کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
688816 1460376 2015 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
On control of transport in Brownian ratchet mechanisms
ترجمه فارسی عنوان
در کنترل حمل و نقل در مکانیسم های چرخ دنده براون
کلمات کلیدی
گیره فلش سیستم های تصادفی برنامه نویسی دینامیک، بهینه سازی، خودآموزی کلوئیدی،
ترجمه چکیده
مهندسی حمل مواد در نانو / میکرو مقیاس برای سیستم عامل های تولید در آینده مورد نیاز است. بر خلاف سیستم های حمل و نقل متعارف، در محدوده نانو / میکرو، در صورت وجود منابع اساسی نااطمینی مانند سر و صدای حرارتی، باید حمل و نقل شود. به طرز قابل توجهی، ممکن است کارهای مفید را با اصلاح سر و صدا با استفاده از پتانسیل نامتقارن استخراج کنید. یک اصل که توسط کلاهک های براون استفاده می شود. در این مقاله یک روش سیستماتیک برای طراحی مکانیزم های چرخ دنده باز برونوی باز است که بهینه سازی سرعت و کارایی را توسعه می دهد. در مورد که موقعیت ذره به عنوان متغیر اندازه گیری در دسترس است، روش شناسی حلقه بسته مطالعه شده است. در اینجا، نشان داده شده است که روش هایی که در تلاش برای بهینه سازی سرعت حمل و نقل می توانند کارایی را به خطر بیندازند. یک رویکرد مبتنی بر برنامه نویسی پوینت ارائه شده است که سه برابر افزایش بهره وری در طراحی های حلقه باز بهینه شده و بهره وری بهتر 35٪ بر روی استراتژی های بسته شده است که بر سرعت های بهینه سازی تمرکز دارند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تکنولوژی و شیمی فرآیندی
پیش نمایش مقاله
در کنترل حمل و نقل در مکانیسم های چرخ دنده براون
چکیده انگلیسی
Engineered transport of material at the nano/micro scale is essential for the manufacturing platforms of the future. Unlike conventional transport systems, at the nano/micro scale, transport has to be achieved in the presence of fundamental sources of uncertainty such as thermal noise. Remarkably, it is possible to extract useful work by rectifying noise using an asymmetric potential; a principle used by Brownian ratchets. In this article a systematic methodology for designing open-loop Brownian ratchet mechanisms that optimize velocity and efficiency is developed. In the case where the particle position is available as a measured variable, closed loop methodologies are studied. Here, it is shown that methods that strive to optimize velocity of transport may compromise efficiency. A dynamic programming based approach is presented which yields up to three times improvement in efficiency over optimized open loop designs and 35% better efficiency over reported closed loop strategies that focus on optimizing velocities.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Process Control - Volume 27, March 2015, Pages 76-86
نویسندگان
, , , ,