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.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. یا سیستم غیر خطی بشود. در چنین مواردی، هیچ روش ترکیبی وجود ندارد. حتی ممکن است که مشخصه‌های اجزا دقیقاً معلوم نباشند.نباشند؛ بنابراین همواره ضرورت دارد که از روشهای [[آزمون و خطا]] استفاده شود.

آنچه که در عمل با آن مواجه هستیم این است که دستگاه مشخصی وجود دارد و مهندس کنترل باید بقیه سیستم را به گونه‌ای طراحی کند تا کل سیستم بتواند مشخصات مفروضی را برآورده سازد.سازد؛ و وظیفه خاصی را انجام دهد. ویژگیهای چنین سیستمی باید بصورت ریاضی بیان 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.کند؛ و این فرایند 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.باشند؛ بنابراین برای طراحی در حوزه زمان، معیارهای طراحی غالباً شامل ماکسیمم فراجهش به عنوان یک پارامتر طراحی می‌شوند.

به طوربه‌طور کلی روشهای طراحی تحلیلی مناسبی برای سیستمهای مرتبه بالا وجود ندارد. اگرچه روشهای مکان ریشه‌ها و کانتور ریشه‌ها اطلاعاتی دربارهدربارهٔ آثار انواع مختلف کنترل کننده به دست می‌دهند، اما اینها نمی‌توانند پارامترهای کنترل کننده‌ها را مشخص سازند، مگر اینکه تعداد زیادی مکان ریشه رسم شود. اما طراحی در حوزه فرکانس به برکت روشهای نیمه ترسیمی امکان طراحی سیستماتیک سیستمهای کنترل خطی را فراهم می‌سازد.

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.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.

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

* کتاب سیستمهای کنترل، تالیفتألیف بنجامین کو، ترجمه علی کافی. چاپ موسسهمؤسسه انتشارات علمی‌دانشگاه [[صنعتی شریف]]

* Tou, J. T. , Modern Control Theory, New York, N.Y. : McGraw-Hill Book Company, Inc. , 1964