Feedback Control Systems Demystified: Volume 1 – Designing PID Controllers

نسخه به روز شده جدید 1.1

معادلات و ارقام با تنظیم خودکار اصلاح شده که به خوبی در برنامه های Kindle Fire HDX8.9، HDX، HD، Kindle برای تبلت های iPad و Android و غیره نمایش داده می شوند.

یک کتاب دیجیتالی نسل جدید

حاوی آزمایشگاه‌های تعاملی، آموزش‌های ویدیویی، خلاصه‌های نمایش اسلاید صوتی و کتاب‌های کار است. این کتاب با کتاب های درسی معمولی در مورد سیستم های کنترل بازخورد بسیار متفاوت است. شما ریاضیات مهندسی سیستم کنترل را نه تنها با خواندن متن و مطالعه معادلات و نمودارها، بلکه با تعامل با شبیه سازهای سیستم پویا حلقه باز و حلقه بسته یاد می گیرید. شما یاد می گیرید که چگونه برای کنترلرهای تناسبی، انتگرال و مشتق (PID) با استفاده از پلاترهای لوکوس ریشه پیشرفته کامپیوتری، سود تنظیم کنید. هفده شبیه ساز در یک محیط آزمایشگاه مجازی با دستورالعمل های آزمایشگاهی و به دنبال آن بحث استفاده می شود. مطالب آموزشی از یک روش آموزش گام به گام با دقت طراحی شده با جزئیات زیاد پیروی می کند تا نتوانید در ریاضیات گم شوید. این یکی از آن کتاب‌های کلی یا ساختگی نیست، این یک کتاب درسی واقعی است که از روش‌های آموزشی بدیع استفاده می‌کند.

روش آموزش گام به گام

این کتاب با توضیحات ریاضی دقیق آغاز می‌شود. عناصر فیزیکی الکتریکی، مکانیکی، سیال و حرارتی. شما یاد می گیرید که چگونه دو مورد از این عناصر را برای نمایش سیستم های واقعی که می توانند با استفاده از معادلات دیفرانسیل خطی مرتبه اول مدل سازی شوند، ترکیب کنید. شبیه سازهای تعاملی به شما امکان می دهند یاد بگیرید که چگونه این مدل های ریاضی را حل کنید و نمودارهایی از متغیرهای سیستم را به عنوان تابعی از زمان تولید کنید. کتاب‌های تمرینی تعاملی ارائه شده‌اند که حاوی راه‌حل‌های مشکل کار شده است.

این کتاب روش گام به گام را با نشان دادن نحوه مدل‌سازی سیستم‌های فیزیکی پیچیده‌تر با ترکیب دو عنصر ذخیره انرژی برای ایجاد یک مدل ریاضی ادامه می‌دهد. را می توان با معادلات دیفرانسیل خطی مرتبه دوم توصیف کرد. شبیه سازهای تعاملی به شما امکان می دهند یاد بگیرید که چگونه این مدل ها را حل کنید و نمودارهای متغیرهای سیستم را به عنوان تابعی از زمان تولید کنید. کتاب های کار تعاملی با راه حل های کار شده ارائه شده است. مفاهیم نمودارهای منبع ریشه و متغیرهای پیچیده با استفاده از یک پلاتر مکان ریشه پیشرفته کامپیوتری معرفی شده اند.

با استفاده از مطالعه موردی طراحی بیاموزید

مسلح با دانش چگونگی ساخت مدل های ریاضی از سیستم‌های فیزیکی، این کتاب چگونگی استفاده از این مدل‌ها را برای توصیف سیستم‌های کنترل خودکار حلقه باز و حلقه بسته در زندگی واقعی توضیح می‌دهد. یک سیستم نوار نقاله با موتور DC برای مطالعه موردی استفاده می شود. یک مدل ریاضی از سیستم ساخته شده و برای مطالعه ویژگی‌های گشتاور-سرعت موتور و نیازهای قدرت حالت پایدار استفاده می‌شود. دینامیک سیستم تحت کنترل حلقه باز بررسی می شود. یک رویکرد سیستماتیک برای مطالعه کنترل سرعت حلقه بسته استفاده می شود. ابتدا، یک کنترل‌کننده تناسبی مورد مطالعه قرار می‌گیرد تا نشان دهد چگونه کنترل تناسبی کنترل یکی از ضرایب معادله دیفرانسیل را که دینامیک سیستم حلقه بسته را توصیف می‌کند، فراهم می‌کند. سپس، کنترل تناسبی به علاوه انتگرال با استفاده از شبیه‌سازهای دینامیکی و پلاترهای مکان ریشه مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در مرحله پایانی، این فرآیند برای مطالعه یک کنترلر مشتق متناسب به علاوه انتگرال به اضافه تکرار می شود.

وب سایت پشتیبانی

http://jackwlewis.surberstation.com.

درباره نویسنده

جک دبلیو لوئیس که در آکادمی گارد ساحلی ایالات متحده و MIT تحصیل کرده است، یک مهندس حرفه ای ثبت نام شده تخصص او طراحی سیستم های کنترل اتوماتیک و ابزار دقیق است. او نویسنده مقالات و مقالات فنی متعددی است، از جمله مقالات برنده جایزه ملی برای انجمن مهندسین دریایی آمریکا (ASNE) و انجمن معماران دریایی و مهندسین دریایی (SNAME).

NEW Updated Version 1.1

Revised auto-adjust equations and figures that display perfectly in the Kindle Fire HDX8.9, HDX, HD, Kindle apps for iPad and Android Tablets, and more.

A new generation digital book

Contains interactive labs, video tutorials, audio slideshow summaries and workbooks. The book differs greatly from ordinary textbooks on feedback control systems. You learn control system engineering mathematics not by just reading text and studying equations and graphs, you learn by interacting with open-loop and closed-loop dynamic system simulators. You learn how to set gains for proportional, integral and derivative (PID) controllers using computer enhanced root locus plotters. Seventeen simulators are used in a virtual laboratory setting with lab instructions followed by discussions. The instructional material follows a carefully designed step-by-step teaching method with plenty of details so you can't get lost in the math. This is not one of those outline or dummy books, this is a real textbook that utilizes innovative teaching methods.

Step-by-step teaching method

The book begins with detailed mathematical descriptions of electrical, mechanical, fluid, and thermal physical elements. You learn how to combine two of these elements to represent real-life systems that can be modeled using first-order linear differential equations. Interactive simulators let you learn how to solve these math models and produce graphs of system variables as a function of time. Interactive practice workbooks are provided which contain worked problem solutions.

The book continues the step-by-step method by showing you how to model more complex physical systems by combining two energy storage elements to create a math model that can be described by a second-order linear differential equations. Interactive simulators let you learn how to solve these models and produce plots of system variables as a function of time. Interactive workbooks are provided with worked solutions. The concepts of root locus plots and complex variables are introduced using a computer enhanced root locus plotter.

Learn using a design case study

Armed with the knowledge of how to build math models of physical systems, the book describes how these models are used to describe real-life open-loop and closed-loop automatic control systems. A DC motor driven conveyor system is used for the case study. A math model of the system is constructed and used to study the motor torque-speed characteristics and the steady-state power requirements. The dynamics of the system are investigated under open-loop control. A systematic approach is used to study closed-loop speed control. First, a proportional controller is studied to show how proportional control provides control of one of the coefficients of the differential equation describing the closed loop system dynamics. Next, proportional plus integral control is studied using dynamic simulators and root locus plotters. In the final step, the process is repeated to study a proportional plus integral plus derivative controller.

Supporting website

http://jackwlewis.surberstation.com.

About the author

Educated at the U.S. Coast Guard Academy and MIT, Jack W. Lewis is a registered professional engineer. His specialty is the design of automatic control and instrumentation systems. He is the author of numerous technical papers and articles, including national award-winning papers for the American Society of Naval Engineers (ASNE) and the Society of Naval Architects and Marine Engineers (SNAME).