Mechatronic Systems: Analysis, Design and Implementation

این کتاب به تجزیه و تحلیل، طراحی و پیاده سازی سیستم های مکاترونیک می پردازد. ابزارهای کلاسیک و مدرن برای تجزیه و تحلیل و طراحی برای چنین سیستم هایی توسعه یافته اند. کنترل قوی، H-Infinity و تئوری کنترل هزینه تضمین شده نیز برای تحلیل و طراحی سیستم های مکاترونیک استفاده می شود. کنترل‌کننده‌های مختلف مانند بازخورد حالت، بازخورد خروجی استاتیک و کنترل‌کننده‌های بازخورد خروجی پویا برای تثبیت سیستم‌های مکاترونیک استفاده می‌شوند.

الگوریتم‌های ابتکاری برای حل طراحی کنترل‌کننده کلاسیک مانند کنترل‌کننده‌های PID، سرب فاز، تاخیر فاز و کنترل‌کننده‌های لید-لگ فاز ارائه شده‌اند در حالی که الگوریتم‌های نابرابری‌های ماتریس خطی (LMI) برای یافتن راه‌حل‌های وضعیت ارائه شده‌اند. بازخورد، بازخورد خروجی استاتیک و کنترل‌کننده‌های بازخورد خروجی پویا.

تئوری ارائه‌شده در فصل‌های مختلف جلد به مثال‌های عددی برای نشان دادن سودمندی نتایج نظری اعمال می‌شود. برخی از مطالعات موردی نیز ارائه شده است تا نشان دهد که چگونه مفاهیم توسعه یافته برای سیستم واقعی اعمال می شود.

همچنین بر اجرای بلادرنگ برای برخی از سیستم‌های واقعی که در آزمایشگاه مکاترونیک خود توسعه داده‌ایم تاکید شده است و تمام جزئیات ارائه شده است تا به خواننده ایده دهد که چگونه سیستم مکاترونیک خود را پیاده‌سازی کند. .

سیستم های مکاترونیک: تجزیه و تحلیل، طراحی و پیاده سازی یک کتاب درسی عالی برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد در نظریه سیستم مکاترونیک و کنترل و به عنوان مرجعی برای محققان دانشگاهی در کنترل یا ریاضیات با علاقه به نظریه کنترل است. خواننده باید دوره های تحصیلات تکمیلی سال اول را در تئوری کنترل، جبر خطی و سیستم های خطی گذرانده باشد. همچنین برای مهندسانی که در زمینه‌هایی تمرین می‌کنند که سیستم‌ها را می‌توان با سیستم‌های خطی زمان ثابت مدل‌سازی کرد، ارزش زیادی خواهد داشت.

This book deals with the analysis, the design and the implementation of the mechatronic systems. Classical and modern tools are developed for the analysis and the design for such systems. Robust control, H-Infinity and guaranteed cost control theory are also used for analysis and design of mechatronic systems. Different controller such as state feedback, static output feedback and dynamic output feedback controllers are used to stabilize mechatronic systems.

Heuristic algorithms are provided to solve the design of the classical controller such as PID, phase lead, phase lag and phase lead-lag controllers while linear matrix inequalities (LMI) algorithms are provided for finding solutions to the state feedback, static output feedback and dynamic output feedback controllers.

The theory presented in the different chapters of the volume is applied to numerical examples to show the usefulness of the theoretical results. Some case studies are also provided to show how the developed concepts apply for real system.

Emphasis is also put on the implementation in real-time for some real systems that we have developed in our mechatronic laboratory and all the detail is provided to give an idea to the reader how to implement its own mechatronic system.

Mechatronics Systems: Analysis, Design and Implementation is an excellent textbook for undergraduate and graduate students in mechatronic system and control theory and as a reference for academic researchers in control or mathematics with interest in control theory. The reader should have completed first-year graduate courses in control theory, linear algebra, and linear systems. It will also be of great value to engineers practising in fields where the systems can be modeled by linear time invariant systems.