مسيطر الشبكة العصبية لتحديد الموقع الافقي لهوائي الشرائح الدقيقة المصنع

الباحث

علي حسنين محسن عبود

المشرف

ايمان صالح كريم - وسام عصمت عبد اللطيف

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Neural network controller;Azimuth position;Microstrip antenna;Antenna tracking

الغرض من هذا العمل هو دراسة تطبيق نظام التحكم في موضع الزاوية الأفقية للهوائي (AAPCS) باستخدام كل من المتحكمات التقليدية والذكية. ينصب التركيز الأساسي على تصميم هوائي شرائح دقيقة، باستخدام تقنيات المحاكاة الحاسوبية (CST) لتصميم هوائي يعمل بتردد 2.4 جيجاهرتز. تم تحليل النتائج المحاكاة والمقاسة بتوصيف مؤشرات أداء الهوائي، بما في ذلك انخفاض الترددء وخسارة العودة (RL) وعرض النطاق الترددي، ونسبة الموجة الدائمة (VSWR) والكسب. كشف استكشاف تأثير ارتفاع درجة الحرارة على (RL ضمن نطاق من 0 إلى 120 درجة ody pie عن تغييرات كبيرة. تضمن العمل استخدام محرك مؤازر DC واحد لوضع هوائي الأفقى وتقييم ثلاثة متحكمات ل :82)05 4ىمتحكم PID التقليدي بواسطة طريقة ،Ziegler-Nichols و PID القابل للضبطهء والمتحكمات الذكية باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية (ANN), من خلال محاكاة MATLAB- ،Simulink تم اختبار فعالية المتحكمات في تتبع إشارات إدخال مختلفة (الخطوة؛ المنحدرء الموجة الجيبية، وزوايا الأعداد العشواتية المنتظمة). في حين أظهر متحكم PID التقليدي نتائج Ane yo إلا أنه فشل في تحقيق وضع هوائي الأفقى المطلوب. من ناحية أخرىء أظهر متحكم PID القابل للضبط استقرارًا Linde | 5 slaty nae مما يجعله خيارًا أكثر ملاءمة مقارنة بمتحكم PID التقليدي. أظهر متحكم ANN المحسن بواسطة خوارزمية الانتشار الخلفي وطبقتين مخفيتين أداء تحكم clad وأظهر قدرات تتبع رائعة بوقت استقرار منخفضء وبدون cj glad وخطأ ثابت في الحالة المستقرة يساوي ol pire متجاورًا متحكمات PID التقليدية و PID القابلة للضبط في الدقة والاستقرار وكفاءة الطاقة. ساهم العمل المقترح بشكل كبير في تعزيز أداء نظام الاتصالات بشكل عام من خلال المكونات الثلاثة الرئيسية: هوائي عالي الجودة بنمط إشعاع اتجاهي ومع Cal jail ضئيل بين محاكاة وعملية التصنيع، حيث بلغ مستوى العودة حوالي %26 والكسب حوالي 9/014.29، وهي نتائج جيدة ومقبولة، بالإضافة إلى تضمين محرك مؤازر DC مناسب ونظام تحكم موثوق به باستخدام ANN كتقنية التحكم الذكية الوحيدة في النظام. بالإضافة إلى ذلك، كان تصميم النمذجة لشبكة العصبية الاصطناعية المقترحة نموذجًا GY WS تغيير في الزوايا (زاوية الشعاع وزاوية تحول الطور). نتيجة cal يمكن للهوائي الشرائح الدقيقة التقاط الإشارة الأقوى بكفاءة من خلال تمكين التتبع الدقيق عبر المواضع المختلفة.

The purpose of this work is to investigate the application the Antenna Azimuth Position Control System (AAPCS) employing both conventional and intelligent controllers. The primary focus lies in the design of a microstrip antenna, utilizing Computer Simulation Techniques (CST) to design an antenna operating at 2.4 GHz. Analysis of simulated and measured results characterized the antenna's performance metrics, encompassing frequency dip, Return Loss (RL), bandwidth, Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), and gain. An exploration into the impact of temperature elevation on RL, within the range of 50°C to 120°C, unveiled significant changes. The work encompassed a DC Servomotor was used for the antenna azimuth position and an evaluation of three controllers for the AAPCS: the conventional PID controller using Ziegler-Nichols method, tunable PID, and intelligent Artificial Neural Network (ANN) controllers. Through MATLAB-Simulink simulations, the controllers' efficacy was tested in tracking various input signals (step, ramp, sine wave, and uniform random number angles). While the conventional PID controller demonstrated satisfactory results, it fell short in achieving the desired azimuth position. The tunable PID controller, however, showed enhanced stability and reduced overshoot, making it a more suitable option compared to the conventional PID controller. The ANN controller optimized via the Back Propagation algorithm and with two hidden layers showcased excellent control performance, displayed impressive tracking capabilities with low settling time, no overshoot, and zero steady-state error surpassing the conventional PID and tunable PID controllers in accuracy, stability, and energy efficiency. The proposed work contributed significantly to enhancing the performance of the communications system in general by the three main components: A high-quality antenna with directional radiation pattern and with minimal deviation between the simulation and manufacturing process, reaching RL about 26% and gain about 14.29%, which are good and acceptable results, Additionally, the inclusion of a suitable DC servomotor and reliable control system using ANN as the only intelligent control technology in the system. In addition, the modeling design for the proposed ANN was adaptive model for any change in angles (Beam Angle and Phase Shift Angle). As a result, the microstrip antenna could efficiently capture the strongest signal by enabling accurate tracking across various positions.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب