سامانه کنترل: تفاوت میان نسخه‌ها

روش اصلی طراحی هر سامانه کنترل عملی الزاماً مبتنی بر روشهای آزمون و خطاست. ترکیب هر سیستم [[کنترل خطی]] از لحاظ نظری ممکن است. و [[مهندسی کنترل]] قادر است به روشی منظم اجزای لازم برای انجام منظوری مشخص را تعیین کند. اما در عمل ممکن است محدودیتهای مختلفی بر سر راه سیستم قرار بگیرد. و یا سیستم غیر خطی بشود. در چنین مواردی، هیچ روش ترکیبی وجود ندارد. حتی ممکن است که مشخصه‌های اجزا دقیقاً معلوم نباشند. بنابراین همواره ضرورت دارد که از روشهای [[آزمون و خطا]] استفاده شود.

مهندس کنترل در طراحی سیستمهای کنترل باید بتواند پاسخ سیستم به سیگنالها و اغتشاشات گوناگون را تعیین و تحلیل کند. معمولاً طرح اولیه سیستم رضایتبخش نیست. پس در صورت لزوم سیستم را باید دوباره طراحی و تحلیل کند. و این فرآیندفرایند را تا آنجا تکرار کند که به سیستم مطلوب دست یابد. پس از آن می‌تواند نمونه فیزیکی سیستم را بسازد.

منظور از طراحی سیستمهای کنترل در حوزه زمان استفاده از خواص و مشخصه‌های حوزه زمانی سیستمی است که قرار است طراحی شود. مشخصه‌های حوزه زمانی یک سیستم کنترل خطی با پاسخهای گذرا و حالت مانای سیستم وقتی برخی سیگنالهای آزمون اعمال می‌شوند، عرضه می‌شوند. بسته به اهداف طراحی، این سیگنالهای آزمون معمولاً به صورت یک [[تابع پله‌ای]] یا یک تابع شیبی یا تابع‌های حوزه زمانی دیگر است. وقتی ورودی یک تابع پله‌ای است غالباً درصد فراجهش، زمان خیز و زمان استقرار برای سنجش عملکرد سیستم به کار می‌روند. برای مشخص کردن پایداری نسبی سیستم به لحاظ کمی [[نسبت میرایی]] و فرکانس نامیرای طبیعی را می‌توان به کار برد. این کمیتها را تنها در مورد سیستم مرتبه دوم نمونه می‌توان دقیقاً تعریف کرد. در سیستمهای مرتبه بالاتر این کمیتها تنها وقتی معنی دارند که جفت قطبهای نظیر [[تابع تبدیل]] [[حلقه بسته]] بر پاسخ [[دینامیک سیستم]] مسلط باشند. بنابراین برای طراحی در حوزه زمان، معیارهای طراحی غالباً شامل ماکسیمم فراجهش به عنوان یک پارامتر طراحی می‌شوند.

عملکرد یک سیستم کنترل با مشخصه‌های پاسخ در حوزه زمان واقعی تر و مستقیم تر سنجیده می‌شود. دلیل این امر این است که عملکرد غالب سیستمهای کنترل براساس پاسخهای مربوط به سیگنالهای آزمون خاصی بررسی می‌شود. این امر با تحلیل و طراحی سیستمهای مخابراتی که در آنها [[پاسخ فرکانسی]] از اهمیت بیشتری برخوردار است، مغایرت دارد. زیرا در این حالت اکثر سیگنالهایی که باید پردازش شوند، یا سینوسی هستند یا مرکب از اجزای سینوسی هستند.

نظریه نوین کنترل نسبت به نظریه کلاسیک کنترل مزایای بسیاری دارد. از نظریه نوین می‌توان در طراحی سیستمهای وابسته به زمان چند متغیره استفاده کرد. این نظریه، مهندس کنترل را قادر می‌سازد که در ترکیب سیستمهای بهینه شرایط اولیه را به دلخواه برگزیند. و به این ترتیب تنها با جنبه‌های تحلیلی مسایل سر و کار داشته باشد. یکی از مزایای عمده نظریه نوین کنترل این است که برای انجام [[محاسبات عددی]] لازم می‌توان از کامپیوترهای رقمی استفاده کرد.

* [http://www.pearsonhighered.com/academic/product/0,,0131457330,00%2Ben+en-USS_01DBC.html سیستم‌های مدرن کنترل]

* کتاب کنترل، تالیف کاتسو هیکو اگاتا ترجمه علی کافی چاپ [[مرکز نشر]] دانشگاهی