پژوهشگر: حمید مکارم
استاد راهنما: دکتر آرش حق پناه
تاریخ و زمان دفاع:1404/12/3 ساعت 12 الی14
مکان برگزاری:سالن قطب دانشکده مهندسی مکانیک
چکیده پایاننامه:
شوت روی پا به عنوان یکی از مهمترین تکنیکهای گلزنی در فوتبال، نقشی کلیدی در موفقیت تیم و بازیکن ایفا میکند. این نوع شوت با بهرهگیری از زوایای بهینه مفاصل ران، زانو و مچ پا، امکان تولید نیروی بالا و دقت مناسب را فراهم میسازد. پژوهش حاضر با هدف مدلسازی بیومکانیکی حرکت شوت روی پا در صفحه ساجیتال، به بررسی دقیق ساختار اسکلتی- عضلانی اندام تحتانی انسان پرداخته و با رویکردی نوین، کنترل و بهینهسازی عملکرد عضلات را در این حرکت تحلیل میکند. در این راستا، یک مدل دینامیکی با سه درجه آزادی شامل مفاصل ران، زانو و مچ پا توسعه یافته و با بهرهگیری از مدل عضلانی هیل و معادلات لاگرانژ، شبیهسازی دینامیکی حرکت انجام شده است. همچنین، طراحی یک کنترلر پیشرفته غیرخطی برای کنترل دقیق حرکت، به همراه بهینهسازی نیروهای عضلانی بهمنظور دستیابی به عملکرد بهینه و کاهش ریسک آسیبدیدگی، از دیگر محورهای نوآورانه این پژوهش محسوب میشود. نتایج این مطالعه میتواند به مربیان، بازیکنان و طراحان سامانههای تمرینی کمک کند تا با درک عمیقتری از مکانیسم شوتزنی، راهکارهایی مؤثر برای بهبود عملکرد و پیشگیری از آسیب ارائه دهند.در گام نهایی، بهمنظور ارتقاء پایداری تولید انرژی و افزایش توان خروجی نیروگاه بدون اعمال تغییرات سختافزاری، از تحلیل اهمیت نسبی متغیرهای کلیدی در عملکرد سامانه استفاده شده است. این تحلیل، با تکیه بر ضرایب حساسیت استخراجشده از مدل یادگیری عمیق، امکان شناسایی دقیق آن دسته از متغیرهای عملیاتی را فراهم میسازد که بیشترین تأثیر را بر تولید توان دارند. بر این اساس، با بازتنظیم هوشمند نقطهکار اجزای منتخب نظیر نرخ جریان سوخت، دمای ورودی به کمپرسور میتوان افزایش توان تولیدی را در چارچوب محدودیتهای فنی ایمنسازی کرد. پیادهسازی این راهبرد در بستر واقعی، به بهینهسازی مصرف سوخت، کاهش سایش تدریجی تجهیزات و در نهایت، افزایش پایدار توان خروجی تا سقف 1 مگاوات منجر شده است؛ دستاوردی که بدون نیاز به ارتقاء سختافزار و صرفاً با تکیه بر هوش مصنوعی و تحلیل دادهمحور حاصل شده است.
از جمله نوآوریهای برجسته در این پژوهش، مدلسازی دقیق و جامع تمام اجزای اصلی نیروگاه سیکل ترکیبی شامل کمپرسور، محفظه احتراق، توربین گاز و ژنراتور است. این مدلسازی، نهتنها در سطح مفهومی و تحلیلی، بلکه در سطح پیادهسازی عملی نیز تحقق یافته و بر پایه دادههای عملیاتی یک نیروگاه واقعی با معماری پیچیده و غیرخطی صورت گرفته است. چنین رویکردی، امکان ارزیابی دقیق وضعیت سلامت هر مؤلفه و تحلیل همزمان تعاملات دینامیکی میان آنها را فراهم ساخته و در نتیجه، مدل پیشنهادی قادر است عملکرد کلی نیروگاه را در شرایط واقعی با دقتی بالا پایش و تحلیل نماید.
یکی دیگر از نوآوریهای این پژوهش، تلفیق الگوریتمهای یادگیری عمیق با تحلیل آماری تطبیقی در قالب ساختاری ماژولار و تعمیمپذیر است؛ بهگونهای که مدل پیشنهادی، در مواجهه با تنوع شرایط محیطی و عملیاتی، بینیاز از بازآموزی کامل و مستقل از تغییرات سختافزاری، عملکردی پایدار ارائه میدهد و قابلیت استقرار در محیط واقعی سایر نیروگاهها و صنایع فرآیندی مشابه را نیز داراست.
