Design of Observer-based Compensators: From the Time to the Frequency Domain

طراحی جبران‌کننده‌های مبتنی بر مشاهده‌گر طراحی حوزه فرکانس کنترل‌کننده‌های مبتنی بر مشاهده‌گر را در مطابقت کامل با نتایج شناخته‌شده حوزه زمانی ارائه می‌دهد و روابط اتصال را در هر مرحله طراحی ارائه می‌دهد. این امر باعث تسهیل و شفافیت طراحی در حوزه فرکانس می شود که به خوبی طراحی دامنه زمان در بین مهندسان کنترل تثبیت نشده است. ارائه رویه های طراحی با بررسی کوتاهی از نتایج حوزه زمانی آغاز می شود. بنابراین، این کتاب همچنین دسترسی سریع به روش‌های فضای حالت را برای طراحی سیستم کنترل فراهم می‌کند.

طراحی حوزه فرکانس جبران‌کننده‌های مبتنی بر مشاهده‌گر از تمام مرتبه‌ها از مرتبه کامل تا جبران‌کننده مرتبه کاملاً کاهش‌یافته پوشش داده شده است. . طراحی کنترل‌کننده‌های جداسازی و رد اختلال ارائه شده است. علاوه بر این، راه حل هایی برای مسائل درجه دوم خطی و تطبیق مدل داده شده است. تخصیص قطب توسط یک رویکرد پارامتری جدید که مستقیماً در حوزه فرکانس فرموله شده است تسهیل می شود. کنترل ضد باد کردن نیز در چارچوب رویکرد چند جمله ای بررسی شده است. اگرچه عمدتاً سیستم‌های زمان پیوسته در نظر گرفته می‌شوند، نتایج زمان گسسته برای رد اغتشاش و کنترل درجه دوم خطی نیز ارائه می‌شوند.

تک نگاری شامل نمونه‌های کار شده است که می‌تواند به راحتی توسط خواننده بازتولید شود، و نتایج توسط شبیه‌سازی‌ها نشان داده شده است.

طراحی جبران‌کننده‌های مبتنی بر مشاهده‌گر به عنوان مرجعی برای مهندسین کنترل، دانشجویان فارغ‌التحصیل و محققانی که با طراحی حوزه زمان آشنا هستند و می‌خواهند استفاده خواهد شد. برای آشنایی با طراحی حوزه فرکانس با استفاده از ماتریس های چند جمله ای.

Design of Observer-based Compensators presents the frequency domain design of observer-based controllers in complete correspondence to well-known time domain results and gives connecting relations at every design stage. This facilitates and adds transparency to the design in the frequency domain which is not as well-established among control engineers as time-domain design. The presentation of the design procedures starts with a short review of the time domain results; therefore, the book also provides quick access to state space methods for control system design.

The frequency domain design of observer-based compensators of all orders from the full-order to the completely reduced-order compensator is covered. The design of decoupling and disturbance rejecting controllers is presented. Furthermore, solutions are given to the linear quadratic and the model matching problems. The pole assignment is facilitated by a new parametric approach which is formulated directly in the frequency domain. Anti-windup control is also investigated in the framework of the polynomial approach. Though mainly continuous-time systems are considered, the discrete-time results for disturbance rejection and linear quadratic control are also presented.

The monograph contains worked examples that can easily be reproduced by the reader, and the results are illustrated by simulations.

Design of Observer-based Compensators will be of use as a reference for control engineers, graduate students and researchers who are familiar with the time domain design and who want to become acquainted with the frequency domain design using polynomial matrices.