Lectures in Feedback Design for Multivariable Systems

این کتاب بر روی روش‌هایی تمرکز دارد که به یک شکل به «قضیه سود کوچک» مربوط می‌شوند. هدف آن خوانندگانی است که علاقه‌مند به یادگیری روش‌های طراحی قوانین بازخورد برای سیستم‌های چند متغیره خطی و غیرخطی در حضور عدم قطعیت‌های مدل هستند. با نمونه‌های کار شده در سراسر، هم مطالب مقدماتی و هم   موضوعات پیشرفته‌تر را شامل می‌شود.

به دو بخش تقسیم می‌شود، بخش اول جنبه‌های مرتبط نظریه سیستم‌های خطی و دومی، نظریه غیرخطی را پوشش می‌دهد. به منظور تعمیق درک خوانندگان، سیستم‌های ساده‌تر تک ورودی-تک خروجی معمولاً مقدم بر سیستم‌های پیچیده‌تر چند ورودی-چند خروجی (MIMO) و سیستم‌های خطی مقدم بر سیستم‌های غیرخطی هستند. این رویکرد در سراسر، از جمله در فصل های پایانی، که آخرین ایده های پیشرفته حاکم بر تثبیت، تنظیم، و ردیابی سیستم های غیرخطی MIMO را توضیح می دهد، استفاده می شود. دو مشکل اصلی طراحی، هر دو در حضور عدم قطعیت‌های مدل در نظر گرفته می‌شود: تثبیت مجانبی با "منطقه جذب تضمین شده" از یک نقطه تعادل معین و رد مجانبی اثر ورودی‌های برون‌زا (اختلال) بر خروجی‌های تنظیم‌شده انتخاب‌شده.

بسیاری از مواد آموزشی مقدماتی در این کتاب برای آموزش دانش‌آموزان تهیه شده است، در حالی که پوشش نهایی سیستم‌های غیرخطی MIMO اولین برخورد هماهنگ با نتایج کاملاً جدید را به خوانندگان ارائه می‌دهد. نمونه های کار شده ارائه شده، مطالب آماده ای را در اختیار مربی قرار می دهد تا به دانش آموزان در درک نظریه ریاضی کمک کند.

خوانندگان باید با مبانی سیستم های خطی و تئوری کنترل آشنا باشند. این کتاب منبع ارزشمندی برای دانشجویانی است که برنامه‌های تحصیلات تکمیلی در سیستم‌ها و کنترل را دنبال می‌کنند و همچنین مهندسانی که روی کنترل سیستم‌های رباتیک، مکاترونیک و قدرت کار می‌کنند.

This book focuses on methods that relate, in one form or another, to the “small-gain theorem”. It is aimed at readers who are interested in learning methods for the design of feedback laws for linear and nonlinear multivariable systems in the presence of model uncertainties. With worked examples throughout, it includes both introductory material and   more advanced topics.

Divided into two parts, the first covers relevant aspects of linear-systems theory, the second, nonlinear theory. In order to deepen readers’ understanding, simpler single-input–single-output systems generally precede treatment of more complex multi-input–multi-output (MIMO) systems and linear systems precede nonlinear systems. This approach is used throughout, including in the final chapters, which explain the latest advanced ideas governing the stabilization, regulation, and tracking of nonlinear MIMO systems. Two major design problems are considered, both in the presence of model uncertainties: asymptotic stabilization with a “guaranteed region of attraction” of a given equilibrium point and asymptotic rejection of the effect of exogenous (disturbance) inputs on selected regulated outputs.

Much of the introductory instructional material in this book has been developed for teaching students, while the final coverage of nonlinear MIMO systems offers readers a first coordinated treatment of completely novel results. The worked examples presented provide the instructor with ready-to-use material to help students to understand the mathematical theory.

Readers should be familiar with the fundamentals of linear-systems and control theory. This book is a valuable resource for students following postgraduate programs in systems and control, as well as engineers working on the control of robotic, mechatronic and power systems.