تحقیق در مورد کنترل سطح قندخون بیماران دیابتی به کمک منطق فازی 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کنترل سطح قندخون بیماران دیابتی به کمک منطق فازی

مهندس گلاره ویسی، هاجر قرباننژاد، سیمین کاظمی ازغدی

Email: [e-mail]

[e-mail]

چکیده- بیماری دیابت به شرایط حادی اطلاق میشود که در آن تولید و مصرف انسولین در بدن دچار اختلال شده و در نتیجه غلظت گلوکز در خون افزایش مییابد. نگهداری سطح گلوکز خون در نرمالترین حد ممکن عوارض بلندمدت ناشی از بیماری دیابت را بهطور قابل ملاحظهای کاهش داده و منجر به کاهش هزینههای مرتبط با این بیماری میگردد. در بیماران دیابتی سیستم درونی تنظیم گلوکز که بهدرستی عمل نمیکند، با یک الگوریتم کنترلی بهمنظور تنظیم سطح گلوکز خون جایگزین میشود. برای توسعهی یک الگوریتم کارآمد آشنایی با نحوهی عملکرد سیستم تنظیم گلوکز در یک فرد سالم ضروری است. در این تحقیق برای توصیف دینامیکهای غیرخطی سیستم گلوکز- انسولین در بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 از مدل مینیمال برگمان استفاده شده است. سپس یک کنترلر فازی با هدف تنظیم نرخ تزریق انسولین با فرض وجود اغتشاش و درنظرگرفتن تغییرات پارامترهای مدل پیشنهاد شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که کنترلر پیشنهادی توانسته سطح گلوکز خون را با موفقیت تنظیم نماید. همچنین کارایی کنترلر مورد نظر یعنی رباست بودن و دقت بالای آن با وجود اغتشاشهای فیزیکی مانند مصرف مادهی غذایی از طریق شبیهسازیها تایید میشود.

واژگان کلیدی- دیابت، غلظت گلوکز خون، نرخ تزریق انسولین، مدل مینیمال برگمان، کنترل فازی.

1- مقدمه

در بدن انسان، تعداد زیادی حلقهی طبیعی فیدبکدار برای حفظ تعادل حیاتی وجود دارد. ناتوانی یا سوءعمل هر یک از این حلقهها باعث بروز بیماریهای جدی با عوارض کوتاه یا بلندمدت میشود. بیماری دیابت یکی از انواع بیماریهایی است که در نتیجهی عملکرد نادرست این حلقههای طبیعی در بدن ایجاد میشود.

دیابت، یک بیماری متابولیکی است که در آن بدن انسولین را بهطور مناسب تولید یا مصرف نمینماید.

در حالت طبیعی، غذا در معده تبدیل به گلوکز یا قندخون میشود. قند از معده به جریان خون وارد میگردد. لوزالمعده (پانکراس) هورمون انسولین را ترشح میکند و این هورمون باعث میشود قند از جریان خون وارد سلولهای بدن شود. در نتیجه مقدار قندخون در حد نرمال و متعادل باقی میماند.

ولی در بیماری دیابت، انسولین به میزان کافی در بدن وجود ندارد و یا انسولین موجود قادر نیست تا وظایف خود را به درستی انجام دهد، در نتیجه به علت وجود مقاومت در برابر آن، قندخون نمیتواند بهطور مؤثری وارد سلولهای بدن شود و مقدار آن بالا میرود.

بالا بودن قندخون در درازمدت باعث بروز عوارضی در سیستم قلب و عروق، کلیه‌ها، چشم و سلسلهی اعصاب میگردد.

دیابت یکی از شایعترین بیماریهای انسانی در زمان ماست. در برآورد و تخمینی که در سال 1985 انجام شده مشاهده شده است که 30 میلیون نفر در سراسر جهان مبتلا به بیماری دیابت بودند، اما امروزه حدود 194 میلیون نفر به بیماری دیابت مبتلا هستند که در مقایسه با 20 سال گذشته 6 برابر شده است ]19[. آمارها نشان میدهد که اگر جلوی پیشرفت این بیماری همه‌گیر گرفته نشود تا سال 2025 شمار مبتلایان در سطح جهانی 50 درصد رشد خواهد داشت ]20[. طبق آمارهای بدست آمده، در کشور آمریکا در سال 2005 میلادی 8/20 میلیون نفر - 7 درصد کل جمعیت- به بیماری دیابت مبتلا بودهاند ]21[. از هر 20 ایرانی یک نفر به دیابت مبتلاست و نیمی از این تعداد نمی‌دانند که دیابت دارند. هر 10 ثانیه یک نفر در جهان به دلیل عدم آگاهی از دیابت و روش کنترل آن، جان خود را از دست میدهد. هر 30 ثانیه یک نفر در جهان به علت عدم آگاهی از دیابت و روش کنترل آن، پای خود را از دست میدهد ]22[.

در سه دههی اخیر تحقیقات گستردهای در زمینه کنترل قندخون در بیماران مبتلا به دیابت نوع اول انجام گرفته است. مقالات مختلف، استفاده از روشهای گوناگون کنترل کلاسیک و مدرن را پیشنهاد میدهند که طبعاً هر کدام مزایا و معایب خود را دارند ]12-1[. در اغلب این مقالات ابتدا مدل غیرخطی تاثیر متقابل گلوکز و انسولین، خطی سازی شده و سپس از روشهای کنترل خطی جهت بهبود شرایط بیمار استفاده می شود. اما کنترلرهای خطی ممکن است در مداوای بیمارانی که در شرایط بسیار حادی قرار دارند، با شکست مواجه گردند. در واقع اگر شرایط بیمار فاصله زیادی با شرایط نرمال داشته باشد، مدل خطی دیگر معتبر نبوده و نباید جهت طراحی کنترلر مورد استفاده قرار گیرد.

بهطور کلی استراتژیهای کنترلی به کار رفته در این زمینه را میتوان به سه دستهی کنترل حلقهباز، حلقهبسته و نیمهحلقهبسته تقسیم نمود. در روشهای کنترل حلقهباز، پزشک یک دُز معین انسولین را دو یا سه بار در روز به بیمار تزریق میکند. این روش کنترلی بسیار ساده و پر کاربرد است. هر چند که اگر بیمار در معرض تغییرات شدید قند خون باشد، این روش کارایی چندان خوبی نخواهد داشت. در روشهای کنترل حلقهبسته، انسولین بهطور پیوسته تزریق شده و سطح گلوکز خون به صورت بلادرنگ مانیتور میشود. استراتژی دیگر کنترل نیمهحلقهبسته است. در روشهای کنترلی نیمهحلقهبسته، قندخون در فواصل زمانی معین اندازه گرفته شده و نرخ تزریق انسولین با توجه به این نمونهبرداریها تنظیم میشود. طبعاٌ این نوع کنترل بسیار سادهتر بوده و هزینهی کمتری در بر خواهد داشت.

یکی از مشکلات کلیهی روشهای کنترل کلاسیک در برخورد با سیستمهای بیولوژیکی آن است که این روشها معمولاً بهشدت به پارامترهای مدل وابسته هستند. در حالیکه این پارامترها معمولاً مقادیر مشخص و ثابتی نداشته و از یک فرد به فرد دیگر تغییر میکنند. با استفاده از تکنیکهای کنترل فازی که کمتر به مدل ریاضی سیستم وابسته هستند، میتوان این مشکل را برطرف نمود.

در این مقاله دینامیک های غیر خطی تاثیر متقابل گلوکز و انسولین، با کمک مدل مینیمال ارائه شده توسط برگمان مدل میشود. سپس یک کنترلر فازی با هدف تنظیم نرخ تزریق انسولین با فرض وجود اغتشاش و درنظرگرفتن تغییرات پارامترهای مدل پیشنهاد شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که کنترلر پیشنهادی توانسته سطح گلوکز خون را با موفقیت تنظیم نماید. همچنین کارایی کنترلر مورد نظر یعنی رباست بودن و دقت بالای آن با وجود اغتشاشهای فیزیکی مانند مصرف مادهی غذایی از طریق شبیهسازیها تایید میشود.

2- مدل ریاضی

مدل مینیمال برای بیان غلظت انسولین و گلوکز پلاسما که به مدل برگمان نیز معروف است به منظور بررسی و آنالیز نتیجهی تستهای تحمل گلوکز در انسانها و حیوانات آزمایشگاهی استفادهی بسیار متداولی دارد. این مدل توسط دکتر ریچارد اِن. برگمان ارائه شده و توسط او و همکارانش از دهه 70 میلادی به بعد در حال گسترش است ]17-13[. این مدل در تحقیقات فیزیولوژیکی بر روی متابولیسم گلوکز بسیار محبوب است.

مدل مینیمالِ گلوکز و انسولین یک توصیف کمی و صرفهجویانه از غلظت انسولین و گلوکز موجود در نمونهی خون ارائه میدهد. به طور کلی یکی از دلایل نامگذاری این مدل به مدل مینیمال این است که این مدل، یک مدل ریاضی با حداقل پارامترهای ممکن برای پوشش دادن دادههای تجربی موجود است.

این مدل از یک محفظهی گلوکز تشکیل میشود که انسولین پلاسما از طریق یک محفظهی تاخیر عمل نموده و جذب خالص گلوکز را تحت تاثیر قرار میدهد. معادلات مدل مینیمال برگمان عبارتند از:

(1)

در معادلات فوق، G(t) اختلاف غلظت گلوکز خون با حالت نرمال آن، Gb، را نشان میدهد. همچنین I(t) اختلاف غلظت انسولین آزاد پلاسما با مقدار نرمال آن، Ib، میباشد. X(t) با غلظت انسولین در محفظهی تاخیر متناسب است. و و پارامترهای مدل مینیمال هستند که دینامیک های تاثیر متقابل گلوکز پلاسما و انسولین را مدل مینمایند. نرخ آزادسازی انسولین از لوزالمعده، n نرخ کسری ناپدید شدن انسولین و D(t) و u(t) به ترتیب نرخ تزریق خارجی گلوکز و انسولین هستند.

3- طراحی کنترلر

برای بسیاری از مسایل کنترل عملی (برای مثال، فرآیند کنترل صنعتی) مشاهدهی یک مدل ریاضی ساده و در عین حال دقیق مشکل میباشد، اما میتواند آزمایشاتی توسط یک شخص ماهر و باتجربه فراهم شود، که یک راهکار عملی و تجربی مفید را برای کنترل نمودن فرآیند ارائه نماید. کنترل فازی برای این نوع مسائل بیش از هر راه دیگری مفید میباشد.

بلاک دیاگرام یک سیستم کنترل فازی در شکل (1) نشان داده شده است.

شکل 1- کنترلر فازی

تحقیق در مورد اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 36 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

اتوماسیون صنعتی

با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابت‌های شدید در بین صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستم‌های قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافتة امروز نبوده و بکار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل می کنند، امری نامعقول می‌نمود. چرا که در این موارد دقت و سرعت عمل سیستم بسیار پایین و وابسته به نیروی کاربر است. بنابراین ماشین‌های هوشمند و نیمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند. و بعد از مدتی آنچنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینه‌های صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژه‌ای یافتند. کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای که قبلاً غیرممکن بود براحتی انجام می‌گرفت . مکانیزه کردن سیستم‌ها و ماشین آلات (اتوماسیون صنعتی ) مقوله بسیار مهم و پرطرفداری شده و نیاز به آن هر روز بیشتر و بیشتر مشهود می‌شود . اتوماسیون صنعتی در زمینه‌های بسیار گسترده‌ای کاربرد دارد از مکانیزه کردن یک ماشین بسیار سادة کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولید و شبکه کردن آنها با هم . با نگاهی به محیط اطراف‌مان می‌توانیم نمونه‌های بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون ا را در اغلب زمینه‌ها پیدا کنیم.. در اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید ، در شبکه‌های مخابراتی ، در سیستم‌های دفع فاضلاب ، سیستم توزیع برق ، کارخانجات مختلف و ...

در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام می‌شود و در این سیستمها دخالت انسان به حداقل و در برخی موارد به صفر رسیده است. سیستم با گرفتن سیگنالهای ورودی از قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار ، رنگ ، سطح مایعات ، قطعات فلزی ، سنسورهای دما ، میکرو سوییچ‌ها ، کلیدها و شستی‌ها ، واسط ‌های کاربر با ماشین و... وضعیت موجود را حس کرده و بررسی می‌کند و سپس در مورد عکس‌العمل ماشین تصمیم‌گیری کرده و فرمانهای لازمه را به قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند اعمال می‌کند. با توجه به مواردی که ذکر شد می‌توان ساختار یک سیستم اتوماسیون را بدین صورت لیست نمود:

قطعات ورودی شامل سنسورها ، سوییچ‌ها ، ...

قطعات خروجی مثل موتور ، پمپ ، شیربرقی ، نشانگرها ...

یک کنترلر داخلی با CPU برای پردازش داده‌ها و اجرای برنامة کنترلی سیستم و حافظه برای ذخیره نمودن برنامة کنترلی و اطلاعات دریافتی از قطعات ورودی

یک واسط بین کاربر و ماشین Human Machine Interface ( در مواردی که نیاز به انجام تنظیمات توسط کاربر داریم و یا می‌خواهیم یکسری اطلاعات و آلارم‌ها را به‌ اطلاع کاربر برسانیم .)

توجه داشته باشید با بالا بردن سرعت و دقت کنترلر مورد استفاده در سیستم اتوماسیون شده و انتخاب درست ٱن بر طبق کاربردی که از آن انتظار داریم می‌توانیم امکانات و قابلیت‌های سیستم را بالاتر ببریم . بعنوان مثال در یک سیستم سادة کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستم‌های پیچیدة موقعیت‌یاب یا پردازش تصویر به سیستم‌های بسیار سریعتر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکرو ثانیه برای ما لازم است.

بعنوان مثال در مواردی که نیاز به کنترل در یک محیط نامساعد داریم و استفاده از نیروی انسانی بسیار مشکل و یا غیرممکن است چه‌کار باید کرد. در محیط‌هایی با شرایط آب و هوایی بسیار بد و با مناطق جغرافیایی صعب‌العبور و یا در محیط‌هایی که آلودگی صوتی و یا آلودگی‌های شدید تنفسی دارند ...

در این موارد ایمن‌ترین و با صرفه‌ترین گزینه اتوماسیون کردن سیستم‌ها و استفاده از ماشین‌ بجای انسان است. اجرای کامل سیکل کنترلی ، گرفتن گزارشات لازم در حین انجام عملیات کنترلی ، قابلیت تغییر سیکل کاری و تعریف نمودن پارامترهای کنترلی ، امکان انجام کنترل دستی در موارد اضطراری و....

حال به مثال دیگری می‌پردازیم. حساب کنید در یک سیستم بسیار سادة بسته‌بندی محصولات غذایی برای بسته‌بندی هزار کیلو شکر در بسته‌های یک کیلویی به چند نفر و چقدر زمان احتیاج داریم. چند نفر برای وزن کردن محصول ، چند نفر برای آماده‌سازی پکت ها ، چند نفر برای پرکردن پکت ها و بسته‌بندی آن ، زدن تاریخ مصرف و ... در این گونه سیستم‌ها مشکلات زیادی وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است:

نقش PLC در اتوماسیون صنعتی

مقدمه

امروزه در بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهکارهایی برای کنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد که مدیران و مسئولان صنایع در این کشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند که سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد که لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبکه کرده و با یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود تا بتوان کار کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.

قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده که بتوان کنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.

مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌کند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) نیز هست، که برنامه کنترلی مورد نظر را اجرا می‌کند. این کنترلر آنقدر قدرتمند است که می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ کانتر را کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم کنترل ماشین‌هایی با چند I/O که کار ساده‌ای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکان‌یابی را کنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.

زمان پاسخ‌گویی Scan Time

تحقیق در مورد کنترل حرکت مکانیزم چهارمیله ای توسط نرم افزار MATLAB 7 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 7 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کنترل حرکت مکانیزم چهارمیله ای توسط نرم افزار MATLAB

دانشجو:داود یزدانی

استاد راهنما:دکتر ترشیزیان

دراین ازمایش سیستم های کنترل حرکت موتور ساخته شده در ازمایشهای قبلی بازنگری میشود.

گزارشهای قبلی مارا درانجام این رنامه کمک خواهد کرد.تین برنامه توسط پاسکال نوشته شده است.

تجهیزات:

تمام وسایل از ازمایش اول فراهم شده است.یک پایه همراه تکه هایی برای افزایش ارتفاع.چهار میله.

مفاصل چهار شفت همراه بوش. میله کاپلر اکریلیک بین شفت وموتور پیتمن.برای کشیدن مسیرها:

مدادوکاغذ.

قسمت اول:

‏ذوزنقهاى سرعت گیر گذرگاه پشت. 1 _اغاز کار باتنظیم تست سرعت ازمایش قبل .شما نیازمند یک سری کابل برای انتقال قدرت بر روی برداموزشی هستید.همان کدها را ازازمایش قبلی انجام دهیدبا چند تفاوت درسرعت هاتا مطمئن شوید که کار را صحیح انجام میدهید.

2_کاپلر را به موتور وصل کنید.درسر دیگر کاپلررا به میله دیگر وصل کنید.یک بوش میتواند برای جلوگیری از سایش درمفصل کار کند.اکنون اگر شما موتوررا روشن کنید باید به طور واضح چرخش موتور را ببینید.

3_شما باید بدانید در ابتدای حرکت میله به صورت تصادفی حرکت میکند تا زمانی که سیستم کنترل سرعت را به کاراندازید.اگراین مشکل برای شما پیش امد شما ابتدا یک کد بازگشت به عقب برای موتور تعریف میکنید.

PAUSE 5000 'Length of time to pause in milliseconds.

oUTD = ZERO_VOLT_CMD_COUNTS 'Output zero volts.

این کد برای جداسازی رفتار گذرا در ابتدای حرکت سیستم کنترل سرعت است.شما باید حرکت موتور را ببینید.بعد از 5 ثانیه ان را خاموش کنید.سپس کنترل را به راه بیندازید.این قدم درارتباط موتور وچهارمیله بسیار مهم است.

4_سرعت چرخش لینک اول را برروی 360درجه در 1 ثانیه تنظیم کنید.چون دقت محدوداست.شمابایدسرعت واقعی موتور را بدست اورده باشید.چون ممکن است شما نتوانید پیشگویی کنیدانچه در طول 360 درجه اتفاق میافتد.شما باید از روش سعی وخطا استفاده کنید.شما باید زمان یک سیکل را به دست اورید وزمان را براساس ان مدرج کنیدو کنتور را براساس ان تنظیم کنید.

این زمان باید بین 0و1 باشد.در گزارش کار خودیک رابطه بین این سرعت واقعی وانچه در برنامه وارد میکنید پیداکنید.شما باید اختلاف بین سرعت واقعی و سرعت تئوری را توضیح دهید.نشان دهید که برنامه تولیدی شما یک خروجی مثل جدول زیر دارد.در گزارش کار خود موقعیت سرعت را شبیه انجه در نمودار است رسم کنید.در گزارش کار از واحد رادیان یا درجه استفاده کنید.درگزارش کار خوداز یک نمودار مانند انچه درپایین امده است رسم کنیدوتمام مقادیر را برای تعریف کردن گذرگاه برروی نمودار نشان دهید.ازرادیان ودرجه درگزارش کار خود استفاده کنید.حالا کد اجرای گذرگاه ذوزنقه ای سرعت انجام دهید.ان شبیه انچه در پایین میبینید است.در گزارش کارخود نمودار موقعیت و شتاب تئوری را رسم کنید برای تشریح سرعت گذرگاه.

تحقیق در مورد دگرگونی تکنولوژی نظامی از ابتدا تا قرن بیست و یک 90 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .DOC ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 89 صفحه

 قسمتی از متن .DOC : 

بخش اول

تکنولوژی نظامی در عهد کهن

دستیابی به تکنولوژی جدید از گذشته‌های بسیار دور در زندگی انسان‌ها و در تعیین سرنوشت جوامع بشری تاثیر فراوان داشته و در روند تکامل تمدن بشری خصوصاً در عهد باستان هر گاه انسان به تکنولوژی جدیدی دست ‌می‌یافت، تحول عظیمی در زندگی او رخ داده است.

تحولات تکنولوژی در زمینه‌های متفاوت و در جوامع مختلف در گذشته به طرق و روش‌های گوناگون به وقوع می‌پیوسته، ولی به علت نبودن ارتباطات و تبادل اطلاعات لازم بین جوامع، این تحولات از پویایی بسیار کمی برخوردار بوده‌اند و بسیار کند صورت ‌می‌گرفته و انتشار می‌یافته‌اند.

انسان‌های اولیه به ناچار برای حفظ جان خود به فکر کردن و ابداع وسایل زندگی و دفاع پرداختند و ‌به مرور وسایل کشاورزی و ادوات جنگی را ساختند.

ترابری بسیار کندرو با گنجایش حمل بار و مسافر کم در عهد باستان و در نتجیه آن، ضعف ارتباطات و عدم انتقال سریع تکنولوژی بین جوامع مختلف، نبودن تکنولوژی پیشرفته در بخش کشاورزی و استفاده از ابزار و ادوات بسیار ابتدایی و ساده که تمام نیروی کار را صرف تهیه مواد مورد نیاز روزانه انسان می‌کرد و مجال فکر کردن در سایر امور مخصوصاً امور نظامی را برای انسانهای آن دوره فراهم نمی‌کرد و اصولا پایین بودن پایه و درجه تکنولوژیک صنایع در آن زمان، از دلایل عمده پیشرفت بسیار کند و روند نامنظم و نامرتب تحولات تکنولوژی نظامی به شمار می‌آیند. از طرفی پدیده‌های بازدارنده طبیعی نیز به نوعی در راه پیشرفت و گسترش این تکنولوژی موانعی را به وجود می‌آورده‌اند که اغلب از کنترل انسان خارج بوده است.

انسان جستجوگر و سخت کوش در آرزوی دستیابی بر فراز آسمان و قعر دریاها هرگز از تلاش و جدیت در راه رسیدن به ترقی و تعالی و آینده‌ای بهتر دست برنداشته و با تکیه به هوش نبوغ خود گام به گام پیش رفته و بر قهر طبیعت فایق آمده است؛ برای تامین نیازمندی‌های خود ابزار لازم را اختراع نموده و برای مبهمات و نادانسته‌های خود نیز پاسخ یافت، لیکن هنوز هم بسیاری از سوالات او بدون پاسخ است و تلاش در جهت یافت پاسخ همچنان ادامه دارد.

تکنولوژی در عهد باستان بسیار ساده و ابتدایی بوده و اگرچه بیشترین فکر انسان‌های اولیه معطوف و متوجه تامین امنیت و تهیه ابزار مبارزه با بلاهای طبیعی و بهره‌برداری از محیط اطراف خود بوده است، پیشرفت در این زمینه‌ها نیز بسیار کند بوده و قرنهای متمادی سپری می‌شده تا تحولی که امروز بسیار ساده و پیش پا افتاده به نظر می‌رسد، در تکنولوژی نظامی آن روز پیش می‌آمده است. ابزار نظامی آن روز منحصر به آلات و ادوات شکار حیوانات و دفاع شخصی در مقابل خطرات بوده است.

اولین چیزی که توجه انسان‌های اولیه را برای ساخت ابزار زندگی و جنگ افزار تدافعی به خود جلب کرده سنگ و گل و شاخه درختان بوده است و سپس پوست و استخوان حیوانات نیز در فرایند تکنولوژی نظامی عهد باستان جایگاه خاصی را به خود اختصاص داده است.

تکنولوژی نظامی در عهد باستان بسیار ساده و معمولا به صورت ابزاری غیر مرکب و ساخته شده از سنگ، چوب یا استخوان حیوانات بوده و اولین تحولی که در این زمینه رخ داده است در حقیقت توانایی ترکیب این مواد و ساخت جنگ افزارهای مرکب بوده است.

انسان پس از اینکه وسیله بستن اجسام و متصل نمودن آنها را به یکدیگر کشف کرد، تحول بزرگی در زندگی او رخ داد. او توانست سنگ‌های تیز و صیقلی را به نوک چوبهای بلند ببندد و در نتیجه موفق به ساخت نیزه شد و توانست حیوانات بیشتر و بزرگتری را شکار کند و از گوشت و پوست واستخوان آنها بهره برداری کند.

تحولات تکنولوژی نظامی در عهد کهن به همین ترتیب با پیشرفتی بسیار کند صورت می‌گرفته است.

صورت نظامیگری در تاریخ بشری

انسان‌ها نیز همچون اغلب موجودات زنده و دارای حواس، موجوداتی اجتماعی‌اند و در طول تاریخ بر اساس همین خصلت طبیعی گرد هم جمع آمده و اجتماعات کوچک و سپس گروه‌های بزرگ انسانی را در قالب دهکده‌ها، شهرها و کشورها تشکیل داده‌اند.

ابتدا خانواده اولین گروه اجتماعی بوده است و سپس اقوام کوچک در گذر زمان به مرور گسترده‌تر و بزرگتر شده، نواحی جغرافیایی خاصی را پوشش داده‌اند. قبایل اولیه ابتدا بر اساس تغییرات جوی و شرایط آب و هوایی زندگی کوچ نشینی داشته‌اند و مبادرت به ییلاق و قشلاق می‌کرده‌اند و سپس جوامع ثابت و ساکن را به وجود آورده‌اند.

اصلی‌ترین گروه‌های اجتماعی پس از خانواده قبیله و ایل بوده و افراد با اتکا به قبیله، شخصیت اجتماعی برای خود قایل بوده‌اند. تعصبات قومی و قبیله‌ای در قالب تیره‌های نژادی شکل گرفته و با ساکن شدن قبایل انسانی مالکیت شخصی، خانوادگی و قبیله‌ای مطرح و اولین چیزی که ارزش مادی و معنوی یافته زمین‌های حاصلخیز، مراتع سرسبز و سواحل رودخانه‌ها بوده است. جوامع کوچک ایلی و قبیله‌ای پس از ساکن شدن به صورت دهکده‌ها و شهرهای بزرگ در آمده و انسان به مرور متمدن و متمدن‌تر گشته و به مازاد تولید دست یافته است.

با وجود این همه پیشرفت در زمینه‌های مختلف اجتاعی متاسفانه خوی تجاوزگری و روحیه زیاده طلبی انسان نیز که پس از کشته شدن هابیل به دست

تحقیق در مورد هیدورلیز فیمانده تکمه سیب زمینی درتولید بیواتانول

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 6 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

هیدورلیز فیمانده تکمه سیب زمینی درتولید بیواتانول

مقدمه

تمایل بسیاری به سوختهی زیستی پایدار نظیر اتانول ( بیو اتانول) از مواد نشاسته ای وجود دارد فرایندهای صنعتی عمدتا از غلات نشاسته های تکمه و ریشه استفاده می کنند این مواد ابتدا باید بوسیله کاتالیز یا اسیدهای عیر آلی به قندهای قابل تخمیر ؛هیدرولیزشدوند در حال حاضر هیدرولیز نشاسته با کتالیزوری آنزیم ،از مجبت دارد چرا که دارای مزایایی بسیار است (برای مثال واکنشهای ملایم تر ) با این حال هزینه های بالای سرمایه گذاری اولیه و آنزیمهای و نیز نیاز به آزمایشگاههای پیچیده و نیروی کار متخصص عوامل محدود کننده استفاده از این انزیمهاست نقاط ضعف شناته شد هیدرولیز اسیدی ،اثر بازدارندگی احتمالی محصولات جانبی بررشد مخمر خنثی سازی هیدرولیزاتها قبل از تخمیر ومواد پرهزینه برای تجهیزات معایبی برای کاربرد صنعتی آن نمی باشد این فرایند مزایایی مهم دارد از جمله سرعت واکنش بالا یک پیش تیمار ساده برای نشاسته ، یک کاتالیزور ارزان ودردسترس و دمای واکنش نسبتا پایین با غلظت اسید بالا.

تکمه های سیب زمینی منبعی جالب برای تولید اتانول در برخی مناطق اروپا ست چرا که اتانول تولیدی از این تکمه ها ،حدوداً‌ l/ha 1800-1400 یا L/t 74 است نوشته های موجود اطلاعات چندانی در خصوص کارایی هیدرولیز اسیدی تکمه های سیب زمینی تازه به قندها و یا بازدارندگی رشد مخمر توسط محصولات جانبی فراهم نمی سازد درمورد هیدرولیز نشاسته سیب زمینی خالص این واکنش ، واکنش ردیف اول کاذب بوده و فعالیت کاتالیز وری hci بالاتر از h2so4 است بسیاری ازبازدارنده ها ی موجود در هیدرولیزرتها ی نشاسته سیب زمینی نشاسته سیب زمینی هنوز شناسایی نشده اند اما یکی از آنها -5 هیدوکسی متیل فورفوران (hmf -5 ) در واکنش هیدراسیون گلوکز تشکیل می شود دمای واکنش عاظت اسید سطح نشاسته و مدت زمان هیدرولیز اسیدی نشاسته سیب زمینی شیرین موثر است .

در این مطالعه دما چگونگی شرایط فراوری نظیر نوع تکمه سیب زمینی نوع و غلظت اسید معدنی و نسبت مواد گیاهی به محلول اسیدی را بررسی کردیم و که همگی آنها بر سرعت هیدرولیزفیسانده تکمه سیب زمینی تازه حداکثر الی والان دکستروز (de) ونستنر -5 hmf موثر هستند ,هدف اصلی تعریف چگونگی هیدرولیزاسیدی نشاسته تکمه سیب زمینی در شرایط بهینه فراوری با توجه به قندهای کاهنده کلی و تشکیل -5 hmf بود علاوه بر این یک هیدرولیزات تکمه سیب زمینی به عنوان سوسبترات برای تولید اتانول با استفاده از مخمر تجاری نانوایی آزمایش شد .

نتایج و مبحث

تصویر 1 نشان می دهد که هیدرولیزاسیدی و حداکثر de در نسیت ثابت مواد گیاهی به محلول اسید ی به نوع و غلظت کاتالیزور اسیدی و نه به نوع سیب زمینی بستگی دارد به طور کلی سرعت هیدرولیز و حداکثر de با افزایش غلظت اسید افزایش یافت و که احتمالا به علت افزایش فعالیت یونها ی هیدروپن فعال در واکنش به عنوان کاتالیزور می باشد همین روند هنگام مطالعه هیدولیزاسیدی سیب زمینی شیرین مشاهده شدهیدرولیز نشاسته با استفاده از m 5/0 H2so4

کامل نبود (40% de< ) برای نسبت ماده گیاهی به محلول اسیدی 1:1 (w/v) وغلظت اسید m 1 hc1 در مقایسه با 1m h2so4 بیشتر بود تحت این شرایط واکنش مقادیر de بااستفاده از hc1 در مقایسه با 1 m h2so4 بیشتر بود تحت این شرایط واکنش مقادیر de با استفاده از hcl h2so4 به ترتیب 94% و 86% بود در صورت استفاده از غلظت مولی اولیه یکسان این دواسید hcl برای خنثی سازی ترکیب نهایی واکنش به هیدورکسید از های قلیایی کمتر نیاز است بنابراین مقادیر کمتری نمک مانع رشد مخمر می شود تشکیل می گردد در بررسیهای بیشتر تنها از تکمه های سیب زمینی نوع ساسیکا استفاده شود چرا که دارای بالاترین مقدار نشاسته است .

با مقایسه اثرات m 2 hcl و m1 h2so4 در نسبت ماده گیاهی به محلول اسیدی 1:1 نتیجه گرفتیم که محلول اول موثر تر از مورد دوم بود همین نتیجه برای m 1 hcl در مقابل نشاسته سیب زمینی خالص موثر تر ار h2so4 بامطالعه هیدرولیز اسید ی سیب زمینی شیرین azhar نشان داد که هم سرعت هیدرولیز و هم de با hcl بالاتر از h2so4 به شرطی که غلظت یونهای هیدروژن در این دو محلول اسیدی و یکسان بودند از آنجاکه هر دو اسید قوی بودند فعالیتهای کاتالیزوری آنها به فعالیت و نه غلظت کلی یونهای هیروژن بستگی داشت .

نتایج ما نشان داد که فعالیت کاتالیزوری یونها هیدروژن در مورد HCL ، در مقایسه با H2SO4 بالاتر بود ، و یا اینکه H2SO4 ، با سایر ترکیبات ماده گیاهی ، بسیار بیشتر از HCL واکنش داد . همانگونه که قبلاً گزارش شد H2SO4 می تواند نمک هایی با ترکیبات غیرکربوهیدارتی موجود در ماده گیاهی ، تشکیل دهد که مانع هیدرولیز می شوند در حالیکه نمک های مشابه تشکیل شده با استفاده از HCL اثر بازدارندگی نداشتند . با این حال ، Nacl در علفهای بالاتر می تواند اثری منفی بر رشد مخمر و تولید اتانول داشته باشد .

در مرحله بعدی این مطالعه ، ما نسبت ماده گیاهی به محلول اسیدی را بهینه ساختیم خیسانده تکلمه سیب زمینی تازه ، با 1 و m2 Hd در نسبتهای مختلف ماده گیاهی به محلول اسیدی تیمار شدند . در تصویر (a)1 ، ما تغییرات DE در طول هیدرولیز نشاسته کلمه سیب زمینی تازه با استفاده از M 1 Hcl در نسبتهای 75/0 : 1 ، 1 : 1 و 2 : 1 ماده گیاهی به محلول اسیدی را نشان می دهیم . هنگام کاهش ماده گیاهی به محلول اسیدی از 75/0 ، 1 به 2 : 1 ، DE افزایش یافت علت آن می تواند افزایش فعالیت یون های هیدروژن موجود در خیسانده تکلمه سیب زمینی ، باشد .

هیدرولیز اسیدی خیسانده تکلمه سیب زمینی ، یک واکنش ردیف اول کاذب می باشد و اثرات غلظت HCL و نسبت ماده گیاهی به محلول اسیدی ، بر این واکنش ردیف اول و نیز غلظت قندهای کاهنده ثابت است و حداکثر DE را می توان براساس داده های موجود در جدول را