناشی می‌شود که اهمیت آن به طبیعت جزو مورد عمل و pH وابسته است ]۳۳و۳۲[. فرایندهای تخریبی نظیر فرایندهای اکسایشی پیشرفته به واسطه کاربردشان در معدنی کردن ترکیبات آلی و در نهایت تولید مواد بی ضرر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. موفقیت فرایندهای اکسایشی پیشرفته در تصفیه آب و فاضلاب ثابت شده است ]۳۵و۳۴[.
نیمه هادی­های تحت تابش نور برای از بین بردن آلوده­کننده­ های زیادی از قبیل آلکان­ها، الکن‌ها، الکل‌های آلیفاتیک،کربوکسیلیک اسید­های آلیفاتیک،کربوکسیلیک اسید­های آروماتیک، فنل­ها، آروماتیک­ها، حشره­کش­ها و همچنین ته­نشین کردن کاهشی فلزات سنگین گران‌بها در محلول­های آبی، به طور موفقیت آمیزی استفاده می­شوند ]۳۸-۳۶[.
۱-۵-۱- سطوح انرژی نوار هدایت و ظرفیت نیمه رسانا
قدرت نیمه رسانا برای کاهش نوری ^[۱۷]گونه جذب سطحی شده، به موقعیت نوار انرژی نیمه هادی و پتانسیل اکسایش-کاهش گونه­ های جذب شده بستگی دارد. از لحاظ ترمودینامیکی، سطح پتانسیل گونه الکترون گیرنده باید پایین­تر (مثبت­تر) از پتانسیل نوار هدایت نیمه رسانا باشد. همچنین سطح پتانسیل لازم برای گونه الکترون دهنده، باید بالاتر (منفی­تر) از موقعیت نوار ظرفیت نیمه رسانا باشد. بنابراین موقعیت تراز انرژی نوار هدایت مقیاسی از قدرت کاهند­گی و موقعیت تراز انرژی نوار ظرفیت مقیاسی از قدرت اکسند­گی است. شکل (۱-۲) انرژی نوار شکاف و سطح انرژی نوار هدایت و ظرفیت چند نیمه رسانا را نشان می­دهد. هنگام اندازه ­گیری پتانسیل لایه ­ها pH الکترولیت برابر ۱ بوده است. کنترل غلظت هیدروژن به علت تاثیر آن در پتانسیل لایه­ های هدایت و ظرفیت نیمه هادی ضروری است ]۳۹[.
شکل (۱-۲) انرژی شکاف نوار هدایت و موقعیت لایه­ های انرژی نیمه هادی­های مختلف
۱-۵-۲- جلوگیری از ترکیب مجدد الکترون - حفره با بهره گرفتن از اکسیژن
بازده و سرعت واکنش فوتو­کاتالیزوری ترکیبات آلی در حضور اکسیژن به طور چشمگیر افزایش می‌یابد. با افزودن چندین گونه اکسید­کننده معدنی از قبیل پراکسی دی سولفات، پراکسید و پریدات همین اثر مشاهده می­ شود. در اصل، مولکول اکسیژن با به دام اندازی الکترون نوار هدایت از ترکیب مجدد الکترون و حفره جلوگیری می­ کند. غلظت اکسیژن به مقدار جذب شده و مصرف شده بر روی سطح فوتو­کاتالیزور، در طی تابش نور و تاریکی مربوط است. در فرایند­های فوتو­کاتالیزوری، ساختار روتیل فعالیت کمتری نسبت به آناتاز نشان می­دهد. در حقیقت هر دو ساختار TiO₂ از لحاظ ترمودینامیکی قابلیت کاهندگی اکسیژن را دارند. ولی سرعت ترکیب مجدد الکترون و حفره در روتیل بیشتر است زیرا توانایی کمتری برای جذب اکسیژن دارد ]۴۰[.
در این فرایند، سوپر اکسید تشکیل شده یک عامل موثر برای اکسید کردن می­باشد. سوپر اکسید به واکنشگر موجود بر روی سطح نیمه رسانا اعم از خنثی، رادیکالی و رادیکال آنیونی حمله می­ کند. این حمله قبل از جدا شدن از سطح نیمه رسانا انجام می­گیرد. تا زمانی که سوپر اکسید، در محلول از بین نرفته است فعالیت اکسایشی فوتوکاتالیزور همچنان ادامه دارد و ممکن است باعث تولید هیدروژن پراکسید در محیط واکنش شود. هیدروژن پراکسید تولید شده، ترکیبات آلی موجود بر روی سطح نیمه رسانا را تخریب می­ کند ]۴۲و۴۱[.
۱-۵-۳- تشکیل گونه فعال اکسیژن و فواید آن
هیدروژن پراکسید بر روی سطح TiO₂، در حضور اکسیژن هوا، از طریق احیای اکسیژن به وسیله یک الکترون نوار هدایت تشکیل می‌شود. در بیشتر آزمایشات و کاربرد­ها با فوتو­کاتالیزور­های نیمه هادی، اکسیژن برای عمل کردن به عنوان پذیرنده الکترون اولیه حضور دارد. همچنین احیای دو الکترونی اکسیژن، در نهایت باعث تشکیل H₂O₂ از طریق مکانیزم زیر می‌شود.
گرشیر ^[۱۸]و هلر^[۱۹] پیشنهاد داده بودند که در این فرایند جالب، انتقال الکترون به اکسیژن ممکن است مرحله محدود کننده سرعت در فوتوکاتالیزور­های نیمه هادی باشد ]۴۳[. این مراحل خلاصه شده و در شکل (۱-۳) نشان داده شده است.
شکل)۱-۳( واکنش با گونه فعال اکسیژن در مکانیزم فوتو الکتروشیمیایی
واکنش­هایی که در طی فرایند فوتو­کاتالیزوری با فوتو­کاتالیزور TiO₂ اتفاق می­افتد و شامل گونه ­هایی از قبیلH₂O₂ ، OH• و O₂•̄ می­شوند در زیر نمایش داده شده است ]۴۹-۴۴[.
TiO₂ + hv → TiO₂(h⁺ + e⁻) (۱) H₂O₂⁻ → hv 2^•OH (2) H₂O(ads) + h⁺ → ^•OH + H⁺ (۳) OH⁻(ads)+ h⁺ → HO^• (۴) O₂ + e⁻ → O₂^•− (۵) O₂ (ads) + e⁻ + H⁺ → HO2^• (۶) HO₂^• + HO₂^• → H₂O₂ + O₂ (۷) O₂^•− + HO₂^• → HO₂⁻ + O₂ (۸) HO₂⁻ + H⁺ → H₂O₂ (۹) H₂O₂ (ads) + e⁻ → ^•OH + OH⁻ (۱۰) H₂O₂ + O₂^•− → ^•OH + OH⁻ + O₂ (۱۱) H₂O₂ (ads) +2 h⁺ → O₂ + ۲H⁺ (۱۲) H₂O₂ (ads) + 2H⁺ + ۲e⁻ → ۲H₂O (13) H₂O₂ (ads) + h⁺ → HO₂^• + H⁺ (۱۴) O₂(ads) + 2e⁻ + ۲H⁺ → H₂O₂ (ads) (15) O₂^•− + H⁺ → HO₂^• (۱۶) O₂^•− + htr⁺ → O₂ (۱۷) H₂O₂ + ^•OH → H₂O + HO₂^• (۱۸) HO₂^• + ^•OH → H₂O₂ + O₂ (۱۹) ^•OH + ^•OH → H₂O₂ (۲۰) HO₂^• + H₂O₂ → ^•OH + H₂O + O₂ (۲۱)
۱-۵-۴- تأثیر هیدروژن پر­اکسید بر سرعت فرایند فوتو­کاتالیزوری
سرعت فرایند اکسایش فوتو­کاتالیزوری به وسیله هیدروژن پراکسید افزایش می­یابد که این موضوع در بعضی مطالعات ثابت شده است. هیدروژن پراکسید در تخریب مواد آلی و معدنی الکترون دهنده، به وسیله عمل کردن به عنوان یک گیرنده الکترون یا به عنوان یک منبع رادیکال هیدروکسیل، به علت تقسیم یکنواخت، شرکت می­ کند و به عنوان یک افزودنی اکسنده در فرایند­های فوتو­کاتالیزوری به منظور افزایش سرعت واکنش استفاده می­ شود ]۵۱و۵۰[.
افزایش سرعت واکنش فوتو­کاتالیزوری در حضور هیدروژن پراکسید به چند عامل نسبت داده می­ شود، اول اینکه، هیدروژن پراکسید یک پذیرنده الکترون بهتر از اکسیژن است ]۵۳و۵۲[، پتانسیل کاهش اکسیژنv0/13 است در حالی که پتانسیل کاهشH₂O₂ ،v 0/72 است]۵۲[. این نشان می­دهد که انتقال الکترون­های تولید شده در نوار هدایت به وسیله کاهش اکسیژن، مرحله کنترل سرعت در مکانیزم فوتوکاتالیزوری است ]۵۵و۵۴[. در نتیجه شرایطی که به انتقال الکترون­های نوار هدایت کمک می­ کند می ­تواند تأثیری مثبت در فرایند فوتو­کاتالیزوری داشته باشد. این شرایط شامل افزایش غلظت اکسیژن و افزایش پذیرنده­های الکترونی موثر از قبیل هیدروژن پراکسید است ]۵۷-۵۵[.
دوم اینکه، افزایش هیدروژن پراکسید سرعت تولید رادیکال­های هیدروکسیل را افزایش می­دهد. غلظت H₂O₂ یک پارامتر کلیدی در تجزیه فوتو­کاتالیزوری است. سرعت تخریب با افزایش غلظت H₂O₂ افزایش می­یابد]۵۹و۵۸[. هوفمن^[۲۰] و کورمن^[۲۱] نشان دادند که بازده کوانتومی برای تولید هیدروژن پراکسید در طی اکسایش انواع ترکیبات با جرم مولکولی پایین به فشار جزئی اکسیژن بستگی دارد. این مطالعات تشکیل اولیه H₂O₂ از طریق احیای اکسیژن جذب سطحی شده به وسیله الکترون­های نوار هدایت را نشان می­دهد. همچنین هوفمن و همکارانش برای نشان دادن اینکه در واکنش فوتو­شیمیایی همه اکسیژن‌ها بر اثر کاهش به وسیله الکترون­های باند هدایت تولید هیدروژن پراکسید می­ کنند، از ایزوتوپ O¹⁸ نشاندار شده استفاده کردند. در غیاب اکسیژن هیچ هیدروژن پراکسیدی دیده نشد ]۶۰[.
۱-۵-۵- نقش رادیکال هیدروکسیل در واکنش‌های اکسیداسیون
یکی از حد واسط­هایی که در مسیر تجزیه ترکیبات آلی به ترکیبات معدنی در محلول­های آبی حاوی سوسپانسیون TiO₂ با آن مواجه می­شویم، هیدروکسیلات­ها هستند. چنین محصولاتی در اصل هم به وسیله حمله رادیکال هیدروکسیل به سیستم و هم به وسیله هیدراته شدن حد واسط اکسید شده حاصل می­گردد ]۶۲و۶۱[.
مطالعات تجربی نشان می­دهد بین تولید رادیکال هیدروکسیل و به دام افتادن حفره در فوتو­کاتالیزور رقابت وجود دارد، برای مثال اشاره شده است که در محلول­های رقیق آبی، فنل در ابتدا توسط رادیکال هیدروکسیل اکسید می­گردد ولی در محلول­های غلیظ، اکسیداسیون با به دام انداختن حفره شروع می­ شود. افزایش سرعت تجزیه فنل در حضور CN^- به وسیله اکسیداسیون مستقیم حفره به دی­سیانوژن (CN)₂ تبدیل می­ شود و این در حالی است که فنل برای به دام انداختن حفره نمی­تواند با CN^- رقابت کند ]۶۳[.
با بهره گرفتن از بررسی اسپین محصول رادیکال هیدروکسیل توسط ESR و دلایل غیر­مستقیم سنیتیکی، تشکیل رادیکال هیدروکسیل بر روی TiO₂ برانگیخته شده در حضور آب امری کاملاً مشخص است ]۶۴[.
با بررسی طیف حد واسط‌های زودگذر تشکیل شده از مواد آلی و معدنی جذب شده بر روس سطح بر انگیخته نیمه هادی توسط به دام افتادن حفره با بهره گرفتن از تکنیک طیف سنجی انعکاس نفوذی^[۲۲] مشخص شده است که حد واسط اکسید شده تک الکترونی تشکیل شده، ترجیحاً از محصولات رادیکال هیدروکسیل است و با پیوند­های قوی در سطح جذب می­ شود]۶۵[ . به هر حال مشخص است که در اصل به دام انداختن بار توسط گروه­هایOH سطحی )که اکسیداسیون شیمیایی اولیه از مواد جذب شده، روی سطح را قبل از نفوذ کردن به توده محلول شروع می­ کنند (انجام می­گیرد.
۱-۵-۵-۱- مکانیسم و مراحل تشکیل رادیکال هیدروکسیل
رادیکال­های هیدروکسیل اکسنده­های اصلی در واکنش­های فوتو­کاتالیزوری هستند، بنابراین می­توان با اضافه کردن رادیکال هیدروکسیل به سیستم، سرعت واکنش فوتو­کاتالیزوری را افزایش داد. این رادیکال­ها به عنوان اکسنده­های به شدت قوی و گزینش ناپذیر، منجر به معدنی شدن جزئی یا کلی چندین نمونه شیمیایی آلی شده ­اند ]۶۷و۶۶و۳۳[.
به دو طریق رادیکال­های هیدروکسیل تشکیل می­شوند ]۶۹و۶۸و۳۱و۳۰[. ماتیوس^[۲۳] پیشنهاد کرد که واکنش حفره­های لایه‌ی ظرفیت با H₂Oجذب شده یا با گروه ­های OH^-سطحی، بر روی TiO₂ روش اصلی تولید رادیکال­های هیدروکسیل می‌باشد ]۷۰[. این رادیکال نه تنها از طریق حفره­های لایه ظرفیت بلکه از طریق H₂O₂ ایجاد شده از رادیکال- آنیون سوپر­اکسید تولید می‌شوند ]۷۱[. تولید رادیکال هیدروکسیل از هیدروژن پراکسید به چند طریق صورت می­گیرد:
۱( تولید رادیکال هیدروکسیل به وسیله فوتولیز مستقیم هیدروژن پراکسید ]۷۳و۷۱و۵۳[.

(۴-۱۰۳)

که در رابطه بالا هزینه سرمایه گذاری اولیه و همچنین هزینه سرمایه ­گذاری سالیانه ژنراتور بر حسب دلار می­باشند. میزان فاکتور بازگشت سرمایه با در نظر گرفتن میزان بهره ۳.۵درصد () و تعداد کار کرد سیکل در ۱۰ سال محاسبه می­ شود. به ترتیب برای مابقی تجهیزات جزء جذبی سیکل داریم:
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

(۴-۱۰۴)

(۴-۱۰۵)

(۴-۱۰۶)

(۴-۱۰۷)

که در رابطه بالامیزان کار مصرفی در پمپ محلول، هزینه سرمایه ­گذاری اولیه و همچنین هزینه سرمایه گذاری سالیانه پمپ محلول بر حسب دلار می باشند. در نهایت، طبق توصیه Berhane H. [47] از میزان قیمت شیر­های انبساط و اتصالات و تجهیزات لوله کشی به دلیل ناچیز بودن در قیاس با قیمت مابقی تجهیزات صرفنظر شده است. از مابقی تجهیزات به کار رفته در سیستم­های تبرید جذبی خورشیدی می­توان به تانک ذخیره آب تهویه کننده، پمپ آب تهویه کننده وبرج خنک کن اشاره نمود که به دلیل ظرفیت پایین سیستم تبرید جذبی خورشیدی مورد استفاده در فصل بعد، از قیمت آنان صرفنظر می شود. لازم به ذکر است که قیمت­های ذکر شده براساس آخرین اطلاعات در سال ۲۰۰۸ میلادی می­باشند.
جدول ۴-۳قیمت انواع مختلف کالکتور های خورشیدی بر واحد سطح کالکتور[۴۸]

اما همانطور که در شکل ۳-۶ نشان داده شده است تجهیزات به کار رفته در جزء خورشیدی سیکل عبارتند از مجموعه کالکتورهای خورشیدی، تانک ذخیره آب داغ، پمپ­ها و شیر آلات و ادوات کنترلی. همانطور که در فصل قبل توضیح داده شد، با انتخاب کالکتورها از روی کالکتور پیشنهادی ایلری که کالکتوری مرسوم در آسیا و خاور میانه محسوب می شود، مقادیر قیمت آن بر واحد سطح کالکتور مطابق با توصیه [۴۸]A. Yattara برای انواع مختلف کالکتور انتخابی از روی جدول ۴-۲ به دست می ­آید.در جدول بالا میزان قیمت واحد سطح کالکتور خورشیدی می­باشد. با انتخاب نوع متداول تک صفحه­ای خواهیم داشت:

(۴-۱۰۸)

تجهیز مهم و نسبتا گران دیگر در جزء خورشیدی سیکل تانک ذخیره آب داغ می­باشد. برای تعیین هزینه سالیانه این تجهیز از نمودار ارائه شده توسط U. Eicker [49]استفاده می­کنیم:

شکل ۴-۳ تعیین قیمت بر واحد حجم تانک های ذخیره آب داغ در سیکل های جذبی خورشیدی [۴۹]
لازم به ذکر است که قیمت داده شده در نمودار برحسب یورو می باشد که این قیمت در محاسبات هزینه و ترمواکونومیک بر حسب دولار وارد می شود.با انتخاب تانک ساده (Buffer) داریم:

(۴-۱۰۹)

۲-۲-۱۶-۱- هوش عاطفی متشکل از دو مؤلفه است (گاردنر، ۲۰۰۴):
هوش درون فردی و هوش میان فردی. هوش درون فردی، مبین آگاهی فرد از احساسات و عواطف خویش، ابراز باورها و احساسات شخصی و احترام به خویشتن و تشخیص استعدادهای ذاتی، استقلال عمل در انجام کارهای مورد نظر و در مجموع میزان کنترل شخص بر هیجان و احساسات خود است.
هوش میان فردی، به توانایی درک و فهم دیگران اشاره دارد و می­خواهد بداند چه چیزهایی انسان­ها را بر می­انگیزد، چگونه فعالیت می­ کنند و چگونه می­توان با آنها همکاری داشت . به نظر گاردنر ؛ فروشندگان، سیاستمداران، معلمان، متخصصان بالینی و رهبران مذهبی موفق احتمالاً از هوش میان فردی بالایی برخوردارند (هین، ۲۰۰۴).
۲-۲-۱۶-۲- هوش هیجانی متشکل از پانزده مؤلفه است ( بار-آن، ۲۰۰۱):
بنا به تعریف “بار- آن” از هوش هیجانی، هوش هیجانی در ۵ حیطه دارای ۱۵ مولفه است:
۱) حیطه درون فردی؛ شامل ۵ مولفه خودآگاهی هیجانی، قاطعیت، حرمت نفس، استقلال و خودشکوفایی.
۲) حیطه برون فردی؛ شامل ۳ مولفه همدلی، روابط میان فردی و مسئولیت‌پذیری.
۳) حیطه سازگاری؛ شامل ۳ مولفه حل مساله، واقعیت سنجی و انعطاف پذیری.
۴) حیطه کنترل استرس؛ شامل ۲ مولفه تحمل فشار و کنترل تکانه.
۵) حیطه خلق کلی؛ شامل ۲ مولفه خرسندی و خوش‌بینی.
▪ خودآگاهی هیجانی
منظور از “خودآگاهی هیجانی” شناخت خود، هیجان‌ها و علت به ­وجود آمدن آن‌ها، لایه‌های عمیق احساسات و هیجان‌ها، ارتباط افکار و هیجان‌ها با هم است.
بسیاری از اوقات مسائلی ما را می­آزارند، ولی در واقع نمی‌دانیم چرا از این موضوع تا این حد احساس آزردگی کرده‌ایم. بنابراین شاید تا مدت‌ها این ناراحتی در خاطر باقی بماند، بدون آن‌که بتوانیم برای رفع آن کاری کنیم. در حالی‌ که اگر افراد دارای خودآگاهی هیجانی باشند، می‌توانند به علت اصلی ناراحتی‌های خود پی ببرند و چاره‌ای برای آن بیندیشند (هوپر، ۱۹۹۹).
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

▪ قاطعیت
قاطعیت توانایی بیان احساسات، عقاید و افکار خود (مثلا پذیرش خشم، صمیمیت و… ) به صورت آشکار است؛ هرچند که این احساسات و عقاید خوشایند یا ناخوشایند باشند و اتخاذ تصمیم راسخ و روشن حتی اگر به قیمت محروم ماندن از مزایایی باشد و یا اجرای آن برای فرد از لحاظ عاطفی مشکل باشد. به بیان دیگر قاطعیت یعنی توانایی بیان و احقاق حق خود بدون خشونت و پرخاشگری (کیاروچی و همکاران، ۲۰۰۵).
▪ حرمت نفس
پذیرش خود به ‌عنوان شخصی ارزشمند، احترام به خود و دوست داشتن خود به آن‌ گونه که هستیم. یعنی با تمام قابلیت‌ها وتوانایی‌ها، ضعف‌ها و محدودیت‌ها، و درکل تمام نکات مثبت و منفی به معنای حرمت نفس است. انسان‌ها زمانی می‌توانند از حرمت نفس لازم برخوردار باشند که خود را به عنوان یک موجود با توانایی‌ها و امکانات محدود که امکان اشتباه کردن را دارد، بپذیرند. در این صورت خود را به خاطر انجام یک خطا تحقیر نکرده و بی ارزش و نالایق نمی‌پندارند (گاردنر، ۲۰۰۲).
▪ خودشکوفایی
منظور از خودشکوفایی تلاش برای شکوفاکردن استعدادهای بالقوه خود ازطریق اهداف مشخص و درازمدت و در عین حال قابل دستیابی است که، تا فرد خود را به صورت کامل نشناخته و از خود رضایت نداشته باشد، میسر نمی‌شود (کاروسو، ۱۹۹۹).
▪ استقلال
استقلال به حالتی اشاره دارد که در عین حال که فرد از دلبستگی برخوردار است، متکی و وابسته به دیگران نیست. در تصمیم‌گیری‌هایش نظر دیگران را جویا می‌شود، اما درنهایت خود تصمیم گیرنده است. به عبارتی استقلال، خود هدایت‌گری و خودکنترلی و عدم وابستگی عاطفی است (سرمد، ۱۳۷۸).
▪ همدلی
همدلی توانایی درک کردن و شناخت احساس دیگران و بی تفاوت نبودن نسبت به آن‌ها است و این‌که بتوان خود را به جای دیگری گذاشت و از دریچه فکر او به موقعیت نگریست. این احساس که ما را وا می‌دارد به فرد نابینایی در رد شدن از خیابان کمک کنیم و یا این‌که با دیدن ناراحتی و یا بیماری یکی از اعضای خانواده خود بلافاصله به یاری او می‌شتابیم و بار او را به دوش می‌کشیم، بیانگر همدلی ماست (حافظ نیا، ۱۳۸۲).
▪ روابط میان فردی
توانایی برقراری ارتباط با دیگران و حفظ این ارتباطات و تاثیرگذاری بر آن‌ها، توانایی صمیمیت و محبت و انتقال دوستی، که خود مستلزم خویشتن‌داری، همدلی و مهارت در ابراز احساسات است، در روابط میان فردی مدنظر است (هومن، ۱۳۷۶).
▪ مسئولیت پذیری
توانایی ابراز خود به عنوان فردی همکار، کمک­رسان و سازنده در گروه‌های اجتماعی تحت عنوان مسئولیت‌پذیری مشخص می‌شود. این توانایی مستلزم مسئول بودن شخص است. افراد مسئول در روابط بین فردی خود مسئول‌اند و می‌توانند دیگران را بپذیرند و استعدادهایشان را به نفع جمع به­کار گیرند (آذر، ۱۳۸۳).
▪ انعطاف پذیری
منظور از انعطاف پذیری توانایی منطبق ساختن عواطف، افکار و رفتار با موقعیت‌ها و شرایط و توانایی کلی در سازگاری با شرایط ناآشنا، غیرقابل پیش ­بینی و پویا است. در عصر کنونی که با حضور تکنولوژی؛ تغییر، از ویژگی‌های غیرانکار زندگی است، عدم انعطاف‌پذیری و انطباق با شرایط جدید، مشکلات زیادی را برای فرد ایجاد می‌کند. افراد منعطف از تعصب و پیش‌داوری جلوگیری می‌کنند و در برابر شیوه‌های جدید گشاده‌رو و صبورند (خاکی، ۱۳۷۸).
▪ حل مساله
توانایی شناسایی وتعریف مشکل وخلق و انجام راه­حل‌های موثر و انگیزه برای به­ کارگیری حداکثر توان مقابله با مشکلات تحت عنوان حل مساله مشخص می‌شود. برخی افراد یک راه حل را در ذهن دارند و برای حل تمامی مشکلات خود بی‌توجه به بقیه مسایل همان یک راه را به کار می‌گیرند و مسلما نمی‌توانند نتایج خوبی را حاصل کنند (سالووی، ۱۹۹۰).
▪ واقعیت سنجی
واقعیت سنجی شامل درک موقعیت کنونی، تلاش برای حفظ شرایط درست وتجربه رویدادها آن‌گونه که واقعا هستند، به دور از خیال­بافی و رویاپردازی است. به عبارت کلی واقعیت سنجی به معنای توانایی درک موقعیت جدید است (ثرندایک، ۲۰۰۳).
▪ تحمل فشار
توانایی مقاومت در برابر رویدادها و موقعیت‌های فشارزا بدون توقف، همراه با سازگاری فعال و مثبت بدون از پا درآمدن را، تحمل فشار می‌گویند.
به عبارت دیگر “تحمل فشار” قابلیت انتخاب روش‌هایی برای سازگاری با فشار و چاره­جویی و یافتن راه حل‌های مناسب و داشتن نگرش خوش‌بینانه به توانایی خود در برخورد با موقعیت‌های جدید برای غلبه بر مشکل به ‌دور از هیجانات شدید است (افروز و همکاران، ۱۳۷۵).
▪ کنترل تکانه
بارها شاهد عصبانیت‌های شدید اطرافیان خود بوده‌اید، طوری‌که تعجب شما را بر انگیخته، که چرا این موضوع تا این حد او را خشمگین کرده است و یا چرا او نامتناسب با موقعیت و این چنین تند واکنش نشان داد؟ توانایی به تاخیر انداختن تکانه، وسوسه انجام عملی، تحت عنوان کنترل تکانه نامگذاری شده است. این توانایی شامل قابلیت پذیرش تکانه‌های پرخاشگرانه، خودداری وکنترل خشم است. در واقع خویشتن‌داری و توانایی مهار احساسات و به تعویق انداختن کامروایی درجهت رسیدن به هدف مشخص را کنترل تکانه گویند (انتوناکپولو، ۲۰۰۱).
▪ خرسندی
منظور توانایی لذت بردن از زندگی خود و دیگران و داشتن رضایت از زندگی است. به‌طور کلی خرسندی با شادی و نشاط رابطه دارد. به عبارت دیگر زمانی که افراد از زندگی خود احساس رضایت داشته باشند، شادی را تجربه خواهند کرد (مایر، ۱۹۹۰).
▪ خوش بینی
توانایی روشن دیدن زندگی و داشتن نگرش مثبت، حتی در زمان بد اقبالی که نشان دهنده امید به زندگی است. منظور از خوش بینی، ساده انگاری نیست؛ مهم این است که واقعیت‌ها را زیبا دید (هوپر، ۱۹۹۹).
۲-۲-۱۷- ابعاد هوش هیجانی در مدیریت و رهبری
گلمن، بویاتزیس و ری ( ۱۹۹۹ ) نیز اجزای هوش هیجانی را به شرح زیربیان کرده ­اند :
خودآگاهی
خودآگاهی یا تشخیص احساس در همان زمان که در حال وقوع است، بخش مهم و کلیدی هوش هیجانی را تشکیل می­دهد. توانایی کنترل و اداره لحظه به لحظه احساس­ها نشان از درک خویشتن و بصیرت روان­شناسانه دارد. مدیران و رهبرانی که درجه­ای بالا از خودآگاهی دارند، با خود و دیگران صادق هستند و می­دانند که چگونه احساس­هایشان بر آنها، سایر مردم و عملکرد شغلی­شان تاثیر
می­ گذارد. آنها با یک احساس قوی از خودآگاهی، با اعتماد به نفس و در استفاده از قابلیت­هایشان کوشا هستند و می­دانند چه وقت درخواست کمک کنند (گابریل، ۲۰۰۱).
خود نظم دهی
کنترل و اداره احساسات، مهارتی است که بر پایه خود آگاهی شکل می­گیرد. مدیران و رهبران قادرند محیطی از اعتماد و انصاف خلق کنند. عامل خود نظم دهی به دلایل رقابتی بسیار مهم است، زیرا در محیطی که سازمان­ها مستهلک می­شوند و فناوری کار با سرعتی گیج کننده تغییر شکل می یابد. فقط افرادی که بر هیجان­هایشان تسلط یافته­اند، قادر به انطباق با این تغییرها هستند (گلمن، ۱۹۹۸).
انگیزش
هدایت احساس­ها در جهت هدف خاص برای تمرکز توجه و ایجاد انگیزه در خود، بسیار مهم است. کنترل احساس­ها زمینه­ ساز هر نوع مهارت و موفقیت است و کسانی که قادرند احساس­های خود را به موقع برانگیزانند، در هر کاری که به آنان واگذار شود، سعی می­ کنند مولد وموثر باشند. رهبران با انگیزه برای رسیدن به ماورای انتظارهای خود و هرکس دیگر حرکت می­ کنند. کلید واژه این رهبران، پیشرفت است. رهبرانی که بالقوه رهبر هستند، میل به پیشرفت در آنها درونی شده و برای رسیدن به پیشرفت برانگیخته می­شوند. شور، اولین علامت رهبران با انگیزه است که به وسیله آن عشق به یادگیری دارند، به انجام خوب شغل مبادرت می­ کنند و یک انرژی خستگی ناپذیر برای بهتر انجام دادن کارها نشان می­ دهند. تعهد سازمانی علامت دیگر است. وقتی افراد شغل­شان را برای خودش دوست دارند. به سازمانی که در آن مشغول بکارند، احساس تعهد می­ کنند و به طور قابل ملاحظه­ای موقعی که علایم بر ضد آن­هاست، خو ش­بین باقی می­مانند (استرن برگ، ۲۰۰۳).
همدلی
توانایی دیگری که براساس خودآگاهی هیجانی شکل می­گیرد، همدلی با دیگران است که نوعی مهارت مردمی محسوب می­ شود. رهبران همدلی سعی می­ کنند همه را راضی کنند. آنها با ملاحظه و فکر، احساس­های کارکنان را همراه با سایر عوامل در تصمیم­گیر­ی­ها در نظر می­گیرند. امروزه همدلی به عنوان جزئی از رهبری بسیار مهم است، رهبران همدل بیشترین همدردی را با افراد اطراف­شان نشان می­ دهند. آن­ها دانش خود را برای پیشرفت سازمان­شان به روش­های ظریف اما با اهمیت استفاده می­ کنند (جان، ۲۰۰۴).

ضعیف

شبیه سازی سفت افزار خلبان خودکار در متلب
فرایند شبیه‌‌سازی هواپیما به دو صورت انجام می‌‌گیرد. شبیه‌‌سازی حلقه باز (Open Loop) و شبیه‌‌سازی حلقه بسته (Close Loop). در مرحله اول، پرواز حلقه باز مورد بررسی قرار می‌‌گیرد. در این مرحله هواپیمای شبیه‌‌سازی شده با شرایط اولیه مانند سرعت و ارتفاع مشخص و بدون هیچ‌‌گونه کنترلی پرواز داده می‌‌شود تا رفتار ذاتی هواپیما مشخص شود.
در هنگام پرواز زوایای وضعیت هواپیما و همچنین میزان تغییرات سرعت و ارتفاع پرونده مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌‌گیرد. همان‌‌طور که در بالا اشاره شد تمامی ورودی‌‌ها و کنترل کننده‌‌ها در حالت ثابت می‌‌باشند.
بوسیله شبیه‌‌سازی حلقه باز ، اطلاعات مهمی را می‌‌توان بدست‌‌ آورد. از جمله‌‌ی این اطلاعات می‌‌توان به کیفیت طراحی پرنده اشاره کرد.
برای مشخص شدن رفتار پرنده سایه در حالت حلقه باز از نرم افزارهای شبیه سازی AeroSim و FlightGear استفاده شده است. به این صورت که مدل ریاضی هواپیما در نرم افزار AeroSim حل شده و نتایج به صورت گرافی و کمی به دست می‌‌آید. با بهره گرفتن از نرم افزار FlightGear نیز می‌‌توان رفتار تصویری و کیفی پرنده را نمایش داد.به منظور شبیه سازی پهپاد سایه در نرم افزار AeroSim در حالت حلقه باز از بلوک های شکل ۴‌.۱۱ استفاده می‌‌نماییم.

(( 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. ))

شکل ‏۴‌.۱۱ حلقه باز بلوک هواپیمای سایه
در ادامه گراف های زوایای وضعیت و همچنین نمودار تغییرات سرعت و ارتفاع پهپاد سایه در حالت حلقه باز نمایش داده میشود.
شکل ‏۴‌.۱۲ رفتار حلقه باز سایه در زاویه غلت
شکل ‏۴‌.۱۳ رفتار حلقه باز سایه در زاویه اوج
شکل ‏۴‌.۱۴ رفتار حلقه باز سایه در زاویه سمت
شکل ‏۴‌.۱۵ رفتار حلقه باز سایه در ارتفاع
شکل ‏۴‌.۱۶ رفتار حلقه باز سایه در سرعت

• همان طور که از گراف‌‌ها نیز مشاهده می‌‌شود پرنده سایه پس از رها شدن ، وارد حرکت مارپیچی^[۱۰۴] شده و پس از ۴۲ ثانیه سقوط می‌‌کند.

با بهره گرفتن از نرم افزار FlightGear می‌‌توان رفتار کیفی پهپاد را مورد مطالعه قرار داد. ولی با این حال نمی توان از نرم افزار مذکور برای بررسی رفتار کمی استفاده کرد. در ادامه تصاویر مدل های ساخته شده در نرم افزار مذکور ارئه می‌‌گردد.
شکل ‏۴‌.۱۷ تصویری از پرنده شبیه سازی شده سایه در Flight Gear
فاز بعدی شبیه‌‌سازی حلقه باز، استفاده از کنترل کننده‌‌های متغییر است. به این معنی که با بهره گرفتن از سطوح کنترلی و… و رفتار دینامیکی هواپیما مورد مطالعه قرار می‌‌گیرد و به این وسیله می‌‌توان میزان خوش‌‌دستی ^[۱۰۵] هواپیما را مشخص نمود. به این منظور می‌‌توان از بلوک Joystick استفاده کرد و در صورتی که یک سخت‌‌افزار به کامپیوتر متصل باشد می‌‌توان هواپیما را کاملاً شبیه‌‌سازی نمود و توسط خلبان به پرواز در آورد. از این روش می‌‌توان برای آموزش خلبان نیز استفاده کرد که خود باعث کاهش هزینه‌‌های سقوط و… می‌‌شود. از دیگر کاربرد‌‌های این روش می‌‌توان به تعیین کارایی^[۱۰۶] اشاره کرد زیرا می‌‌توان از طریق مدل شبیه‌‌سازی شده، پارامترهای کارایی مانند سرعت حداکثر، زاویه صعود حداکثر، برد و… را مشخص نمود.
۴-۳-۱ تعیین مشخصات خلبان خودکار
برای طراحی سیستم خلبان خودکار باید در ابتدا قادر باشد تا وضعیت پرواز را کنترل کند. مهم‌‌ترین شرایط پروازی عبارت است از:

• کنترل حرکت سمتی^[۱۰۷] هواپیما

• کنترل حرکت ارتفاع^[۱۰۸] هواپیما

در ادامه به تشریح و طراحی سیستمی که بتواند شرایط هواپیما را تحت کنترل قرار دهد، خواهیم پرداخت.
مشخصات کنترل کننده حرکت سمتی
همان‌‌طور که می‌‌دانیم برای حرکت سمتی هواپیما دو سطح کنترلی وجود دارد، شهپر و سکان. اغلب از سکان برای اصلاح خطاهای کوچک و تغییرات اندک مسیر پرواز استفاده می‌‌شود. در شرایط پرواز معمولی، استفاده از شهپر باعث نتایج بهتری خواهد شد.
هدف از این نوع کنترل، حفظ کردن مسیر پرواز برای رسیدن به نقطه‌‌ای مشخص است. در شرایط واقعی، به علت اختلالات جوی و یا عدم تقارن نیروی پرتاب^[۱۰۹] در هواپیما‌‌های دو یا چند موتوره، حفظ مسیر پرواز بسیار سخت و طاقت فرسا می‌‌باشد. بوسیله سیستم کنترلی، می‌‌توان وظیفه خلبان را تا حد زیادی کاهش داد.
با بهره گرفتن از سیستم GPS ، زاویه سمت لحظه‌‌ای هواپیما مشخص می‌‌شود. برای طراحی سیستم کنترل‌‌کننده، نیاز است قسمتی در سیستم تعریف شود که زاویه‌‌ی سمت لحظه‌ای را از زاویه‌ی سمت هدف^[۱۱۰] کم کند تا میزان خطا مشخص شود. این خطا بیان‌‌گر مقدار زاویه است که هواپیما برای قرارگیری در مسیر صحیح به آن نیاز دارد. برای تصحیح این خطا سطوح کنترلی شهپر باید واکنش نشان دهد. البته میزان زاویه انحراف^[۱۱۱] شهپر باید کاملاً کنترل شده و حساب شده باشد، زیرا در صورتی که تغییر سطوح بزرگ باشد ممکن است باعث واماندگی^[۱۱۲] و در نهایت سقوط هواپیما شود. تجربه نشان داده است که در صورتی که زاویه خطای سمتی به طور مستقیم به شهپر انتقال یابد، نتیجه خوبی بدست نمی‌‌آید و سیستم کنترلی دچار مشکل می‌‌شود. برای حل این مشکل ابتدا زاویه خطای سمتی را به وسیله کنترل‌‌کننده PID به زاویه‌‌ی گردش هدف تبدیل می‌کنند و آن را از زاویه گردش لحظه‌‌ای هواپیما کم می‌‌کنند، به این ترتیب زاویه خطا بدست می‌‌آید . این خطا بیانگر مقدار زاویه غلت است که هواپیما برای قرارگیری در مسیر صحیح به آن نیاز دارد. سپس این خطای زاویه گردش بوسیله یک سیستم کنترل‌‌کننده PID دیگر به میزان جابجایی شهپر تبدیل می‌‌شود. این روند آن‌‌ قدر تکرار می‌‌شود تا هواپیما در مسیر صحیح قرار گیرد.
برای این که سیستم کنترلی عملکرد بهتری داشته باشد، پیشنهاد می‌‌گردد که از یک محدود‌‌کننده^[۱۱۳] یا عدم اشباع‌‌کننده^[۱۱۴] در بین لوپ‌‌های داخلی و خارجی استفاده شود. این قسمت باعث می‌‌شود که زاویه گردش هدف از مقدار معینی بیشتر نشود و هواپیما در محدوده‌‌ی مجاز عمل غلتیدگی را انجام دهد. این محدوده به طور تقریبی بین °۲۰± تا °۳۵± برای زاویه چرخش می‌‌باشد. محدود‌‌کننده‌‌ی دیگری که در سیستم‌‌های حلقه بسته مورد استفاده قرار می‌‌گیرد، باعث محدود شدن خروجی حلقه داخلی (حلقه دوم) می‌‌شود. این امر سبب می‌‌شود که میزان تغییر سطوح کنترلی در محدوده‌‌ی ایمنی کنترل شود.
برای شبیه‌‌سازی ، از مدل ریاضی زیر استفاده میشود:
Sat(u)=
که u_max و u_min به ترتیب حد بالا و حد پایین محدود‌‌کننده می‌‌باشد.
با توجه به مطالب فوق ، طرح حلقه بسته سیستم کنترل‌‌کننده حرکت سمتی هواپیما به صورت زیر می‌‌باشد.
شکل ‏۴‌.۱۸ طرح حلقه بسته سیستم کنترل کننده حرکت سمتی (P)
به منظور کنترل زاویه چرخش پهپاد ، از مجموعه بلوک های زیر استفاده می‌‌نماییم :
شکل ‏۴‌.۱۹ طرح حلقه بسته سیستم کنترل کننده زاویه چرخش (PI)
پاسخ پهپاد سایه به سیستم کنترلی حلقه بسته ۴‌.۱۹ به صورت شکل۴‌.۲۰ می‌‌باشد .
شکل ‏۴‌.۲۰ پاسخ حلقه بسته سیستم کنترلی در زاویه غلت
شکل ‏۴‌.۲۱ پاسخ حلقه بسته سیستم کنترلی در زاویه سمت
مشخصات کنترل‌‌کننده ارتفاع
هدف از طراحی کنترل‌‌کننده ارتفاع ، پرواز هواپیما در ارتفاعی مشخص است. در شرایط واقعی، هواپیما ممکن است به دلایل مختلف از جمله فاصله محل نیروی پرتاب تا مرکز ثقل در راستای z و… تغییر ارتفاع دهد. بنابراین خلبان مجبور است همواره با اعمال نیرو بر رادیو کنترل و تغییر مقادیر فرمان سطوح ، ارتفاع را ثابت نگه دارد که این امر موجب خستگی وی خواهد شد. به وسیله سیستم کنترل‌‌کننده ارتفاع می‌‌توان به راحتی هواپیما را در هر ارتفاعی نگهداشت و در صورت استفاده از ایستگاه زمینی^[۱۱۵] و اتصال آن به هواپیما به صورت همزمان می‌‌توان به تغییر ارتفاع پرداخت. این عمل در پرنده‌‌های بدون سرنشین که وظیفه شناسایی را برعهده دارند، بسیار مهم و حیاتی می‌‌باشد در این سیستم نیز مانند سیستم کنترل سمت ، ارتفاع لحظه‌‌ای هواپیما به وسیله جی.پی.اس دریافت شده و با کم شدن از ارتفاع هدف ، خطای ارتفاع مشخص می‌‌شود. این خطا بوسیله یک کنترل‌‌کننده ثانوی به زاویه اوج فرمان تبدیل می‌‌شود. با تفریق این زاویه از زاویه اوج لحظه‌‌ای هواپیما ، خطای زاویه مورد نظر بدست می‌‌آید. این خطا مقدار زاویه اوجی است که هواپیما به وسیله آن می‌‌تواند به ارتفاع مورد نظر برسد. با بهره گرفتن از یک سیستم کنترل‌‌کننده‌‌ی دیگر می‌توان این خطا را به میزان تغییر سطح کنترلی بالابر تبدیل کرد.
استفاده از محدود‌‌کننده در این سیستم کنترلی نیز همانند سیستم قبل باعث افزایش عملکرد کنترل‌‌کننده‌‌ها می‌‌شود.
البته راه‌‌های دیگری نیز برای طراحی سیستم کنترل ارتفاع وجود دارد، در برخی از مراجع پیشنهاد شده است که حلقه خارجی، ارتفاع را به سرعت عمودی^[۱۱۶] مورد نظر تبدیل کند و سپس در حلقه داخلی سرعت عمودی به بالابر دستور دهد تا میزان افزایش ارتفاع مورد نظر بدست آید. در این نوع سیستم‌‌ها، نرخ صعود و نزول^[۱۱۷] هواپیما نیز وارد چرخه طراحی سیستم کنترل‌‌کننده‌‌ی ارتفاع خواهد شد و باعث پیچیدگی مضاعف می‌‌شود.
با توجه به مطالب فوق الذکر به منظور کنترل زاویه اوج پهپاد ، از مجموعه بلوک های زیر استفاده میشود .
شکل ‏۴‌.۲۲ طرح حلقه بسته سیستم کنترل کننده زاویه اوج (PI)