۱ـ امر به معروف کند و خود نـیـز بدان عمل نماید ، ۲ـ نهی از منکر کند و خود گرد آن نگردد ، ۳ـ نگهبان حدود خداوند بزرگ باشد.»
۲-کم نشدن عمرو روزی:
حضرت علی(علیه‌السلام) می‌فرماید: «امر به معروف و نهی از منکر، مرگ را نزدیک نمی‌کند و از روزی نمی‌کاهد.»
۳- نـجـات ازبـلاهـا:
در قرآن کریم آمده: «پس چون آن چه را که به آنـان تـذکر داده شده بود فراموش کردند، ما نهی کنندگان از بدی را نجات دادیم و کسانی را که فسق می‌ورزیدند، به عذاب زیان بار گرفتار کردیم.»
ب:  فواید اخروی

1. 1. خـشـنودی خدا:

در قرآن مجید آمده است: « او بستگان خویش را به نـمـاز و (دادن) زکات وامی داشت و پروردگارش از او راضی بود.»

2. 2. فـلاح ورسـتگاری:

قرآن کریم می‌فرماید: «مومنانی که امر به معروف و نهی از منکر می‌کنند رستگارانند.»^[۴۷]

3. 3. ثواب فراوان:

امام علی(علیه‌السلام) می‌فرماید: « امر به معروف و نهی از منکر ثواب را دو چندان و اجر را بزرگ می‌کند.»

4. 4. رهـایی ازدروغ:

رسول اکرم(صلی‌الله‌علیه‌و‌آله) فرمودند: «شبی در خواب دیدم که شعله‌های آتش (دوزخ) مردی را در بر گرفته‌اند ولی امر به معروف و نـهـی از مـنـکـر آمدند و او را از آتش نجات داده با فرشتگان قرار دادند.»

5. 5. بهشت برین:

امام صادق(علیه‌السلام) می‌فرماید: «بهشت را دری است به نام (معروف) که جز اهل معروف از آن وارد نمی‌شوند.»
ب: آثار اجتماعی
اجرایی شدن احکام اسلام: امر به معروف ونهی از منکر راه پیامبران و روش صالحان است، فریضه بزرگی است که به سبب آن، واجبات اسلامی برپا می‌شود
عدالت اجتماعی: امر به معروف و نهی از منکر بابرگرداندن حقوق به صاحبان اصلی اش و مخالفت با ستمگر همراه است. هم چنین تقسیم عادلانه بیت المال و غنایم را در پی دارد و صدقات (مالیات‌های شرعی) از جاهای لازم گرفته شده، در جای حق و مناسب مصرف می‌شود.
سازندگی: به وسیله امر به معروف و نهی از منکر زمین آباد می‌شود.
استواری نظام اسلامی: (بها یستقیم الامر) به وسیله امر به معروف و نهی از منکر، امر «حکومت» مستقیم و استوارمی‌گردد.
امنیت: به وسیله امر به معروف و نهی از منکرراه‌ها امن می‌گرددواز دشمنان انتقام گرفته می‌شود.
خیر و سلامتی: پیامبر(صلی‌الله‌علیه‌و‌آله) فرمودند: امت من تا زمانی که امر به معروف و نهی ازمنکر کنند، در خیر و سلامتی‌اند.
قدرتمندی مومنان: هرکس امر به معروف کند،مومنان را قدرتمند می‌کند.
تضعیف جبهه نفاق: در قرآن آمده مردان و زنان منافق برخی مانند برخی دیگرند که امر به منکر و نهی از معروف می‌کنند و مشتهای خویش را علیه شما گره می‌زنند.
۹-پاکیزگی کسب وکار:امام باقر(ع)فرمودند:بوسیله امربه معروف ونهی ازمنکر کسب‌ها حلال می‌شود.
۱۰-مصلحت عمومی جامعه: حضرت علی(علیه‌السلام) می‌فرماید: خداوند امر به معروف را برای مصلحت عامه مردم و نهی از منکر را برای طرد سفیهان واجب کرده است.^[۴۸]

آثار دنیوی امر به معروف و نهی از منکر
۱- سلامتی دین و دنیا: حضرت علی(علیه‌السلام) می‌فرماید: هرکس سه خصلت در او باشد، دنیا و آخرتش سالم می‌شود: ۱ امر به معروف کند و خود نیزبدان عمل نماید; ۲ نهی از منکر کند و خود گرد آن نگردد; ۳ نگهبان حدود خداوند بزرگ باشد.
۲- نصرت الهی: حضرت باقر(علیه‌السلام) فرمودند: این دو آفریده الهی هستندکه هرکس آنها را یاری کند، خدا یاریش کند و هرکس آن دو را تنها گذارد، خدا تنهایش می‌گذارد.
۳- کم نشدن عمر و روزی: حضرت علی(علیه‌السلام) می‌فرماید: امر به معروف و نهی از منکر، مرگ را نزدیک نمی‌کند و از روزی نمی‌کاهد.
۴- نجات ازبلاها: در قرآن کریم آمده پس چون آن چه را که به آنان تذکر داده شده بود فراموش کردند،مانهیکنندگان از بدیرا نجات دادیم وکسانیرا که فسق می‌ورزیدند، بهعذاب زیان بار گرفتار کردیم.^{[۴۹]
[۵۰]}
گفتار سوم : مبنای شرعی
امربه معروف ونهی از منکر در منابع وعلوم اسلامی ، کتاب وسنت دومنبع اصلی اسلام ، در بردارنده بیشترین سفارشها و تاکیدها پیرامون این دو واجب می باشد، ۱۳ آیه در قرآن مجید به صراحت به آن اشاره دارد، در سنت گفتاری ورفتاری پیغمبر(ص) واهل بیت(ع) امر به معروف ونهی ازمنکردرخشش وروشنی بسزایی دارد ودر دعاها و زیارت های رسیده از خاندان پیغمبر(ص) به آن توجه زیادی شده است.^۳[۵۱]
حضرت امام محمدباقر(ع) درخصوص این فریضه میفرمایند: «ان الامر بالمعروف و النهی عن المنکر فریضه عظیم بها تقام الفرائض …» یعنی امر به معروف و نهی از منکر واجب عظیم و بزرگی است که پابرجایی سایر واجبات به آن بستگی دارد.
الف: در قرآن کریم
قرآن امربه معروف ونهی ازمنکر را از اوصاف پیامبر اکرم(صلی الله علیه و آله) معرفی کرده و فرموده:
« الَّذِینَ یَتَّبِعُونَ الرَّسُولَ النَّبِیّ الأُمِّیَّ الَّذِی یَجِدُونَهُ مَکْتُوبًا عِندَهُمْ فِی التَّوْرَاهِوَالإِنْجِیلِ یَأْمُرُهُم بِالْمَعْرُوفِ وَیَنْهَاهُمْ عَنِ الْمُنکَرِ » اعراف۱۵۷و نیز از اوصاف مؤمنان برگزیده دانسته: « وَالْمُؤْمِنُونَ وَالْمُؤْمِنَاتُ بَعْضُهُمْ أَوْلِیَاء بَعْضٍ یَأْمُرُونَ بِالْمَعْرُوفِ وَیَنْهَوْنَ عَنِ الْمُنکَرِ » (توبه/۷۱)؛ بلکه آن را در شمار ادب بندگی انسان توحیدی به حساب آورده است: « التَّائِبُونَ الْعَابِدُونَ الْحَامِدُونَ السَّائِحُونَ الرَّاکِعُونَ السَّاجِدونَ الآمِرُونَ بِالْمَعْرُوفِ وَالنَّاهُون عَنِ الْمُنکَرِ »(توبه/۱۱۲). ^[۵۲]
در وصیت لقمان به پسرش نیز آمده است: «پسرم، نماز رابر پا دار و امر به معروف و نهی از منکر کن و در مقابل رنج و مصائبی که به تو میرسد شکیبا باش که این از کارهای مهم و اساسی است»(لقمان/۱۷). ^[۵۳]
به طور کلی میتوان گفت که ریشه و کلیات احکام شرعی را باید در قرآن کریم و شرح و تفصیل و شاخه های آن رادرسنت جست، آیات وارده در این موضوع گرچه فراوان است اما با اندکی درنگ در آیات متوجه می‌شویم که خداوند در تشریع و بیان امربه معروف ونهی از منکر روش خاصی دارد:

قدرت مورچه ها در حل مسائل ارضاء محدودیت توزیع شده
در سال ۲۰۱۲، سمانه حسینی سمنانی و کامران زمانی فر از دانشگاه اصفهان الگوریتمی برمبنای الگوریتم کلونی مورچگان برای حل مسائل ارضاء محدودیت توزیع شده ارائه دادند. این مقاله قدرت مورچه ها را در حل DCSP ها نشان می­دهد و رویکرد جدیدی را برای چنین راه حلی توصیف می­ کند که نشان می­دهد که به چه طریقی با حل کننده های DCSP پیشین که بر مبنای ACO هستند متفاوت است. الگوریتم پیشنهادی برای تامین مقتضیات ویژه­ای که در شکل توزیع شده مسأله ارضاء محدودیت مهم هستند، طراحی شده است. این مقاله معیارهای مهم برای CSP توزیع شده را توصیف می­ کند و سپس نشان می­دهد که چگونه الگوریتم پیشنهادی با به شمار آوردن این محدودیتها در مکانی بالاتر از حل کننده­ های DCSP مشابه قرار می­گیرد. نهایتا، رویکرد پیشنهادی در مورد مسائل باینری تصادفی ارزیابی می­ شود. نتایج نشان می­ دهند که این روش، در بسیاری از موارد، از الگوریتم عقبگرد آسنکرون ^[۱۲۵]و الگوریتم انفجاری توزیع شده^[۱۲۶] که در این حوزه­ تحقیق دو الگوریتم مهم به شمار می­روند، بهتر عمل می­ کند. این مقاله در واقع، رویکردی ناقص را برای حل DCSP ها بر پایه بهینه سازی فرا اکتشافی ^[۱۲۷] کلونی مورچگان توصیف می­ کند که در آن نویسندگان مقاله سعی داشته اند حوزه ­های نوید بخش فضای جست و جو را با قرار دادن ردیابی فرومون^[۱۲۸] دنبال کنند. این ردیابی ها به صورت یک تابع اکتشافی برای عاملها عمل می­ کنند و آنها را به سوی انتخاب مقادیر امید بخشتر برای تخصیص دادن به متغیرهایشان هدایت می­ کنند.

تنظیمات پارامتر
عملکرد اغلب الگوریتم های مورچه ها بسته به مقادیری است که برای پارامترهایشان انتخاب شده است. الگوریتم های مبتنی بر مورچه ها که در این مقاله ارائه شده اند با α، β، ρ و تعداد مورچه ها ها پارامتربندی می­شوند. این پارامترها معمولا به طور تجربی انتخاب شده اند و مقادیر آن بستگی به مسأله­ای دارد که قرار است حل شود. مقادیر انتخاب شده برای این سه پارامتر بنا بر آنچه در مقالات پیشین انتخاب شده به این شرح است: ۲=α ، ۸=β ، ۰٫۰۲=ρ. البته دیگر مقادیر هم بررسی شده ­اند اما از این مقادیر بهترین نتایج به دست آمده است. به نظر می­رسد مقدار آخرین پارامتر (تعداد مورچه ها) مستقیما متناسب با اندازه و پیچیدگی مسأله است. جدول (۳-۲) مقادیر انتخاب شده برای این پارامتر را در هر مسأله نشان می­دهد.
جدول (۳-۲): مقادیر متفاوت از تعداد مورچه ها برای سایزها و تراکمهای متفاوت

۴-۲-۳ میزان آب آزاد شده
همانطور که در شکل ۴-۶ مشخص می‏باشد میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ذخیره شده در یخچال در کلیه تیمارها افزایش یافت (۰۵/۰>p). مقادیر آب آزاد شده از سوسیس‏های تیمار مینس شسته و سوریمی در طول دوره بهم نزدیک و همواره میزان این فاکتور بیشتر از سوسیس‏های تیمار مینس بود اما این تفاوت فقط در زمان‏های ۳، ۱۵، ۱۸ و ۲۱ روز پس از تولید، به‏لحاظ آماری معنی‏دار بود (۰۵/۰>p) (شکل ۴-۶).

شکل ۴-۶ تغییرات میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
سوسیس‏های نگهداری شده در فریزر نیز افزایش معنی‏دار در میزان آب آزاد شده را نشان دادند (۰۵/۰>p) (شکل ۴-۷). آب آزاد شده در ماه اول نگهداری به ‏مقدار قابل ملاحظه‏ای در تمام تیمارها افزایش یافت (۰۵/۰>p) ولی از ماه اول تا ماه چهارم نگهداری افزایش معنی‏داری مشاهده نگردید (۰۵/۰<p). مقایسه آب آزاد شده در بین تیمارها، بیانگر مقادیر کمتر آب آزاد شده از تیمار مینس در روزهای ۶۰ و ۹۰ نگهداری در فریزر بود و در سایر زمان‏های نمونه‏برداری اختلافی بین تیمارهای آزمایشی مشاهده نگردید.

شکل ۴-۷ تغییرات میزان آب آزاد شده از سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در فریزر ۱۸- درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۴ میزان رطوبت تحت فشار
در شکل ۴-۸ تغییرات رطوبت تحت فشار در زمان نگهداری سوسیس‏ها در یخچال نمایش داده شده است. افزایش معنی‏دار رطوبت تحت فشار در کلیه تیمارها مشاهده گردید (۰۵/۰>p). میزان این شاخص به استثنای روز سوم، در سایر زمان‏های نمونه‏برداری اختلاف آماری بین تیمارهای آزمایشی نداشت.

شکل ۴-۸ تغییرات میزان رطوبت تحت فشار در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
میزان رطوبت تحت فشار در تمامی تیمارهای نگهداری شده در فریزر در ماه اول نگهداری افزایش یافت. بین دوره زمانی ماه اول تا ماه چهارم، افزایش معنی‏دار در مقادیر رطوبت تحت فشار مشاهده نشد (۰۵/۰<p). مقادیر رطوبت تحت فشار در روز صفر و ۳۰ بین سوسیس‏های تیمارهای مختلف فاقد تفاوت معنی‏دار و در روزهای ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ میزان این شاخص در سوسیس‏های تهیه شده از مینس شسته بیشتر از دیگر تیمارها بود (۰۵/۰>p).

شکل ۴-۹ تغییرات میزان رطوبت تحت فشار در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در فریزر ۱۸- درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵ خصوصیات بافتی
۴-۲-۵-۱ سختی
سنجش شاخص‏های بافتی سوسیس‏ها، در طول دوره نگهداری در یخچال تغییرات معنی‏داری بین تیمارها و طی زمان نشان داد (۰۵/۰>p). میزان سختی بافت سوسیس‏های تمامی تیمارها در طول زمان تغییر مشخصی به لحاظ آماری نداشت (۰۵/۰<p). سختی بافت سوسیس‏های تیمار مینس شسته و سوریمی بهم نزدیک بود اما سوسیس‏های تهیه شده از مینس در کلیه زمان‏های نمونه‏برداری، به مراتب میزان بالاتری نسبت به دو تیمار دیگر را دارا بودند (۰۵/۰>p). میانگین مقادیر سختی برای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی به‏ترتیب ۲۵۹۴، ۱۷۹۳ و ۱۸۲۳ گرم بود (شکل ۴-۱۰).

شکل ۴-۱۰ تغییرات میزان سختی بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۲ انسجام
تغییرات میزان انسجام بافت سوسیس‏های مورد آزمایش در شکل ۴-۱۱ نشان داده شده است. در سوسیس‏های تیمار مینس و مینس شسته تغییری طی زمان مشاهده نگردید و تیمار سوریمی تغییرات نامنظمی را در طول زمان نشان داد. میزان انسجام تیمار سوریمی در زمان‏های ۳ و ۶ بیشتر از تیمار مینس بود (۰۵/۰>p) و در سایر نمونه‏برداری‏ها اختلاف معنی‏داری ملاحظه نشد (۰۵/۰<p).
شکل ۴-۱۱ تغییرات میزان انسجام بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۳ فنریت
روند تغییرات فنریت بافت در سوسیس‏های این پژوهش معنی‏دار بود (۰۵/۰>p) اما این تغییرات نظم مشخصی در طول زمان نداشت. مقادیر فنریت هر سه تیمار آزمایشی در دوره چهل روزه نگهداری در یخچال الگوی تقریباً مشابهی به نمایش گذاشتند. میزان فنریت در تیمار مینس بالاتر از سایر تیمارها بود اما علی‏رغم مقدار بیشتر این شاخص در تیمار مینس، هیچ تفاوت معنی‏داری در میزان فنریت بین تیمارهای مختلف مشاهده نگردید (۰۵/۰<p) (شکل ۱۲-۴).

شکل ۴-۱۲ تغییرات میزان فنریت بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۵-۴ چسبناکی
روند تغییرات چسبناکی سوسیس‏های ماهی در شکل ۴-۱۳ نشان داده شده است. در کل دوره ۴۰ روزه نمونه‏برداری میانگین میزان چسبناکی برای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی به‏ترتیب ۵۴/۵۲- ، ۳۹/۴۶- و ۱۷/۴۸- بود. هرچند در تمام دوره نگهداری میزان چسبناکی در سوسیس‏های تیمار مینس کمتر بود اما این تفاوت به لحاظ آماری بین تیمارهای مختلف معنی‏دار نبود (۰۵/۰<p).

شکل ۴-۱۳ تغییرات میزان چسبناکی بافت در سوسیس‏های ماهی کپور نقره‏ای تیمارهای مینس، مینس شسته و سوریمی در یخچال ۴ درجه سانتیگراد
(a-c) حروف متفاوت در شکل نشان دهندهی تفاوت معنی‏دار شاخص‏های مورد سنجش در تیمارها طی زمان، می‏باشد.
داده‏ها به‏صورت میانگین ± انحراف معیار بیان شده‏اند.
۴-۲-۶ میزان pH
نتایج مطالعه تغییرات pH سوسیس‏های ماهی تهیه شده از مینس، مینس شسته و سوریمی طی زمان نگهداری در یخچال روند منظم و کندی را نشان دادند (شکل ۴-۱۴). سوسیس‏های تیمار سوریمی و مینس شسته روند کاهشی ‏pH‏ را در طول زمان نشان دادند (۰۵/۰>p) و تیمار مینس فاقد تغییرات معنی‏دار بود (۰۵/۰<p). در این تحقیق در کلیه زمان‏های نمونه‏برداری، بیشترین میزان pH در سوسیس‏های تیمار سوریمی و کمترین میزان ‏pH در سوسیس‏های تیمار مینس مشاهده گردید (۰۵/۰>p). سوسیس‏های تیمار مینس شسته مقادیر ‏pH حد واسطی را به نمایش گذاشتند.

شکل ۳-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  به گیمبال ۱

شکل ۴-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  به گیمبال ۲
همان‌طور که در شبیه‌سازی‌ها مشاهده می‌گردد شرایط اولیه زوایا برابر صفر در نظر گرفته شده است. در شکل ۳-۳ که ورودی به گیمبال ۱ اعمال شده در ابتدا شروع به حرکت می‌کند و در نتیجه باعث چرخش (گیمبال خارجی) و (گیمبال داخلی) می‌شود. همچنین در شکل ۴-۳ که ورودی به گیمبال میانی وارد شده است در ابتدا گیمبال میانی شروع به حرکت کرده و سپس گیمبال‌های داخلی و خارجی شروع به حرکت می‌کنند. شکل ۵-۳ پاسخ پلتفرم را به ورودی پله اعمالی به گیمبال ۳ را نشان می‌دهد. این نتایج حرکت و چرخش را تنها در گیمبال ۳ نشان می‌دهد و دیگر گیمبال‌ها بدون حرکت باقی خواهند ماند.

شکل ۵-۳- پاسخ زاویه­ای و سرعت زاویه­ای پلتفرم به ورودی پله اعمالی  در گیمبال ۳
با توجه به نتایج بدست آمده در شبیه­سازی­ها و عملکردهای ژیروسکوپ در دنیای واقعی می­توان این به صحت نتایج شبیه­سازی اطمینان حاصل نمود. برای مثال هنگامی که نیروی به گیمبال ۳ اعمال می­­گردد در زاویه‌های مربوط به گیمبال ۱ و ۲ تغییری اتفاق نمی­افتد و همچنین هنگامی که نیروی به گیمبال ۱ یا ۲ اعمال می­­گردد در زاویه‌های مربوط به گیمبال ۳ تغییر اندکی را داریم.

باید به این نکته توجه نمود که سیستم طراحی شده بدلیل پیچیدگی­های آن به طور مستقیم مورد استفاده قرار نخواهد گرفت. در فصل ۴ و به منظور طراحی کنترلر ابتدا ساده­سازی­هایی بر روی سیستم انجام خواهد گرفت تا طراحی کنترلر به طور مناسبی صورت گیرد. همچنین میزان تاثیرگذاری این ساده‌سازی­ها با بهره گرفتن از شبیه­سازی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
فصل چهارم: طراحی کنترل کننده
در این بخش طراحی کنترل کننده برای یک پلتفرم انجام شده است ابتدا معادلات حرکت پلتفرم استخراج شده در بخش ۲ ساده گردیده و بصورت یک معادله خطی در آمده است و سپس کنترل کننده برای این معادلات خطی طراحی گردید. در انتها نتایج شبیه‌سازی نشان داده شده است.
۱-۴- مقدمه
به منظور کاهش بار محاسباتی در طراحی کنترل کننده، حرکت پلتفرم را با تغییر زاویه‌ای کوچک در نظر می‌گیریم. با این فرض دو کنترل کننده طراحی خواهد گردید. در ابتدا کنترلی برای تنظیم حرکات عمودی پلتفرم و سپس کنترلی برای تنظیم حرکات افقی پلتفرم طراحی خواهد گردید.
در طراحی حلقه فیدبک از تغییرات زاویه‌ای پلتفرم در مختصات گیمبال استفاده شده است. بنابراین می‌توان به راحتی با اعمال سیگنال مرجع سرعت تغییرات زاویه پلتفرم را در جهت دلخواه قرار داد. همچنین با صفر قرار دادن تغییرات زاویه‌ای می‌توان از ثابت بودن پلتفرم اطمینان حاصل نمود. در هر کنترل کننده زوایای ، ، محاسبه شده و به عنوان یک شاخص برای صحت موقعیت پلتفرم استفاده می‌گردد.
۲-۴- معادلات حالت و قانون کنترلی
سیستم برای کنترل حرکات عمودی شامل گیمبال‌های داخلی و میانی می‌باشد. این سیستم دارای دو ورودی و بوده و دو خروجی و را نتیجه خواهد داد که یک سیستم چند ورودی- چند خروجی است. برای طراحی کنترل کننده برای چنین سیستمی از تکنیک معادلات حالت استفاده می‌شود. سیستم را می‌توان طبق معادلات حالت زیر بیان نمود:
(۴٫۱)
(۴٫۲)
در معادلات۴٫۱ و ۴٫۲ بردار حالت با x ، ماتریس حالت با F، بردار ورودی با u، ماتریس ورودی با G، ماتریس خروجی با H و ماتریس فیدبک با J نشان داده شده است. از آنجا که سیستم یک سیستم چند ورودی-چند خروجی می­باشد، فیدبک بصورت ماتریسی ظاهر می­گردد.
اگر در دینامیک حرکتی ژیروسکوپ معادلات حرکتی گیمبال‌های داخلی و میانی را از گیمبال خارجی جدا کنیم خواهیم داشت:
(۴٫۳)
(۴٫۴)
با فرض بردار حالت بصورت
(۴٫۵)
و تعریف توابع زیر
(۴٫۶)
(۴٫۷)
(۴٫۸)
(۴٫۹)
سیستم را می‌توان حول نقطه تعادل خطی سازی نمود و ماتریس حالت خطی سازی شده را بصورت زیر بدست آورد.
(۴٫۱۰)
با اعمال مشتقات جزئی در فرمول (۴٫۱۰) ماتریس خطی سازی شده پس از اعمال نقاط اولیه مورد نظر و با توجه به این واقعیت که و در طول مراحل پایدارسازی کوچک می‌باشند بصورت زیر بدست خواهد آمد:
(۴٫۱۱)
رابطه (۴٫۱۱) نشان می‌دهد که حالت‌های و از حالت‌های و مستقل هستند و لذا می‌توانند از یکدیگر جدا شوند. بنابراین به منظور پلتفرم می‌توان سرعت‌های زاویه‌ای و را کنترل نمود و زوایا را از بردار حالت حذف کرده و معادلات حالت ساده‌تری را تحلیل نمود:
(۴٫۱۲)
(۴٫۱۳)
(۴٫۱۴)
برای پیاده‌سازی این معادلات ابتدا باید آن را گسسته نمود. لذا ماتریس گذر حالت بصورت زیر بدست می‌آید.
(۴٫۱۵)
و همچنین
و معادلات فضای حالت گسسته برابر خواهد بود با:
(۴٫۱۶)
(۴٫۱۷)
از آنجا که در این معادلات حالت، اصطکاک ‌ها در نظر نگرفته نشده است لذا یک عامل انتگرال به سیستم اضافه می‌کنیم تا صفر بودن خطای ماندگار تضمین گردد. بنابراین مدل فضای حالت نهایی که انتگرال‌گیر به آن اضافه گردیده است به همراه سیگنال مرجع ورودی برابر خواهد بود با:
(۴٫۱۸)
(۴٫۱۹)

شکل ‏۰‑۱۴: میزان شاخص ریسک برای روزهای مختلف

جمع بندی

در این فصل، نتایج بهینه سازی تک هدفه در روزهای مختلف سال تحت سناریوهای مختلف و به منظور کنترل تولیدات پراکنده در بازار خرده فروشی در یک ریزشبکه هوشمند انجام شد. این شبیه سازیها به منظور ارزیابی مدل مدیریت انرژی پیشنهادی انجام شده اند. همان طور که از نتایج شبیه سازی مشاهده شد مدل بهینه‌سازی پیشنهادی نه تنها ساختاری کامل دارند بلکه در رسیدن به جواب‌های بهینه از قدرت بالایی نیز برخوردار است. همچنین استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی اجتماع ذرات باعث افزایش دقت و سرعت در پاسخ‌های موجود شد. در ضمن صحت و دقت این الگوریتم در مقایسه با حل کننده MINLP نرم افزار GAMS تصدیق شد.
علاوه بر این، با معرفی شاخص ریسک ریزشبکه‌ی نمونه در معرض عدم قطعیت‌های مختلف ارزیابی شده‌ است. با مقایسه شاخص ریسک در روزهای مختلف به این نتیجه می‌توان رسید که انحراف بار مصرفی بیشترین و قیمت بازار انرژی کمترین اثر را به عنوان پارامترهای نایقینی داشتند.

فصل پنجم
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات۱٫۵ نتیجه‌گیری

هدف از این پروژه کنترل و برنامه­ ریزی تولیدات پراکنده در بازار خرده فروشی در محیط شبکه هوشمند با در نظر گرفتن عدم قطعیت برای پارامترهای تصادفی است. سه پارامتری که دارای عدم قطعیت هستند، شامل تولید توان فتوولتائیک، میزان بار و قیمت بازار خرده فروشی می­باشد. مسئله برنامه­ ریزی کوتاه مدت مشارکت و کنترل تولیدات پراکنده برای دو سناریو زمستان و تابستان برای دو روز مختلف اول هفته و آخر هفته انجام گرفته است. در ضمن مسئله در حضور خودروهای الکتریکی حل شده و نهایتا مدل بهره ­برداری هوشمند برای برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در محیط شبکه هوشمند معرفی شده و این نتایج با برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در محیط سنتی مقایسه شده است. این نتایج به شرح ذیل می­باشد:

• • استفاده از لیست حق تقدم برای تشکیل جمعیت اولیه ممکن باعث کاهش زمان محاسبات و همگرایی سریع مسئله می­ شود.

• • استفاده از خودرو الکتریکی در سیستم قدرت علاوه بر اصلاح پیک بار باعث کاهش هزینه بهره ­برداری و آلودگی می­ شود. البته لازم به ذکر است که کاهش آلودگی همیشه رخ نمی­دهد. چون خودرو الکتریکی نمی­تواند توان تولید کند. بلکه توان را از یک ساعت به ساعت دیگر منتقل می­ کند. و به دلیل اینکه عموما واحدهای بزرگ آلودگی بالاتری نسبت به واحدهای کوچک‌تر دارند آلودگی کاهش نمی­یابد. ولی در این پروژه چون تابع هدف کاهش آلودگی و هزینه است مقداری کاهش آلودگی داریم.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی در سیستم قدرت باعث افزایش رزرو و در نتیجه افزایش قابلیت اطمینان شبکه می­شوند.

• • برنامه­ ریزی مشارکت واحدها در حضور منابع تجدیدپذیر باعث کاهش هزینه بهره ­برداری و آلودگی می­ شود. بنابراین با مدیریت این منابع در سیستم قدرت می‌توان هزینه­ های بهره ­برداری و آلودگی را کاهش داد.

• • افزایش تعداد سناریوها برای مدل‌سازی عدم قطعیت مسئله باعث افزایش زمان محاسبات می­ شود. چون وقتی سناریوها زیاد می­ شود تعداد تکرارها برای حل مسئله هم زیاد می­ شود، اما تعداد زیاد سناریو باعث ارائه مدل دقیق­تری از مسئله و کاهش خطای می­ شود.

• • با مدیریت صحیح خودروهای الکتریکی در سیستم قدرت می‌توان علاوه بر ایفای نقش موثر در سیستم، باعث کاهش آلودگی­های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت فسیلی در خودروهای الکتریکی شد.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی در شبکه به عنوان یک منبع ذخیره­ساز انرژی در کنار منابع تجدیدپذیر باعث کمرنگ شدن نوسانات ناشی از منابع تجدیدپذیر در سیستم قدرت و افزایش قابلیت اطمینان در شبکه می­ شود.

• • استفاده از خودروهای الکتریکی و ذخیره انرژی در ساعات ارزان قیمت و فروش آن در ساعات پیک بار که قیمت برق بالاست، باعث افزایش سود می­ شود.

• • در نظرگیری برنامه مناسب پاسخگویی بار باعث کاهش پیک بار، مسطح شدن نمودار مصرف انرژی الکتریکی و در نهایت کاهش هزینه نهایی می‌شود.

پیشنهادها

• • برنامه­ ریزی مشارکت واحدها با در نظر گرفتن محدودیت­های شبکه

• • پیاده­سازی مدل ذکر شده با در نظر گرفتن بازار خدمات جانبی

• • برنامه­ ریزی مبتنی بر قیود امنیت مشارکت واحدها با حضور خودروهای الکتریکی و منابع تجدیدپذیر

• • بهینه سازی ارائه شده می‌تواند در بازه های بلند مدت انجام شود. در این حالت شاخص‌های قابلیت اطمینان مانند عدم تامین بار نیز می‌تواند به سیستم اضافه شده و مدل را چند منظوره کند.

منابع و مراجع

[۱] J. Wood and B. F. Wollenberg, “Power Generation, Operation and Control”. New York: John Wily & Sons, 2^nded, 1996.
[۲] Ahmed Yousuf Saber, and Ganesh Kumar Venayagamoorthy.: ‘Resource Scheduling Under Uncertainty in a Smart Grid with Renewables and Plug-in Vehicles’IEEE SYSTEMS JOURNAL-1932-8184/$26.00-2011 IEEE.
]۳[ امیر عبداللهی، “برنامه­ ریزی تولید بهینه نیروگاه­ها با در نظر گرفتن قیود امنیتی با بهره گرفتن از روش کلاسیک و ترکیبی” پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده برق دانشگاه شریف، مرداد ۸۸٫
[۴] Fred N. Lee, “Short-term Thennal Unit Commitment-A New Method,” IEEE Transactions on Power Systems, Vol.3,No.,pp.421,May 1998.
[۵] A. Borghetti, A. Frangioni, F. Lacalandra, A. Lodi, S. Martello, C. A. Nucci, and A. Trebbi, “Lagrangian Relaxation and Tabu Search Approaches for the Unit Commitment Problem,” IEEE Porto Power Tech Conference, Porto, Portugal, September, ‘ 2001 ‘.
[۶] Ahmed Yousuf Saber, Ganesh Kumar Venayagamoorthy’Intelligent unit commitment with vehicle-to-grid —A cost-emission optimization’Elsevier Journal of Power Sources 195 (2010) 898–۹۱۱٫
]۷[ مصطفی اسماعیلی شاهرخت،"برنامه­ ریزی میان مدت واحدهای حرارتی در حضور نیروگاه بادی"، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده برق دانشگاه علم و صنعت ایران، مهرماه ۹۰٫
[۸] Marnay, C., Venkataramanan, G., Stadler, M., Siddiqui, A.S., Firestone, R., Chandran, B.: ‘Thermal Units Commitment Considering Voltage Constraint Based on Controllable Loads Reactive Control in Smart Grid’, IEEE Trans. Power Syst., 2011.
[۹] J.C. Inostroza V.H. Hinojosa ‘Short-term scheduling solved with a particle swarm optimiser’IET Gener. Transm. Distrib. , 2011, Vol. 5, Iss. 11, pp. 1091 – ۱۱۰۴٫
[۱۰] Pablo A. Ruiz ,. C. Russ Philbrick. Eugene Zak,. Kwok W. Cheung. Peter W. Sauer , ‘Uncertainty Management in the Unit Commitment Problem’, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 24, NO. 2, MAY 2009.
[۱۱] Aidan Tuohy, Peter Meibom, Eleanor Denny , Mark O’Malley."Unit Commitment for Systems With Significant Wind Penetration” IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 24, NO. 2, MAY 2009.
[۱۲] Shengrong Bu, F. Richard Yu, and Peter X. Liu;” Stochastic Unit Commitment in Smart Grid Communications", IEEE Conference on ۲۰۱۱-page 307-312.