Parallel Processing in Digital Control

پردازش موازی در کنترل دیجیتال جلدی است که در سری جدید پیشرفت‌ها در کنترل صنعتی، ویرایش شده توسط پروفسور M.J. Grimble و دکتر M.A. Johnson از صنعتی منتشر می‌شود. واحد کنترل، دانشگاه Strathclyde. پیچیدگی روزافزون سیستم‌های کنترل دیجیتال در زمینه‌هایی مانند روباتیک، کنترل پرواز و کنترل موتور، تقاضا برای سیستم‌های سریع‌تر و مطمئن‌تر را ایجاد کرده است. این کتاب بررسی می کند که چگونه پردازش موازی می تواند این الزامات را برآورده کند. پس از بررسی معماری‌های کامپیوتری موازی، ماشین‌های MIMD (Multiple Instruction Multiple Data) به عنوان سیستم‌های مناسب برای مسائل کنترل دیجیتال، که با ترکیبی از وظایف الگوریتمی منظم و نامنظم مشخص می‌شوند، شناسایی می‌شوند. نمونه ای از یک معماری معمولی MIMD، مناسب برای کنترل بلادرنگ، (Inmos Transputer) همراه با زبان برنامه نویسی موازی مرتبط با آن (Occam) معرفی شده است. مشکل کلیدی در پیاده سازی نرم افزارهای موازی مربوط به نگاشت وظایف موازی بر روی پردازنده های فیزیکی است. در این کتاب انواع طرح‌ها توصیف و ارزیابی می‌شوند تا به تشریح مناطق بالقوه مشکل برای مهندس نرم‌افزار کنترل بلادرنگ کمک کنند. راه حل ها بر روی یک نمونه مطالعه موردی کنترل پرواز پیشنهاد و آزمایش می شوند. با تشخیص پذیرش گسترده MATLAB و مشتقات آن برای طراحی سیستم کنترل به کمک رایانه، این کتاب نشان می‌دهد که چگونه می‌توان استراتژی‌های نقشه‌برداری را در این محیط تحقق بخشید و با یک سیستم توسعه transputer برای ارزیابی عملکرد آنلاین ادغام کرد. یک مثال مطالعه موردی قدرت این رویکرد را نشان می دهد و موضوعات مهم برجسته می شوند. خوانندگان مزایای پردازش موازی در کنترل دیجیتال را تجربه خواهند کرد و در عین حال از عوامل کلیدی که باید در توسعه یک راه حل موثر در نظر گرفته شوند آگاه می شوند. مهندسین کنترل و دانشجویان فارغ التحصیل/فوق لیسانس این کتاب را مورد علاقه و فایده خاصی خواهند یافت.

Parallel Processing in Digital Control is a volume to be published in the new Advances in Industrial Control series, edited by Professor M.J. Grimble and Dr. M.A. Johnson of the Industrial Control Unit, University of Strathclyde. The growing complexity of digital control systems in such areas as robotics, flight control and engine control has created a demand for faster and more reliable systems. This book examines how parallel processing can satisfy these requirements. Following a survey of parallel computer architectures, MIMD (Multiple Instruction Multiple Data) machines are identified as suitable systems for digital control problems, which are characterised by a mixture of regular and irregular algorithmic tasks. An example of a typical MIMD architecture, suitable for real-time control, (the Inmos Transputer) is introduced together with its associated parallel programming language (Occam). The key problem in implementing parallel software is associated with mapping parallel tasks onto physical processors. In this book a variety of schemes are described and assessed to help illustrate potential areas of difficulty for the real-time control software engineer. Solutions are proposed and tested on a flight control case study example. Recognising the widespread acceptance of MATLAB and its derivatives for computer aided control system design, this book demonstrates how mapping strategies can be realised in this environment and integrated with a transputer development system for on-line performance evaluation. A case study example demonstrates the power of this approach and important issues are highlighted. Readers will experience the advantages of parallel processing in digital control while being made aware of the key factors to be considered in the development of an effective solution. Practising control engineers and graduate/post-graduate students will find the book of particular interest and benefit.