Stability, Control, and Computation for Time-Delay Systems: An Eigenvalue-Based Approach, Second Edition

دسته بندی: نظریه کنترل خودکار
ویرایش: 2 
نویسندگان: Wim Michiels. Silviu-Iulian Niculescu  
سری:  
ISBN (شابک) : 1611973627, 9781611973624 
ناشر: SIAM 
سال نشر: 2014 
تعداد صفحات: 443 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 5 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 34,000

تأخیرهای زمانی اجزای مهم بسیاری از سیستم ها هستند، به عنوان مثال، مهندسی، فیزیک، اقتصاد و علوم زیستی، زیرا انتقال مواد، انرژی و اطلاعات معمولاً آنی نیست. تأخیرهای زمانی ممکن است به عنوان تأخیرهای محاسباتی و ارتباطی ظاهر شوند، پدیده‌های انتقال و وراثت را مدل‌سازی می‌کنند و به‌عنوان تأخیر بازخورد در حلقه‌های کنترل ایجاد می‌شوند. این رساله به مشکل تجزیه و تحلیل پایداری، تثبیت و کنترل مستحکم مرتبه ثابت سیستم‌های دینامیکی در معرض تأخیر، از جمله سیستم‌های عقب افتاده و خنثی می‌پردازد. در چارچوب مبتنی بر ارزش ویژه، یک راه حل کلی برای تجزیه و تحلیل پایداری، تثبیت، و مسئله طراحی کنترل قوی، با استفاده از روش‌های تحلیلی و الگوریتم‌های عددی ارائه می‌شود و برای کلاس وسیعی از سیستم‌های تاخیر زمانی خطی قابل استفاده است.

در این نسخه اصلاح شده، نویسندگان جهشی را از تثبیت به طراحی کنترل‌کننده‌های قوی و بهینه و از سیستم‌های تاخیری نوع عقب‌افتاده به نوع خنثی انجام می‌دهند، بنابراین دامنه کتاب را در کنترل بزرگ‌تر می‌کنند. شامل مطالب جدید و پیشرفته در مورد روش ها و الگوریتم های عددی برای گسترش تمرکز کتاب و دستیابی به جوامع تحقیقاتی بیشتر، به ویژه جبر خطی عددی و بهینه سازی عددی. و تعداد و دامنه کاربردها را افزایش دهید تا اثربخشی و عمومیت رویکرد آنها بهتر نشان داده شود.

مخاطبان: مهندسان، محققین و دانشجویان فارغ التحصیل در مهندسی کنترل و سیستم ها و همچنین ریاضیدانان محاسباتی و کاربردی، این کتاب را بسیار مورد علاقه خواهند یافت. همچنین برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد و محققان آزمایشگاهی ارزشمند خواهد بود. پیشگفتار چاپ اول؛ فهرست نمادها: کلمات اختصاری; بخش اول: تجزیه و تحلیل پایداری سیستم‌های تاخیر زمانی خطی. فصل 1: ویژگی های طیفی سیستم های خطی تاخیر زمانی. فصل 2: ​​محاسبه ریشه های مشخصه. فصل 3: شبه طیف و تجزیه و تحلیل پایداری قوی. فصل 4: محاسبه هنجارهای H2 و H-infinity; فصل 5: محاسبه نواحی پایداری در فضاهای پارامتر. فصل 6: مناطق پایداری در فضاهای تاخیری-پارامتری. بخش دوم: تثبیت و کنترل مستحکم با نظم ثابت. فصل 7: تثبیت با استفاده از رویکرد بهینه‌سازی ارزش ویژه مستقیم. فصل 8: ثبات پذیری با بازخورد تاخیری: مطالعه موردی عددی. فصل 9: بهینه سازی هنجارهای H-infinity; بخش سوم: برنامه های کاربردی; فصل 10: تثبیت بازخورد خروجی با استفاده از تاخیرها به عنوان پارامترهای کنترل. فصل 11: پیش بینی کننده اسمیت برای سیستم های پایدار: تحلیل حساسیت تاخیر. فصل 12: کنترل سیستم های ناپایدار با استفاده از تخصیص طیف محدود. فصل 13: الگوریتم های کنترل تراکم در شبکه ها. فصل 14: مشکلات اجماع با تاخیرهای توزیع شده، با کاربردهای جریان ترافیک. فصل 15: همگام سازی نوسان سازهای تاخیری جفت شده. فصل 16: تجزیه و تحلیل پایداری مدل های تاخیر در علوم زیستی. ضمیمه؛ کتابشناسی - فهرست کتب؛ فهرست مطالب

Time delays are important components of many systems in, for instance, engineering, physics, economics, and the life sciences, because the transfer of material, energy, and information is usually not instantaneous. Time delays may appear as computation and communication lags, they model transport phenomena and heredity, and they arise as feedback delays in control loops. This monograph addresses the problem of stability analysis, stabilization, and robust fixed-order control of dynamical systems subject to delays, including both retarded- and neutral-type systems. Within the eigenvalue-based framework, an overall solution is given to the stability analysis, stabilization, and robust control design problem, using both analytical methods and numerical algorithms and applicable to a broad class of linear time-delay systems.

In this revised edition, the authors make the leap from stabilization to the design of robust and optimal controllers and from retarded-type to neutral-type delay systems, thus enlarging the scope of the book within control; include new, state-of-the-art material on numerical methods and algorithms to broaden the book s focus and to reach additional research communities, in particular numerical linear algebra and numerical optimization; and increase the number and range of applications to better illustrate the effectiveness and generality of their approach.

Audience: Engineers, researchers, and graduate students in control and systems engineering, as well as computational and applied mathematicians, will find this book of great interest. It will also be of value to undergraduate and graduate students and laboratory researchers.

Contents: Preface to the Second Edition; Preface to the First Edition; List of Symbols: Acronyms; Part I: Stability Analysis of Linear Time-Delay Systems; Chapter 1: Spectral Properties of Linear Time-Delay Systems; Chapter 2: Computation of Characteristic Roots; Chapter 3: Pseudospectra and Robust Stability Analysis; Chapter 4: Computation of H2 and H-infinity Norms; Chapter 5: Computation of Stability Regions in Parameter Spaces; Chapter 6: Stability Regions in Delay-Parameter Spaces; Part II: Stabilization and Robust Fixed-Order Control; Chapter 7: Stabilization Using a Direct Eigenvalue Optimization Approach; Chapter 8: Stabilizability with Delayed Feedback: A Numerical Case Study; Chapter 9: Optimization of H-infinity Norms; Part III: Applications; Chapter 10: Output Feedback Stabilization Using Delays as Control Parameters; Chapter 11: Smith predictor for Stable Systems: Delay Sensitivity Analysis; Chapter 12: Controlling Unstable Systems Using Finite Spectrum Assignment; Chapter 13: Congestion Control Algorithms in Networks; Chapter 14: Consensus Problems with Distributed Delays, with Traffic Flow Applications; Chapter 15: Synchronization of Delay-Coupled Oscillators; Chapter 16: Stability Analysis of Delay Models in Biosciences; Appendix; Bibliography; Index