Optimal Control with Aerospace Applications

می‌خواهید نه تنها بدانید که چه چیزی باعث بالا رفتن موشک‌ها می‌شود، بلکه می‌خواهید بدانید که چگونه آن را به طور بهینه انجام دهید؟ تئوری کنترل بهینه به چنان زمینه مهمی در مهندسی هوافضا تبدیل شده است که هیچ دانشجوی فارغ التحصیل یا مهندس شاغلی نمی تواند بدون دانش کاری از آن باشد. این اولین کتابی است که از صفر شروع می‌کند تا اصول اولیه حساب تغییرات را به خواننده آموزش دهد، شرایط لازم را گام به گام توسعه دهد و تکنیک‌های محاسباتی ابتدایی کنترل بهینه را معرفی کند. این کتاب با مشکلات و راهنمای راه حل آنلاین، دانش مقدماتی کافی را در اختیار خواننده مقاطع تحصیلات تکمیلی قرار می دهد تا بتواند نه تنها ادبیات را بخواند و کتاب درسی سطح بعدی را مطالعه کند، بلکه بتواند تئوری را برای یافتن راه حل های بهینه در عمل به کار گیرد. . چیزی بیش از پیشینه معمول یک برنامه مهندسی، علوم یا ریاضیات در مقطع کارشناسی مورد نیاز نیست: یعنی حساب دیفرانسیل و انتگرال، معادلات دیفرانسیل، و یکپارچه سازی عددی.
اگرچه یافتن راه حل های بهینه برای این مسائل یک فرآیند پیچیده است که شامل محاسبه تغییرات است، نویسندگان با دقت گام به گام مهم ترین قضایا و مفاهیم را بیان می کنند. مثال‌های متعددی برای نشان دادن نحوه اعمال نظریه‌ها برای همه چیز از مسائل کلاسیک (مانند عبور از رودخانه در حداقل زمان) تا مشکلات مهندسی (مانند پرتاب حداقل سوخت یک ماهواره) کار شده است. در سراسر کتاب از پرتاب بهینه یک ماهواره به مدار به عنوان یک مطالعه موردی مهم با تجزیه و تحلیل دقیق دو مثال استفاده شده است: پرتاب از ماه و پرتاب از زمین. برای راه اندازی در زمینه راه حل های بهینه، دیگر نگاه نکنید!

Want to know not just what makes rockets go up but how to do it optimally? Optimal control theory has become such an important field in aerospace engineering that no graduate student or practicing engineer can afford to be without a working knowledge of it. This is the first book that begins from scratch to teach the reader the basic principles of the calculus of variations, develop the necessary conditions step-by-step, and introduce the elementary computational techniques of optimal control. This book, with problems and an online solution manual, provides the graduate-level reader with enough introductory knowledge so that he or she can not only read the literature and study the next level textbook but can also apply the theory to find optimal solutions in practice. No more is needed than the usual background of an undergraduate engineering, science, or mathematics program: namely calculus, differential equations, and numerical integration.
Although finding optimal solutions for these problems is a complex process involving the calculus of variations, the authors carefully lay out step-by-step the most important theorems and concepts. Numerous examples are worked to demonstrate how to apply the theories to everything from classical problems (e.g., crossing a river in minimum time) to engineering problems (e.g., minimum-fuel launch of a satellite). Throughout the book use is made of the time-optimal launch of a satellite into orbit as an important case study with detailed analysis of two examples: launch from the Moon and launch from Earth. For launching into the field of optimal solutions, look no further!