Control Systems with Input and Output Constraints

یک روش معمول برای مقابله با محدودیت‌های ورودی و خروجی، به‌ویژه برای کنترل PID، طراحی تجربی و اجرای یک راه‌حل بصری برای یک کارخانه منفرد و محدودیت‌های آن بوده است. چنین راه‌حل‌های ad hoc به طرز شگفت‌آوری خوب عمل می‌کنند، اما اغلب در قالب دانش عملی مجزا و بدون مبنای علمی کلی‌تر باقی می‌مانند.

سیستم‌های کنترلی با محدودیت‌های ورودی و خروجی این رویکرد تجربی را با نشان دادن اینکه چگونه پاسخ‌های خاص به مسائل خاص طراحی صنعتی را می‌توان برای مقابله با طیف گسترده‌ای از موقعیت‌های ساده و پیچیده‌تر، نظام‌بندی کرد. هر کلاس از مشکلات طراحی در پنج بخش ارائه شده است: وضعیت صنعتی. بیان مسأله؛ ساختارهای کنترلی موجود در حال حاضر؛ شبیه سازی معیار برای به دست آوردن پاسخ معمولی گذرا و تجزیه و تحلیل پایداری غیرخطی برای ارتباط ساختار با پاسخ. پیوندهایی به کنترل بهینه و کنترل پیش‌بینی مدل نیز بررسی می‌شوند. این مراحل به خواننده کمک می کند تا یاد بگیرد که چگونه یک معماری کنترلی را انتخاب یا تطبیق دهد و آن را بر اساس سیستماتیک طراحی یا تجزیه و تحلیل کند.

ویژگی ها:

وب سایت مرتبط شامل بسیاری از مثال‌های آماده و مطالعات موردی با استفاده از Matlab®/Simulink® است که به آن‌ها ارجاعات گسترده‌ای در سراسر متن داده شده است که درک و صرفه‌جویی در زمان را تسهیل می‌کند. او ادامه می دهد:

روش طراحی پنج مرحله ای منطقی برای هر کلاس مسئله که از یک نمونه صنعتی خاص به انتخاب آگاهانه کنترل کننده عمومی و تهیه تحلیل حلقه بسته می رود.

سیستم‌های کنترلی با محدودیت‌های ورودی و خروجی برای دانش‌آموزان پیشرفته کنترل که به دنبال شغلی در کنترل فرآیند و/یا کارخانه یا تحقیقات کاربردی‌محور هستند، مفید خواهد بود. اساس عملی ارائه، رویه طراحی سیستماتیک، محدودیت در فرمالیسم ریاضی و تأکید بر قابلیت اجرا نیز برای مهندسین کنترل صنعتی جذاب خواهد بود.

A typical method of dealing with input and output constraints, especially for PID control, has been the empirical design and implementation of an intuitive solution to an individual plant and its constraints. Such ad hoc solutions perform surprisingly well but often remain in the form of isolated practical know-how without a more general scientific basis.

Control Systems with Input and Output Constraintsdevelops this empirical approach by demonstrating how particular answers to particular industrial design problems can be systematized to cope with a wide variety of simple and more complex situations. Each class of design problems is presented in five parts: industrial situation; problem statement; currently available control structures; benchmark simulation to obtain typical transient response and nonlinear stability analysis to relate structure to response. Links to optimal control and model predictive control are also explored. These steps help the reader to learn how to choose or adapt a control architecture and design or analyse it on a systematic basis.

Features:

associated website contains many ready-made examples and case studies using Matlab®/Simulink® to which extensive reference is made throughout the text facilitating understanding and saving time;

exercises interspersed throughout each chapter that allow the student to confirm progress as he/she proceeds;

logical five-step design procedure for each problem class moving from a particular industrial example to the informed choice of generic controller and the preparation of closed loop analysis.

Control Systems with Input and Output Constraints will be of great benefit to advanced students of control looking to pursue a career in process and/or plant control or in applications-oriented research. The practical basis of the presentation, the systematic design procedure, the restraint on mathematical formalism and emphasis on implementability will also appeal to industrial control engineers.