در محاسبات مربوط به دامنه A در و عناصر ماتریس در و مومنتوم خارج از پوسته P از لحاظ قسمت کوارک خارجی نشان‌دهنده یک تنظیم‌کننده مادون قرمز است.

واگرایی مادون قرمز لگاریتمی از شکلهای اصلاحات گلوئون شکل۲ و شکل۳
همچنانکه از روابط و و مشهود است دیدگاه مشابهی برای وابستگی دامنه کامل A می‌تواند ساخته شود می‌بینیم که رابطه در محدوده واگرای لگاریتمی است این رفتار در واگرایی ماوراء بنفش منعکس شده است (پس از بازبهنجارش میدان) اصرار بر عناصر ماتریس و 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. )

در تئوری مؤثر که ترم برهمکنش مکانی مطابق با برهمکنش ضعیف در حد نامتناهی است همچنانکه آنها فقط سهم عمده‌ای از بسط عملگر محصول هستند این همچنین بر مشخصه لگاریتمی وابستگی تابعی از اصلاحات عمده دلالت دارد که به وضوح مربوط به ساختار واگرایی تئوری مؤثر است یعنی به ثابت بازبهنجار ، مهمترین ویژگی OPE است که سهم عامل برد کوتاه (ضرایب) و فاصله بلند (عناصر ماتریس عملگر) را تأمین می‌کند این امر در مثال ما بوضوح به نمایش گذاشته است وابستگی دامنه رابطه بعلت نشان‌دهنده ساختار فاصله بلند از A کاملاً در عناصر ماتریس عملگرهای مکانی روابط و موجود است در حالی که ضرایب ویلسون در رابطه از این وابستگی آزاد هستند. اساساً این عامل‌بندی به شکل ( به – ) نگاه کنید.

یعنی:
ضرایب ماتریس عملگر^[۶] ضرایب تابع^[۷] = دامنه
بدینوسیله لگاریتم در l.h.s به دو قسمت تقسیم می‌شود. بر اساس

از آنجا که رفتار لگاریتمی در نتیجه انتگرال‌گیری بیش از برخی مومنتوم حلقه مجازی است، این مطلب را مجددا” بازنویسی می کنیم:

که نشان می‌دهد ضریب شامل سهمی از ممنتای مجازی بزرگ از اصلاح حلقه در مقیاس به است در حالیکه سهم انرژی پائین در عناصر ماتریس تفکیک شده است.
البته دومی را در تئوری اختلال برای گذار بین حالتهای فیزیکی مزون نمی‌توان محاسبه کرد نکته این است که ما OPE را برای حالتهای خارجی کوارک خارج از پوسته غیرفیزیکی فقط به منظور استخراج ضرایب ویلسون که برای ساخت‌ هامیلتونین مؤثر نیاز داریم محاسبه می‌کنیم.

بدین منظور می بایستی این موضوع را در نظر بگیریم که دامنه غیرفیزیکی بی‌معنی است از آنجا که توابع ضریب به حالتهای خارجی بستگی ندارد اما ساختار فاصله کوتاه را در تئوری نشان می‌دهد به محض اینکه ضرایب را استخراج و تئوری مؤثر را نوشتیم اصل کمترین برای ارزیابی دامنه واپاشی با بهره گرفتن از برخی رویکردهای غیراختلالی را می‌توان بکار برد.
در تفسیر نقش مقیاس ممکن دو جنبه متفاوت را تشخیص می دهیم از نقطه نظر تئوری مؤثر فقط یک مقیاس بازبهنجار است در فرایند بازبهنجارش مؤثر مکانی معرفی می‌شود شرایط از طریق روشی بعدی است از سوی دیگر از نقطه نظر تئوری کامل ، به عنوان مقیاسی عمل می‌کند که سهم کامل به بخش کم‌انرژی و پرانرژی تفکیک شده است همچنانکه از بالا آشکار است به همین دلیل فاکتور مقیاس نام دارد.

مقیاس فاکتور کردن
ساختار مادون قرمز از دامنه از طریق مومنتوم خارج از پوسته مشخص می‌شود. در حالت عمومی با هر وضعیت و پیکربندی مومنتوم دلخواه بررسی می شود. همراه یا بدون جرم کوارک خارجی- روی پوسته یا خارج از پوسته و با واگرایی‌های مادون قرمز تنظیم شده توسط مومنتای خارج از پوسته. توده کوارک (جرم کوارک) جرم گلوئون ساختگی یا با تنظیم ابعادی به علاوه در مورد مومنتای خارج از پوسته دامنه وابسته به پارامتر پیمانه میدان گلوئون است. همه این موارد به ساختار مادون قرمز یا ساختار فاصله بلند دامنه وابسته است بنابراین وابستگی به این گزینه برای همه دامنه و برای عناصر ماتریس عملگر یکسان است و توابع ضریب نادیده گرفته می‌شود. برای بررسی اینکه وضعیت برای یک انتخاب خاص از اهمیت حیاتی برای محاسبات عملی خوردار است. از طرف دیگر می‌توان با بهره گرفتن از این آزادی انتخاب رفتار خطوط خارجی را بر اساس راحتی یا طعم انتخاب کند گاهی اوقات با این حال حفظ وابستگی ناخوشایند بر جرم خارجی و/ یا پیمانه گلوئون به منظور داشتن یک بررسی مفید است. بنظر می‌رسد که این وابستگی در واقع منجر به حذف برای ضریب ویلسون می باشد.

1. 1. پودر آگارز

1. 1. بافر۵۰X TAE

1. 1. Tris یک مولار

1. 1. اسید استیک گلاسیال

1. 1. EDTA نیم مولار

1. 1. رنگ اتیدیوم برماید شرکت آواژن

1. 1. بافر سنگین کننده ^[۱۰۶]X 6 شرکت سیناژن

برای الکتروفورز محصولات آزمون زنجیره ای پلی مراز، ابتدا نیاز به ساخت بافر TAE است. این بافر به صورت X50) مخژن) تهیه می گردد. به طور خلاصه برای تهیه آن، ابتدا ۲۴ گرم Tris-base را با ۷/۵ میلی لیتر اسید استیک گلاسیال و ۱۰ میلی لیتر محلول نیم میلی مولار EDTA (PH=8) محلوط کرده و سپس حجم محلول را با آب مقطر به ۱۰۰ میلی لیتر می رسانیم. برای تهیه ژل آگاروز و همچنین استفاده در تانک الکتروفورز، بایستی از محلول TAE1X استفاده کنیم بطوریکه یک میلی لیتر از محلول ۵۰X برداشته و با ۴۹ میلی لیتر آب مقطر مخلوط کرده و مورد استفاده قرار می دهیم.

( 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. )

جهت تهیه ژل آگاروز ۱.۵ درصد، ۱.۵ گرم آگاروز( شرکت Eurx، لهستان) را با ۱۰۰ میلی لیتر از بافر TAE 1X را داخل ارلن مخلوط کرده و بر روی شعله قرار داده و می جوشانیم. سپس پس از کمی سرد شدن، آنرا به داخل کاست حاوی شانه می افزاییم. پس از حدود نیم ساعت، ژل مورد نظر سفت شده و شانه را به آهستگی خارج می کنیم و ژل را در داخل تانک حاوی بافر TAE 1 X قرار می دهیم. سپس سه میکرولیتر از هر محصول PCR را با ۱.۵ میکرولیتر بافر سنگین کننده ( شرکت سیناژن، ایران) مخلوط می کنیم و به داخل چاهک هایی که شانه ایجاد نموده، می افزاییم. همچنین برای تعیین اندازه محصولات PCR یا آمپلیکون ها، در چاهک اول ژل، مارکر ۱۰۰bp plus( شرکت Invitrogen، آلمان) را اضافه می کنیم. سپس الکتروفورز به مدت یک ساعت در ولتاژ ۸۰ ولت انجام می گیرد. پس از اتمام الکتروفورز، ژل را از تانک خارج کرده و در داخل تانک حاوی محلول اتیدیوم برماید به مدت ۱۵ دقیقه قرار داده و سپس ژل در داخل تانک حاوی آب مقطر به مدت همان ۱۵ دقیقه قرار می دهیم. سپس ژل را از داخل تانک خارج کرده و در دستگاه ترانس ایلومیناتور( شرکت بایورد، آمریکا) در زیر نور ماورای بنفش از نظر وجود بند محصول PCR بررسی نموده و از آن عکس می گیریم.
۳-۴-۳- محاسبه ی اندازه و تعداد تکرار های VNTR
تعداد تکرار در هر لوکوس VNTR را می‌توان به راحتی پس از انجام PCR و تفکیک محصول PCR (امپلیکون) با بهره گرفتن از الکتروفورز بر روی ژل آگارز، محاسبه نمود. اگر اندازه امپلیکون یا همان محصول PCR را از مجموع مناطق دربرگیرنده چپ و راست^[۱۰۷] کم نماییم و عدد حاصل را بر اندازه تکرار^[۱۰۸] (که از قبل، توسط مقاله یا پروتوکل استاندارد در اختیار ما قرار داده شده است) تقسیم کنیم، تعداد تکرار^[۱۰۹] در هر لوکوس محاسبه می‌شود. علاوه بر این، برای محاسبه دقیق اندازه آمپلیکون‌ها بایستی حداقل از دو یا سه ستون سایز مارکر استفاده شود بطوریکه یکی در آخرین ستون سمت چپ، یکی در آخرین ستون سمت راست و دیگری در ستون وسط ژل قرار داده شود. در این مطالعه از سایز مارکرهای ۱۰۰ bp plus (شرکت Invitrogen، آلمان) استفاده گردید.برای آنکه بتوان باند های کوچک را خواند باید از سایز مارکر۵۰bp plus استفاده نمود. در صورت عدم تکثیر محصول VNTR، یکبار دیگر PCR برای ایزوله مزبور تکرار می‌گردد. در صورتی که بازهم هیچگونه تکثیری مشاهده نشد، الل مزبور به صورت تُهی (null) در نظر گرفته می‌شود. این امر ممکن است واقعاً به دلیل عدم وجود لوکوس VNTR و یا موتاسیون در جایگاه اتصال پرایمرها اتفاق افتاده باشد که به هر حال منجر به عدم تکثیر لوکوس VNTR خواهد شد. در ضمن، الل‌هایی که تعداد تکرار آن‌ها دارای عدد اعشاری بود، به نزدیک‌ترین عدد صحیح، گرد شدند (۲۷).
۳-۴-۴-تجزیه و تحلیل داده های VNTR
تعداد تکرارهای حاصل برای هر لوکوس در هر ایزوله محاسبه گردید که به همراه سایر مشخصات ایزوله‌ها (مانند سرگروه‌ها و غیره) وارد نرم افزار Microsoft Excel 2003 شد و سپس با بهره گرفتن از نرم افزار موجود در سایت www.mlvaplus.net، این داده‌ها به شکل آنالیز MST^[110] به نمایش گذاشته شد. تعداد الل‌های متفاوت مشاهده شده و همچنین الل غالب در هر لوکوس تعیین گردید. علاوه بر این، در هر لوکوس، ضریب تنوع سیمپسون^[۱۱۱] در مورد هر لوکوس VNTR جهت تعیین قدرت تفکیک و تمایز^[۱۱۲] محاسبه گردید. فرمول ضریب تنوع سیمپسون به صورت زیر می‌باشد:
۱-∑ [n_j (n_j-1)] /
در این فرمول، N برابر با تعداد کل ایزوله‌ها و n_j برابر با تعداد ایزوله‌های متعلق به هر ژنوتیپ است. علاوه بر این، داده‌های VNTR به کمک همان نرم افزار موجود در سایت ww.mlvaplus.net، جهت ترسیم دندروگرام (درختچه فیلوژنتیکی) با بهره گرفتن از روش UPGMA^[113] و ضریب تشابه Dice^[114] نیز مورد آنالیز قرار گرفتند (۲۷ و۷).

یافته ها
۴-۱- نتایج حاصل از جمع آوری نمونه ها
نمونه های بالینی مربوط به سالمونلا از بیمارستان ها و آزمایشگاه های مختلف در شهر تهران جمع آوری گردید. ۱۳۸ ایزوله ی سالمونلا جداسازی و مورد مطالعه قرار گرفتند. درضد بالایی( ۸۰%) از بیماران مراجعه کننده به مرکز طبی کودکان جداسازی شدند. از نظر توزیع نمونه ها قابل ذکر است که درصد بالایی( ۸۷%) از نمونه ها مدفوعی بقیه مربوط به خون، ادرار و مایع مفصلی شانه بودند.
جنسیت ۵۲ نفر ( ۳۷%) از بیماران مذکر و ۴۶ نفر( ۳۳%) مونث بود و جنسیت مابقی( ۳۰%) ثبت نشده بود. در مطالعات قبلی که توسط استاد راهنمای این تحقیق و سایر همکاران انجام شد میزان فراوانی سروتایپ های سالمونلا به صورت زیر بود:
۵۱ ایزوله مربوط به سروتایپ انتریتیدیس( Enteritidis)، ۴۳ ایزوله متعلق به سروتایپ اینفنتیس ( Infantis)، ۲۴ ایزوله متعلق به سروتایپ تایفی موریوم( Typhi murium)، ۴ ایزوله متعلق به سروتایپ آلبانی( Albany)، ۳ ایزوله متعلق به سروتایپ مونچن( Muenchen)، ۲ ایزوله متعلق به سروتایپ ریچموند( Richmond)، ۲ ایزوله متعلق به سروتایپ نیوپورت( Newport)، ۲ ایزوله متعلق به سروتایپ هادار( Hadar)، ۲ ایزوله متعلق به سروتایپ هاوانا( Havana)، ۱ ایزوله متعلق به سروتایپ پاراتایفی B( Paratyphi B)، ۱ ایزوله متعلق به سروتایپ هایفا( Haifa)، ۱ ایزوله متعلق به سروتایپ ردینگ( Reading)، ۱ ایزوله متعلق به سروتایپ کنتاکی( Kentucky) و یک ایزوله متعلق به سروتایپ اریون( Orion) بودند.
از آنجا که میزان شیوع سروتایپ انتریتیدیس از سایر سروتایپ ها بالاتر بود، از آن جهت انجام این تحقیق استفاده نمودیم.
نمودار ۴-۱، میزان فراوانی هر یک از سرو تایپ های سالمونلا در پژوهش حاضر
نمودار ۴-۲، میزان شیوع هر یک از سرو تایپ های سالمونلا در پژوهش حاضر
۴-۲- نتایچ حاصل از استخراج ژنوم باکتریایی
با بهره گرفتن از دستگاه اسکپتوفوتومتر، در طول موج های ۲۶۰ و ۲۸۰ نانومتر، به ترتیب میزان جذب DNA، پروتیین و تعیین میزان خلوص DNA انجام می گیرد.
شکل ۴-۱، میزان خلوص DNA نمونه ی شماره ی ۵۳
شکل ۴-۲، میزان خلوص DNA نمونه ی شماره ی ۲۴
۴-۳- نتایج حاصل از واکنش PCR جهت تکثیر لوکوس های VNTR
ژنوتایپینگ با بهره گرفتن از تکنیک MLVA و با کمک واکنش PCR بر روی ۵۱ ایزوله ی سالمونلا انتریکا سرووار انتریتیدیس صورت گرفت. در تصاویر زیر چند ژل الکتروفورز محصولات VNTR و تنوع در تعداد تکرار های هر یک از آنها به عنوان مثال نمایش داده شده است. پس از انجام الکتروفورز، اندازه ی باند ها را به تعداد تکرار تبدیل کرده و در فایل EXCEL® ثبت گردید.
شکل ۴-۳، تصویری از ژل الکتروفورز محصولات VNTR در برخی سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوس ENTR6 مشخص است. اعداد بالای محصولات لوکوس های VNTR بیانگر تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر ۱۰۰bp استفاده شده است.
شکل ۴-۴، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوس SE4 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۵، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سوی های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوس SE4 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۶، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE6 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۷، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوس SE6 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۸، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE7 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۹، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE7 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۰، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE8 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۱، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE8 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۲، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE10 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۳، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSE10 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۴، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSENTR2 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۵، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSENTR2 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۶، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSENTR3 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
شکل ۴-۱۷، تصویری از ژل محصولات VNTR در برخی از سویه های نماینده. در این ژل به خوبی، تنوع اندازه ی محصولات مختلف VNTR مربوط به لوکوسSENTR3 مشخص است. اعداد بالای محصولات VNTR، بیانگر تعداد تعداد تکرار می باشد. در این ژل از مارکر۱۰۰bp استفاده شد.
جدول ۴-۱، در جدول زیر فایل EXCEL را مشاهده می کنید که تعداد تکرار هر لوکوس VNTR در هر نمونه در آن ثبت شده است.

– حداقل سطح دقت و صحت تفسیر در شناسایی کاربری اراضی و پوشش زمین با بهره گرفتن از داده‌های سنجش‌ازدور باید حداقل ۸۵ درصد باشد.
– دقت و صحت تفسیر برای چند طبقه باید تقریبا یکی باشد.

( 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. )

– با تکرار دوباره تفسیر در زمان دیگر نبایست نتیجه تغییر کند.
– سیستم طبقه‌بندی برای مناطق وسیع باید قابل‌اجرا باشد.
– طبقه‌بندی باید امکان جایگزینی پوشش گیاهی و انواع دیگر از پوشش‌های زمینی را برای کاربران مهیا کند.
– سیستم طبقه‌بندی باید مناسب باشد تا بتوان در زمان های مختلف از سال آن را بکار برد.
– امکان مقایسه با کاربری‌های به وجود آمده در آینده مهیا باشد.
روش‌های متفاوتی در زمینه طبقه‌بندی پدیده‌ها و عوارض مختلف زمینی و تهیه نقشه پوشش و کاربری زمین با بهره گرفتن از تصاویر ماهواره‌ای گزارش‌شده است که هر یک مزایا و معایبی دارند. جهت استخراج بهترین و دقیق‌ترین نقشه‌های پوشش و کاربری زمین برای استفاده در فرایند تغییرات پوشش زمین به دو روش طبقه‌بندی نظارت‌نشده Iso data و طبقه‌بندی نظارت شده حداکثر احتمال موردبررسی قرار گرفتند.
۴-۱۱-۱- تعریف کلاس‌های موجود در منطقه
در استخراج کاربری و پوشش اراضی اولین قدم تعریف کلاس در منطقه موردمطالعه می‌باشد که این تعریف با یک سیستم طبقه‌بندی و بر اساس هدف، کاربری و پوشش موجود در منطقه و تفکیک مکانی تصویر صورت می‌گیرد.
کلاس‌های کاربری اراضی را می‌توان به‌صورت های مختلفی تعریف نمود. با توجه به هر نوع تعریف، نوع کلاسها و نحوه استخراج آن‌ها متفاوت خواهد بود. به همین دلیل، به‌منظور استخراج کلاس‌های کاربری از تصاویر ماهواره‌ای انواع سیستم طبقه‌بندی تعریف‌شده است. از معروف‌ترین این سیستم‌ها که به‌طور وسیعی مورداستفاده قرار می‌گیرد سیستم طبقه‌بندی (USGS) سازمان زمین‌شناسی کشور آمریکا^[۶۸] می‌باشد. چندین سیستم طبقه‌بندی برای استفاده در تکنیک سنجش‌ازدور در کنفرانس ۲۸-۳۰ ژوئن ۱۹۷۱ واشنگتن توسط ۱۵۰ نماینده از مجامع علمی طراحی شد. از بین دو نوع سیستم توسط جیمز آندرسون^[۶۹] پیشنهاد شد که یکی از آن سیستم‌ها برای سازمان زمین‌شناسی کشور آمریکا بود.
بااین‌وجود در ایران به دلیل نیازهای مطالعاتی و ویژگی‌های منطقه‌ای تعاریف و عناوین کلاس‌های کاربری برای تهیه نقشه کاربری اراضی کمی متفاوت است.
۴-۱۱-۲- انتخاب داده
انتخاب داده لازم بستگی به عوامل گوناگون دارد که از یک پروژه به پروژه دیگر متفاوت است. عوامل متنوعی بر این مرحله تأثیر می‌گذارند که عمده‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از: تعریف کلاسها، در دسترس بودن داده‌ها، ویژگی‌های پروژه، خصوصیات سنجنده های موجود، روش طبقه‌بندی.
داده‌های موردنیاز در طبقه‌بندی را می‌توان به دودسته کلی داده‌های طیفی و غیر طیفی تقسیم نمود. داده‌های طیفی همان تصاویر سنجش‌ازدوری و داده‌های نظیر آن‌هاست که توسط سنجنده ها جمع‌ آوری می‌گردند. داده‌های غیر طیفی، دامنه متنوعی از اطلاعات و داده‌های موجود را دربرمی گیرند. بعضی ازاین‌گونه اطلاعات غیر طیفی عبارت‌اند از: مرز عوارض، مدل ارتفاعی رقومی (DEM)، اطلاعات آماری، وضعیت اقلیمی و شرایط آب و هوایی، نقشه‌های زمین‌شناسی منطقه، اطلاعات ذخیره‌شده در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی در مورد اشیاء و … . به‌طورکلی انتخاب داده‌های لازم برای طبقه‌بندی باید به‌گونه‌ای باشد که بتواند درنهایت کلاس‌های تعریف‌شده در مرحله اول را استخراج نموده و خواست کاربر را برآورده سازد و بنابراین توجه به نوع سنجنده مورداستفاده، تاریخ تصویربرداری و باندهای مناسب برای طبقه‌بندی از مهم‌ترین مواردی هستند که در ابتدای انتخاب داده‌ها باید در نظر داشت.
۴-۱۱-۳- محاسبه تفکیک‌پذیری کلاس‌های موجود
تفکیک‌پذیری کلاس‌های منتخب بر روی تصویر، در باندهای مختلف می‌تواند متفاوت باشد. به عبارتی کلاسها بایست طوری انتخاب شوند که ازلحاظ طیفی به‌طور کامل از هم جدا شوند در غیر این صورت موقع طبقه‌بندی کلاس‌های با تفکیک‌پذیری کمتر به‌جای همدیگر طبقه‌بندی می‌شوند.
۴-۱۱-۴- انتخاب بهترین ترکیب باندی برای طبقه‌بندی
با توجه به اینکه رفتار طیفی کلاسها در بعضی از باندهای سنجنده های چند طیفی مشابه می‌باشند ازاین‌رو کاهش دادن باندها با همبستگی بالا در اهداف مربوط به طبقه‌بندی اجتناب‌ناپذیر می‌باشد به‌ خصوص اگر روش‌های طبقه‌بندی مبتنی بر شاخص‌های آماری (حداکثر احتمال^[۷۰]) مدنظر باشد. به‌عبارت‌دیگر هر چه قدرت همبستگی بین باندها کمتر باشد بهترین باندها برای طبقه‌بندی محسوب می‌شود. با توجه به مطالب اشاره‌شده، تحلیل وابستگی بین باندها و حذف باندهای اضافی برای دستیابی به طبقه‌بندی با دقت بالاتر از اهمیت زیادی برخوردار است.
۴-۱۱-۵- طبقه‌بندی حداکثر احتمال
فرایند حداکثر احتمال یک رویکرد آماری نظارت‌شده برای بازشناسی الگو می‌باشد. در این طبقه‌بندی احتمال تعلق هر پیکسل به یک مجموعه‌ای از کلاس‌های از پیش تعریف‌شده محاسبه گردیده و سپس پیکسل موردنظر به کلاسی که دارای بیشترین احتمال است، اختصاص می‌یابد. طبقه‌بندی حداکثر احتمال بر پایه احتمال بیزی می‌باشد، یعنی:
رابطه (۱۱) P(x,w)=P(w/x)P(x)=P(x/w)P(w)
در رابطه فوق به x و w عموما پیشامد می‌گویند.
P(x,w) احتمال هم‌زیستی (تقاطع) پیشامدهای x و w
P(x) و P(w) احتمال‌های پیشین پیشامدهای x و w
اگر پیشامد xi و i امین بردار الگو باشد و wj اطلاعات کلاس j باشد، احتمال اینکه xi متعلق به کلاسwj باشد ،بر اساس رابطه ۱۲ محاسبه می‌شود:
رابطه (۱۲):
P(wj/xi)=P(xi/wj)P(wj)/P(xi)
ازآنجایی‌که P(x) عموما به‌صورت توزیع یکنواخت می‌باشد (بدین معنا که احتمال وقوع برای تمام پیکسل‌ها یکسان است)،رابطه (۱۳) را می‌توان به‌صورت زیر بازنویسی کرد:
رابطه(۱۳) P(wj/xi)∞P(xi/wj)P(wj)
زمانی می‌توان پیکسل i را به کلاس k اختصاص داد که پیکسل موردنظر دارای بالاترین مقدار در عبارت P(w_k/xi)، رابطه (۱۳) باشد . ضابطه طبقه‌بندی را می‌توان به‌صورت زیر بیان کرد:
رابطه(۱۴) W_k= argmax {P(xi/wi)P(wj)}
در رابطه فوق arg به آرگومان دلالت می‌کند. ضابطه موجود در رابطه (۱۴) حاصل‌ضرب احتمال شرطی و احتمال پیشین را به حداکثر می‌رساند. اگرچه در بعضی از مواقع ،احتمال پیشین P(w) به‌صورت توزیع یکنواخت در نظر گرفته می‌شود (به علت عدم وجود دانش یا به دلیل عدم آگاهی از توزیع واقعی احتمال پیشین )، که در این صورت رابطه (۱۴) به‌صورت زیر بازنویسی می‌شود:
رابطه(۱۵) P(Wi/Xi)∞P(Xi/Wj)
اگر پیکسل i به کلاس k که رابطه (۱۵) را بیشینه می‌سازد ،اختصاص پیدا کند ،این نتیجه راه‌حل احتمال حداکثر نامیده می‌شود.
معمولا احتمال P(Wi/Xi)∞P(Xi/Wj) شرطی از فرض توزیع گوسی(نرمال) پیروی می‌کند . که در این صورت احتمال شرطی به‌صورت زیر نوشته می‌شود:
رابطه(۱۶) P(xi/wj)=1/√۲ӆ^P√│Cj│exp(-1/2×(xi-µj)^T×Cj^-1×(xi-µj)
در رابطه بالا ،Cj ماتریس کوواریانس کلاس Wj با بعد p
µj بردار میانگین کلاس Wj و علامت × دلالت بر دترمینان دارد.
برای اهداف کاربردی ،رابطه (۱۶) با گرفتن لگاریتم طبیعی به‌صورت زیر بیان می‌شود:
رابطه(۱۷) Ln [P(xi/wi)]=-1/2p×ln(2ӆ)×-۱/۲ln│Cj│-۱/۲(xi-µj)^T×Cj^-1×(xi-µj)
ازآنجایی‌که عبارت pln(2ӆ) برای تمامی کلاس‌ها یکسان است ،بدین‌صورت می‌توان آن را ثابت در نظر گرفت که بدون تأثیرگذاری بر رتبه‌بندی نهایی مقادیر [(Ln [P(xi/wi ،حذف گردد . رابطه (۱۷) با ضرب عدد ثابت ۲- به‌صورت زیر نوشته می‌شود:
رابطه(۱۸) -۲ln[P(xi/wj)]=ln│Cj│+(xi-µj)^T×Cj^-1×(xi-µj)
واضح است که بیشینه‌سازی رابطه (۱۶) برابر است با کمینه‌سازی رابطه (۱۸) . عبارت دوم رابطه (۱۸) ، به‌صورت فاصله ماهالونوبیس می‌باشد. بنابراین شکل ابر تشکیل‌شده به‌وسیله مجموعه پیکسل‌های یک کلاس می‌تواند به‌صورت یک بیضوی تشریح شود. شکل بیضوی نیز به کوواریانس بین ویژگی‌های متعلق به فضای ویژگی وابسته است . در فضای ویژگی دوبعدی ، تابع حداکثر احتمال بیضوی‌های خطوط هم احتمال را ترسیم می کند که به‌صورت مرزهای تصمیم‌گیری قابل‌مشاهده است.
قاعده تصمیم‌گیری حداکثر احتمال مبتنی بر احتمال می‌باشد. در این روش هر پیکسل دارای الگوی اندازه‌گیری x را به کلاس i نسبت می‌دهد. درصورتی‌که بردار x دارای بیشترین شباهت به آن کلاس باشد. به‌عبارت‌دیگر، طبقه‌بندی حداکثر احتمال، احتمال تعلق یک پیکسل را به کلاسی می‌دهد که در آن مقدار احتمال ، ماکزیمم باشد. روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال هنوز یکی از پرکاربردترین الگوریتم‌های طبقه‌بندی نظارت‌شده است. در فرایند طبقه‌بندی حداکثر احتمال فرض بر این است که داده‌های آماری آموزشی برای هر کلاس به‌صورت نرمال توزیع‌شده‌اند. برای این روش ابتدا برای نمونه‌های جمع‌ آوری‌شده برای هر کلاس i مقدار میانگین و ماتریس واریانس و کوواریانس تعریف می‌شود. با بهره گرفتن از تابع چگالی احتمال و مقدار احتمال هر کلاس ، می‌توان ماکزیمم احتمال تعلق پیکسل به یک کلاس را به دست آورد.
۴-۱۲- مرحله پس پردازش(استخراج نقشه کاربری و پوشش اراضی )
به‌منظور افزایش دقت طبقه‌بندی و کیفیت آن نیاز به یک سری عملیات بر روی تصویر طبقه‌بندی‌شده وجود دارد. با توجه به روش طبقه‌بندی مورداستفاده در این تحقیق از عملیات‌های زیر برای پس پردازش تصاویر طبقه‌بندی‌شده ، استفاده‌شده است.
۴-۱۲-۱- ادغام کلاس‌ها
با توجه به غیریکنواختی و ناهمگونی بسیاری از پدیده‌های سطح زمین و عواملی نظیر قدرت تفکیک مکانی ،طیفی و رادیومتری داده‌های سنجش‌ازدور ، معمولا مفسر برای طبقه‌بندی مجبور به ادغام تعدادی از کلاس‌های طیفی یا زیر کلاس می‌شود. ممکن است این کلاس‌ها چندان اهمیتی برای کاربران نداشته باشد ، ولی مفسر برای رسیدن به کلاس اطلاعاتی موردنیاز و متناسب باهدف خود، چاره‌ای جز نمونه‌برداری از تمامی زیر کلاس‌ها و طبقه‌بندی آن‌ها ندارد. در چنین شرایطی پس از طبقه‌بندی باوجود کلاس‌های متعدد می‌توان در مرحله پس از طبقه‌بندی، اقدام به ادغام کلاس‌ها باهدف کاربر کرد(علوی پناه،۱۳۸۹).
با توجه به متفاوت بودن رفتار طیفی کلاس‌های یکسان در مناطق مختلف و تأثیرگذاری ارتفاع و مشتقات حاصل از آن کاربر مجبور به استفاده از زیر کلاسهایی برای یک کلاس مشخص می‌باشد . این امر بدیهی می‌باشد که ادغام زیر کلاس‌ها در هم بر دقت کلی طبقه‌بندی تأثیر زیادی می‌گذارد چراکه در مرحله تعیین درصد دقت کلی نمونه‌های تستی معرفی‌شده از کلاس‌های اصلی می‌باشد و نیازی به معرفی کلاس‌ها در مرحله تعیین دقت نیست.
۴-۱۲-۲- ارزیابی دقت طبقه‌بندی
ارزیابی دقت بر اساس نمونه‌های آموزشی که به‌عنوان تست طبقه‌بندی برداشت‌شده (آن‌ها را می‌توان از نقشه‌های موجود ، عکس‌های هوایی ، برداشت میدانی و گوگل ارث با توجه به تاریخ مورداستفاده برداشت نمود) انجام می‌پذیرد. به‌منظور بیان دقت یک نقشه طبقه‌بندی‌شده به‌صورت کمی می‌توان آن را به‌صورت پیکسل به پیکسل با واقعیت زمینی مقایسه و نتایج را در جدولی به نام جدول خطا درج نمود. بر پایه این جدول می‌توان معیارهای کمی نظیر دقت کاربر ^[۷۱]، صحت تولید ^[۷۲] صحت کلی ^[۷۳]و ضریب کاپا^[۷۴] را برای بیان صحت محاسبه نمود. جدول مذکور به‌صورت ماتریس بیان می‌شود که در ردیف و ستون آن به ترتیب نقاط آموزشی و پیکسل‌های طبقه‌بندی‌شده در تصویر در نظر گرفته می‌شود.
۴-۱۲-۲-۱- دقت کاربر

وبخش دوم معادله میشود

مطابق با آن لاگرانژین موثر برهم کنش جریان بار

که شامل (از جمله بخش دیگر) سهم عمده در است. ملاحضات ساده ای ارائه شده است که تا کنون چندین جنبه اساسی از رویکرد عمومی از آن را شرح می دهیم.

-بعبارت دیگر، فرایند تقریبی ترم بر هم کنش در از طریق مثالی از یک ‎OPE‎ مسافتهای کوتاه است. محصول عملگر های مکانی و که در فاصله کوتاه بوده بعلت پیچیدگی با انتشارگر برد کوتاه ‎W ، (در مقایسه با )، به یک سری از عملگرهای مرکب مکانی که بخش عمده آن در نشان داده شده است، گسترش یافت. سهم غالب در بسط فاصله کوتاه از عملگرهای با کمترین ابعاد می آید در مورد بحث انها عملگرهای چهار ‎(۴)‎ فرمیون از شش بعد هستند در حالیکه در واپاشی ضعیف عملگرهای ابعاد بالاتر معمولا می توانند نادیده گرفته شود.

-توجه به این موضوع ضروری است که با برهم کنش ضعیف جریان بار سروکار داریم و تقریب آن هنوز در بخش غیرمکانی در درگیر نیست جز اینکه مرتبه بالاتر اصلاحات ضعیف یا فرآیندهای با حالتهای بوزون ‎W‎ خارجی در نظر می گیریم متناظرا” بسط ‎OPE‎ که برهمکنش غیرمکانی است بسط داده شده است که زمانی که به همه مراتب در رسیدگی شود معادل اصل تئوری است. به عبارت دیگر مجموعه کامل از توابع گرین برای جریان بار برهمکنش های ضعیف از کوارک تولید خواهد شد. برشی از سری عملگر برای فرآیندهای کم انرژی حاصل یک طرح تقریب سیستماتیک است سهم های تحت فشار با توانی از نادیده می گیریم. در این روش قادر بساخت تئوری موثر کم انرژی برای واپاشی ضعیف هستیم.

( 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. )

-برای تکمیل تئوری موثر بوزن ‎W‎ بعنوان درجه آزادی دینامیکی حذف می شود در این مرحله است که اغلب بعنوان “ادغام بوزون ‎W‎” ارائه شده است. اصطلاحات که به زبان انتگرال مسیر بسیار آشکار است در بالا بحث شده است البته به طور جایگزین کاری که میتوان انجام داد، استفاده از فرمالیم عملگر کانوئیک است، که در آن میدان ‎W‎ بجای یکپارچگی کانوئیک ازطریق بکارگیری تئوری و یک استفاده کند. ترم برهمکنش چهار فرمیون مکانی نسخه مدرن از تئوری بر هم کنش ضعیف فرمی‎ است. توصیف مستقیم از فرمولاسیون ‎OPE‎ تاکنون از نظر دینامیک کم انرژی بحث شده است اثرات کوتاه برد تبادل نیرو با واسطه یک بوزون سنگین تقریبا وابسته به نقطه برهمکنش است‎.
-علاوه براین مشاهدات نشان می دهد روش ارزیابی توابع گرین مربوطه (یا دامنه) بطور مستقیم در ساخت ‎OPE‎ همانطور که در نشان داده شده نقش دارد درواقع نتایجی که در تکنیک انتگرال مسیر بکارگیری می شود در حالیکه دومی می تواند بینش مفیدی در جنبه های عمومی روش ارائه دهد سابقا برای محاسبات عملی راحت تر بود وآن را در کل بحث دنبال می کنیم.تا کنون در باره بر هم کنش قوی بین کوارکها صحبت نشد که البته می توان آن را در نظر گرفت. آنها توسط ‎QCD‎ شرح داده می شود و در تئوری اختلال می تواند در برد کوتاه محاسبه شود که ناشی از خواص آزادی مجانبی از ‎QCD‎ است سهم تبادل گلوئون مربوطه تصحیحات کوانتوم را به منظور ساده سازی موضوع روشن شده در بالا که می تواند در این مورد به عنوان تقریب کلاسیکی مد نظر قرار گیرد تشکیل می دهد. در این بخش پیوستگی و تلفیق تصحیحات ‎QCD‎ و ویژگیهای اضافی مرتبط که آنها مفهوم ‎OPE‎ را می رساند توصیف خواهد شد.

بسط عملگرها و اثرات برد کوتاه QCD
اکنون بحث تصحیحات QCD در فاصله کوتاه‌برد در OPE برای برهمکنش ضعیف را ادامه خواهیم داد نقطه حیاتی برای این امر خطیر خواص آزادی مجانبی QCD است این مجوزی است که تصحیحات برد کوتاه مورد عمل قرار گیرد و این بدین معنی است که سهم گلوئون سخت در انرژی از مرتبه به مقیاس هادرونیک یعنی کمتر از ۱Gev در تئوری اختلال کاهش دهد. در حال ناگزیر به محدود سازی به شش بخش عمده هستیم. در OPE و سهم عملگرهای مکانی دیگر را نادیده می‌گیریم مثالی از گذار را که برای دامنه‌اش بدون اعمال QCD داشتیم

یاد‌آوری می‌کنیم که در آن تکرار مجموع‌ یابی بیش از شاخص رنگ قابل درک است این نتیجه مستقیماً به هامیلتونین مؤثر (۲-۲) که در آن شاخص رنگ سرکوب شده، منجر می‌شود. اگر اثرات QCD را اعمال کنیم هامیلتونین مؤثر به منظور بازتولید تئوری دقیق‌تر با تقریب کم‌انرژی ساخته می‌شود که به شکل زیر تعمیم داده شده است.

که

۹۷
به روش مرجع [۳۳] ۹۸
چکیده
با توجه به مصرف بالای محصولات پتروشیمی در جهان امروز و پتانسیل بالای ایران برای توسعه و تامین خوراک پتروشیمی‌ها، مجتمع‌های پتروشیمی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. از اینرو یکی از واکنش‌های مهم به نام هیدروژناسیون استیلن در یکی از واحدهای مادر پتروشیمی، یعنی واحد الفین بررسی و کنترل شده است. در این پژوهش پس از بررسی کتب علمی مرجع، مقالات علمی و رساله‌های موجود در این زمینه، در ابتدا یک سیستم راکتور هیدروژناسیون استیلن غیرخطی که در صنعت پتروشیمی جنوب کشور در حال استفاده است، انتخاب شده و با بهره گرفتن از معادلات موازنه‌ی جرم و انرژی بوسیله‌ی برنامه‌ی تخصصی MATLAB شبیه‌سازی شده است. سپس سعی شده با بهره گرفتن از اعمال تغییرات یک مقدار پله در معادلات دمای راکتور، آن را با یک تابع تبدیل مناسب، با خطای بسیار کم تقریب زده و مدل‌سازی شود. همچنین با بهره گرفتن از پاسخ پله‌ی سیستم تقریب زده شده، در ابتدا کنترل‌کننده‌های کلاسیک و سپس کنترل کننده‌ی فازی طراحی شود و در ادامه با نشان دادن این که هیچ یک از کنترل کننده‌ها بطور مناسب برای کنترل دمای خروجی راکتور در فرایند هیدروژناسیون استیلن مناسب نیستند، طراحی کنترل کننده‌ی فازی PI_Smith با شرایط گفته شده در فصل چهارم پیشنهاد ‌می‌شود. در نهایت با مقایسه‌ی نتایج حاصل از طراحی‌ کنترل کننده‌های متفاوت برای سیستم مذکور، این نتیجه حاصل می‌شود که کنترل کننده‌ی فازی PI_Smith می‌تواند کنترل کننده‌ی مناسب‌تری برای سیستم‌های دارای تاخیر باشد.

( 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. )

کلید واژه
طراحی کنترل کننده‌ی فازی، طراحی کنترل کننده‌‌های کلاسیک، مدل‌سازی راکتور هیدروژناسیون استیلن
فصل اول
مقدمه
۱-۱- پیشگفتار
در صنایع شیمیایی به منظور کاهش هزینه‌های عملیاتی و توسعه‌ی بازارهای جدید، همواره توجه خاصی به بهبود کیفیت محصول و کاهش ضایعات تولید وجود دارد. برای رسیدن به این اهداف استفاده از سیستم‌های کنترل بسیار ضروری است. همواره در صنعت فرآیندهای غیرخطی بسیاری وجود دارند که توسط روش‌های کلاسیک قابل کنترل نیستند، همچنین اگر بر روی ورودی‌ها و خروجی‌های یک فرایند نیز قیودی وجود داشته باشد، استفاده از کنترل کننده‌های کلاسیک نیز به مراتب مشکل‌تر خواهد شد [۱]. در این میان کنترل کننده‌ی فازی که دارای یک رفتار غیرخطی می‌باشد یک روش کنترلی در حال توسعه و بسیار سودمند در مورد فرآیندهای غیرخطی است .که علاوه بر دارا بودن کارایی بسیار بالا، رفتارهای بسیار مناسب‌تری در برخورد با محدودیت‌ها بر روی متغیرهای کنترل‌کننده، کنترل‌شونده و دیگر خصوصیات مسئله از خود نشان می‌دهد و برای سیستم‌های دارای تاخیر یا به عبارت دیگر دارای دینامیک‌های کند نیز مناسب است.
۱-۲- بیان مسئله
تولید اتیلن^[۱] یکی از شاخص‌های اصلی رشد در صنعت پتروشیمی هر کشوری می‌باشد که مصرف عمده آن در صنایع پلیمری بخصوص تولید پلی‌اتیلن است. واحدهای الفین در صنعت پتروشیمی که در آن‌ها اتیلن تولید می‌شود از جمله فازهای مادر، بشمار می‌آیند. شرایط فرایند تهیه گاز اتیلن ایجاب می‌کند که در طی واکنش، فرایند عاری از هرگونه ناخالصی‌ها، بخصوص گاز استیلن^[۲] با نماد ، گاز اتان^[۳] با نماد و گاز منواکسیدکربن^[۴] با نماد باشد. برای مثال، مقدار ناچیزی از ناخالصی استیلن، سبب غیرفعال شدن کاتالیزور واکنش و در نتیجه متوقف شدن فرایند تهیه اتیلن می‌شود. بنابراین با روشی مشخص و مطمئن باید این ناخالصی‌ها جدا شوند. جداسازی استیلن از اتیلن بوسیله‌ی فرایندی به نام هیدروژناسیون^[۵] در راکتور هیدروژناسیون صورت می‌پذیرد. از آن جایی که این فرایند بسیار حساس به تغییرات دما می‌باشد، بنابراین می‌بایست دمای مواد ورودی راکتور هیدروژناسیون بنحوی مطلوب در جهت افزایش بازده تولید گاز اتیلن خالص خروجی، کنترل شود. از جمله مشکلات متداول این راکتور، تاخیر زمانی بسیار طولانی آن (در مقیاس ساعت) و رفتار غیرخطی آن می‌باشد. از اینرو، انتظار می‌رود با در نظر گرفتن شرایط انجام فرایند هیدروژناسیون استیلن، با طراحی کنترل کننده‌ای مناسب جهت کنترل دمای مواد ورودی راکتور هیدروژناسیون استیلن، واکنشی با کیفیت به همراه نرخ تولید مشخص از محصول مطلوب گاز اتیلن در شرایط اقتصادی بهینه، ایجاد شود [۲].
۱-۳- ضرورت و اهمیّت پژوهش
از آنجایی که با توجه با اهمیّت اتیلن، می‌دانیم که به عنوان خوراک برای واحدهای دیگر پتروشیمی استفاده می‌شود، بنابراین با افزایش بازده تولید گاز اتیلن خروجی از راکتور هیدروژناسیون، افزایش کیفیت مواد مورد استفاده در صنایع پتروشیمی را سبب می‌شود. از اینرو با تلاش در جهت افزایش بازده تولید اتیلن بوسیله‌ی طراحی کنترل کننده‌های مناسب بر روی راکتور هیدروژناسیون استیلن، می‌توانیم به این هدف فائق آییم. همچنین از دیگر موارد ضرورت این پژوهش، می‌توان به برداشتن یک گام مثبت در جهت بدست گرفتن کنترل فرآیندهای مهم صنعتی کشور به دست متخصصین ایرانی با بهره گرفتن از علوم نوین کنترلی، همچون منطق فازی اشاره نمود.
۱-۴- اهداف پژوهش
اهداف انجام پژوهش‌هایی از این قبیل، که در زمینه‌های کاربردی صنعتی انتخاب و انجام می‌پذیرند را می‌توان بصورت زیر خلاصه کرد.
به عنوان هدف علمی، می‌توان به بالا بردن سطح دانش محققین و متخصصین در زمینه طراحی و کنترل یک سیستم غیرخطی دارای تاخیر، مهم و پر کاربرد در صنایع کشور بر اساس منطق فازی اشاره کرد.
از لحاظ هدف کاربردی، می‌توان به بهبود و ارتقاء روش‌های کنترلی کلاسیک مرسوم مورد استفاده در فرآیندهای مهم هیدروژناسیون صنعتی موجود در پتروشیمی‌های کشور اشاره نمود.
پیشنهاد روش‌ کنترلی جدید، در راستای کاهش تلفات اتیلن و افزایش بازدهی محصولات راکتور هیدروژناسیون و همچنین در نظر گرفتن شرایط واقعی موجود در راکتور هیدروژناسیون، به جهت نزدیک‌تر شدن به شرایط واقعی کاری موجود در واحدهای پتروشیمی کشور.
طراحی کنترل کننده‌ای مدرن، که منجر به کاهش زمان پاسخ‌دهی سیستم‌های صنعتی دارای تاخیر بخصوص راکتور هیدروژناسیون استیلن و افزایش سرعت عمل در حذف اغتشاش ورودی به سیستم، بدون داشتن تلفات.
۱-۵- محدودیت‌های موجود در انجام پژوهش
همانطور که می‌دانیم راکتور هیدروژناسیون استیلن غیرخطی می‌باشد و بدلیل وجود پارامترهای متفاوت در واکنش هیدروژناسیون استیلن که در راکتور رخ می‌دهد، دارای پیچیده‌گی در مدل راکتور است. این امر سبب شده که نتوان به صورت روش‌های معمول، با جمع‌ آوری داده‌های ورودی و خروجی راکتور، مدل آن را شناسایی کرد. از اینرو همانطور که در فصل سوم به شرح کامل مدل‌سازی راکتور هیدروژناسیون پرداخته خواهد شد، می‌بایست مدل راکتور را از روی حل معادلات موازنه‌ی جرم و انرژی تقریب زد. این تقریب در مدل، سبب می‌شود که همواره نتوان به مدل دقیقی از راکتور جهت طراحی کنترل کننده دست یافت. این موضوع در نوع خود به عنوان یک محدودیت بزرگ در رسیدن به مدل دینامیکی راکتور و طراحی کنترل کننده تلقّی می‌گردد. همچنین از دیگر محدودیت‌های انجام این پژوهش، می‌توان به عدم دستیابی به اطلاعات دقیق راکتورهای شیمیایی موجود در صنعت به دلیل حفاظت اطلاعات، اشاره کرد.
۱-۶- روش انجام پژوهش
روش کار در این پژوهش به این صورت خواهد بود که ابتدا به بررسی کتب علمی مرجع، مقالات علمی و رساله‌های موجود در این زمینه پرداخته و سعی خواهد شد که رفتار دینامیکی حلقه باز راکتور هیدروژناسیون، بررسی گردد. سپس مدل مناسب انتخاب و با کمک برنامه­ی تخصصی MATLAB، تحلیل شده و به شبیه­سازی رفتار فرایند پرداخته شود. در ادامه کنترل کننده‌های مناسب طراحی شده و به سیستم اعمال گشته است. در پایان نیز پس از تحلیل نتایج بدست آمده در این پژوهش، به مقایسه آنها با نتایج حاصل از روش‌های استفاده شده در مطالعات گذشته پرداخته خواهد شد. شرح کامل روش انجام پژوهش بصورت زیر خواهد بود [۳۴-۱].
در این پژوهش، در فصل دوم به مطالعه مختصری از مفاهیم اولیه واکنش‌های شیمیایی و راکتورهای شیمیایی به سبب بدست آوردن دیدگاهی از مهندسی شیمی، پرداخته شده است. در فصل سوم نیز به عنوان بررسی موردی، با هدف آشنایی با رفتار دینامیکی راکتور فرایند هیدروژناسیون استیلن مورد استفاده در یکی از پتروشیمی‌های جنوب کشور، به توصیفی از فرایند هیدروژناسیون استیلن به همراه بررسی معادلات جرم و انرژی حاکم بر آن و مدل‌سازی راکتور این فرایند از روی تقریب حل معادلات موازنه‌ی جرم و انرژی اختصاص داده شده است. همچنین در این فصل به تاریخچه‌ای از مطالعات تاکنون انجام شده درباره‌ی فرایند هیدروژناسیون استیلن و مدل‌سازی آن در واحدهای الفین پتروشیمی‌ها، اشاره شده است. فصل چهارم نیز به بررسی تاریخچه‌ کنترل کننده‌های طراحی شده برای فرایند مورد نظر، به جهت دستیابی به بازدهی تولید بیشتر و کاهش تلفات محصول مطلوب گاز اتیلن که بوسیله‌ی هیدروژناسیون گاز استیلن تولید می‌شود، به طراحی کنترل کننده‌های این فرایند اختصاص داده شده که ابتدا به طراحی کنترل کننده‌‌های کلاسیک، از قبیل PI، IMC و پیش‌بین اسمیت و سپس به طراحی کنترل کننده‌ی فازی بصورت ترکیب با کنترل کننده‌های PI و پیش‌بین اسمیت، برای فرایند مورد نظر پرداخته خواهد شد. در نهایت، در فصل پنجم نیز با تحلیل نتایج بدست آمده از طراحی کنترل کننده‌های متفاوت و جمع‌بندی آن‌ها در یک جدول بر اساس معیارهای انتگرالی خطای هر یک از کنترل کننده‌های طراحی شده و همچنین زمان صعود و نشست پاسخ پله‌ی بدست آمده در هر طراحی، به نتیجه‌گیری درباره‌ی کنترل کننده‌ها و پیشنهاد مناسب‌ترین کنترل کننده برای راکتور فرایند هیدروژناسیون استیلن، اختصاص داده شده است. همچنین در ادامه‌ی فصل پنجم، با مقایسه مطالعات انجام شده پیشنهاداتی برای انجام پژوهش‌‌های آتی، ارائه شده است.
فصل دوم
واکنش شیمیایی و راکتور شیمیایی
۲-۱- مقدمه
برای بررسی صنایع شیمیایی، پتروشیمی و پالایشگاه‌ها، ابتدا می‌بایست با مفاهیم اولیه واکنش‌های شیمیایی و اجزای مورد استفاده در آن‌ها، آشنا شد. از آنجایی که در فصل سوم این پژوهش بطور کامل به مطالعه یکی از فرایندهای مهم در صنعت پتروشیمی پرداخته شده؛ از اینرو، در این فصل بطور مختصر به آشنایی با انواع واکنش‌های شیمیایی و انواع راکتورهای شیمیایی، پرداخته خواهد شد.
واکنش‌های شیمیایی از نظر نوع و سینتیک^[۶] گونه‌‌های زیادی را شامل می شوند، ولی چیزی که برای اهداف مهندس شیمی، در زمینه‌ی طراحی تجهیزات و طراحی سیستم کنترل مهم است، این است که واکنش‌های درون راکتورها، جزء کدام یک از دسته‌بندی واکنش‌ها می‌باشند. در ادامه، از آن جایی که برای تولید مواد شیمیایی با حجم بالا، معمولاً از راکتورهای پیوسته‌ی پلاگ استفاده می‌شود، توجه خود را بر روی این نوع راکتورها به جهت استفاده در فصل سوم به عنوان بررسی موردی، جلب می‌کنیم. راکتورهای پیوسته بطور مداوم کار می‌کنند. یعنی در حالت پایدار، واکنش کننده‌ها بطور مداوم وارد ظرف راکتور می‌شوند و محصول‌ها نیز بطور مداوم از آن خارج می‌گردند. مداوم بودن راکتورهای پیوسته در مقایسه با عمل دوره‌ای راکتورهای ناپیوسته موجب تولید بالاتر و بهره‌وری اقتصادی بیشتری می‌شود.
۲-۲- تعریف واکنش شیمیایی
واکنش شیمیایی به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن ساختار ذره‌های تشکیل دهنده‌ی مواد اولیه‌ی واکنش دچار تغییر می‌شوند؛ یعنی طی آن یک یا چند ماده شیمیایی به یک یا چند ماده شیمیایی دیگر تبدیل می‌گردد. همچنین مهندسی واکنش شیمیایی را می‌توان به عنوان یک فعالیت مهندسی در راستای شناخت واکنش‌های شیمیایی و بهره‌برداری مناسب از آن‌ها تعریف کرد که هدف اصلی آن طراحی و بهینه‌سازی و بهره‌‌برداری از راکتورهای شیمیایی است [۳].
۲-۳- انواع واکنش‌های شیمیایی
راه‌های متعددی برای تقسیم‌بندی واکنش‌های شیمیایی از نظر نوع و سینتیک وجود دارد و می‌توان آن‌ها را از دیدگاه متفاوتی تقسیم‌بندی کرد. اما تقسیم‌بندی که برای اهداف مهندسی شیمی در بحث فعل و انفعالات شیمیایی استفاده می‌شود، تقسیم‌بندی بر اساس فاز‌های موجود در واکنش می‌باشد. از این جهت آن‌ها را بطور کلی به دو دسته همگن^[۷] و غیرهمگن^[۸] تقسیم می‌نمایند. همچنین نوع دیگری از فعل و انفعالات شیمیایی را که در این تقسیم‌بندی باید مد نظر داشت، دو دسته‌ی واکنش‌های شیمیایی با کاتالیزور^[۹] و غیرکاتالیزور^[۱۰] می‌باشد [۴]. همچنین از دیدگاه طراحی تجهیزات و سیستم‌های کنترل فرایند نیز می‌توان واکنش‌های شیمیایی را از یکدیگر مجزا دانست، بدین صورت که واکنش درون راکتور جزء کدام دسته از واکنش‌های برگشت‌پذیر^[۱۱] یا برگشت‌ناپذیر^[۱۲]، پشت سرهم (واکنش شیمیایی سری)^[۱۳] یا همزمان (واکنش شیمیایی موازی)^[۱۴] و گرماگیر^[۱۵] یا گرمازا^[۱۶] می باشد[۱]. هر یک از واکنش‌های فوق در ادامه تعریف می‌شوند.
۲-۳-۱- واکنش‌های همگن و غیرهمگن
به واکنشی همگن اطلاق می‌گردد که مواد واکنش‌دهنده تنها در یک فاز ماده (جامد، مایع یا گاز) می‌باشند و با یکدیگر واکنش می‌دهند و به واکنشی غیرهمگن اطلاق می‌گردد که برای انجام آن مواد واکنش‌دهنده، حداقل در دو فاز از ماده می‌باشند و با یکدیگر واکنش می‌دهند [۴].
۲-۳-۲- واکنش‌های‌ کاتالیزوری و غیرکاتالیزوری
به واکنش‌هایی کاتالیزوری اطلاق می‌گردد که سرعت انجام آن‌ها در اثر حضور موادی که جزء ترکیب شونده‌ها و یا محصولات واکنش نیستند، تغییر می کند؛ غلظت این مواد خارجی که آن‌ها را کاتالیزور می‌نامند لازم نیست زیاد باشد و در واقع کاتالیزورها بصورت واسطه عمل می‌کنند. همچنین به واکنش‌هایی که کاتالیزور در آن نقشی ندارد، واکنش غیرکاتالیزوری اطلاق می‌گردد [۴].
۲-۳-۳- واکنش‌های برگشت‌پذیر و برگشت ناپذیر
به واکنش‌هایی برگشت‌پذیر اطلاق می‌گردد که در آن، هم تبدیل مواد اولیه به محصول و هم تبدیل محصول به مواد اولیه، یا به عبارت دیگر با تغییر شرایط، واکنش در جهت عکس پیشرفت می‌کند که بصورت نماد ریاضی با رابطه ۲-۱ نمایش می‌دهند.
(۲-۱)
همچنین به واکنشی که در آن عمل واکنش فقط در یک جهت می‌باشد، واکنش برگشت‌ناپذیر گویند. یعنی فقط در جهت تبدیل مواد اولیه به محصول است، که به صورت نماد ریاضی با رابطه ۲-۲ نمایش می‌دهند [۱].
(۲-۲)
۲-۳-۴- واکنش پشت ‌سر هم (سری) و موازی
به واکنشی پشت سر هم می‌گویند که مواد اولیه ابتدا به یک محصول میانی تبدیل شده و سپس محصول میانی به محصول اصلی تبدیل می‌شود که بصورت نماد ریاضی با رابطه ۲-۳ نمایش می‌دهند.
(۲-۳)
همچنین به واکنشی موازی اطلاق می‌گردد که مواد اولیه در آن بطور همزمان به دو نوع محصول تبدیل می‌شود، که یکی از این محصولات می‌تواند محصول مطلوب باشد و محصول دیگر می‌تواند محصول نامطلوب از این واکنش باشد که بصورت نماد ریاضی با رابطه ۲-۴ نمایش می‌دهند [۱].
(۲-۴)
۲-۳-۵- واکنش‌های گرماگیر و گرمازا