سیستم‌های کنترل: ساده‌سازی مهندسی سیستم‌های کنترل

آنچه یاد خواهید گرفت:

• مقدمه‌ای بر سیستم‌های کنترل
• تابع انتقال 
• نمودار بلوکی 
• گراف جریان سیگنال 
• مدل‌سازی ریاضی سیستم‌های مکانیکی
• تحلیل پاسخ زمانی و فرکانسی
• پایداری راث 
• مکان هندسی ریشه‌ها
• کنترل‌کننده‌های PID
• نمودار قطبی 
• نمودار نایکوئیست 
• نمودار بود
• تحلیل فضای حالت 
• جبران‌ساز 

پیش‌نیازهای دوره

• به دانش قبلی نیاز نیست.

توضیحات دوره

این دوره سیستم‌های کنترل تمام اصول اولیه مهندسی سیستم‌های کنترل را پوشش می‌دهد.

در این دوره، پروفسور Hitesh Dholakiya تمامی سرفصل‌های مهندسی سیستم‌های کنترل را با طرح درس زیر ارائه کرده است:

1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های کنترل:

• سیستم‌های حلقه باز، سیستم‌های حلقه بسته، مقایسه سیستم‌های حلقه باز و بسته، بازخورد در سیستم‌های کنترل و اثرات آن

2. تابع انتقال سیستم‌های کنترل:

• مبانی تابع انتقال، استخراج تابع انتقال از معادلات دیفرانسیل، تابع انتقال مدارهای RC و RL (فیلترهای بالاگذر و پایین‌گذر)، تابع انتقال و مرتبه سیستم، تابع انتقال شبکه‌های الکتریکی.

3. نمودار بلوکی سیستم‌های کنترل:

• مبانی نمودار بلوکی، قوانین ساده‌سازی نمودار بلوکی و حل مثال‌های کاربردی

4. گراف جریان سیگنال در سیستم‌های کنترل:

• اصطلاحات و قوانین گراف جریان سیگنال، فرمول بهره میسون، حل مثال‌های فرمول میسون و تبدیل نمودار بلوکی به گراف جریان سیگنال

5. مدل‌سازی ریاضی سیستم‌های مکانیکی:

• مدل‌سازی ریاضی سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی، شباهت نیرو-ولتاژ، شباهت نیرو-جریان، شباهت گشتاور-ولتاژ، شباهت گشتاور-جریان و مثال‌های مدل‌سازی سیستم‌های مکانیکی

6. تحلیل پاسخ زمانی و فرکانسی سیستم‌های کنترل:

• سیگنال‌های تست، خطای حالت پایدار، ضرایب خطای استاتیک، خطای حالت پایدار با ورودی‌های پله واحد، رمپ واحد و سهموی واحد، مرتبه و نوع سیستم، تحلیل پاسخ زمانی، پاسخ ضربه واحد سیستم‌های مرتبه اول، پاسخ پله و رمپ واحد سیستم‌های مرتبه اول، ماهیت ریشه‌ها در سیستم‌های مرتبه دوم، پاسخ پله واحد سیستم‌های مرتبه دوم (بدون میرایی، زیرمیرا، میرای بحرانی و فرامیرا)، زمان صعود، زمان اوج، حداکثر فراجهش، زمان نشست، قضایای مقدار اولیه و نهایی، تحلیل پاسخ فرکانسی، فرکانس رزونانس، پیک رزونانس و پهنای باند سیستم‌های مرتبه دوم.

7. پایداری راث در سیستم‌های کنترل:

• معیارهای پایداری سیستم، معیار پایداری راث-هرویتز به همراه بررسی حالت‌های خاص 1 و 2 و شرایط نوسانی

8. مکان هندسی ریشه‌ها:

• مبانی و قوانین ترسیم مکان هندسی ریشه‌ها به همراه مثال‌های متنوع

9. کنترل‌کننده‌های PID:

• کنترل‌کننده‌های تناسبی (P)، انتگرال‌گیر (I)، مشتق‌گیر (D) و ترکیبات PI ،PD و PID

10. نمودار قطبی:

• مبانی، روند ترسیم، مزایا، بررسی پایداری و پارامترهای نمودار قطبی به همراه مثال

11. نمودار نایکوئیست:

• مبانی، مراحل ترسیم، مزایا، بررسی پایداری و پارامترهای نمودار نایکوئیست به همراه حل مثال

12. نمودار بود:

• مبانی، روند ترسیم، مزایا، پایداری و پارامترهای نمودار بود به همراه مثال‌های کاربردی

13. تحلیل فضای حالت:

• مبانی، کاربردها، مزایا، نمایش سیستم، اصطلاحات و معادلات فضای حالت، تحلیل برای سیستم‌های MIMO، استخراج تابع انتقال از فضای حالت، تحلیل فضای حالت برای معادلات دیفرانسیل، سیستم‌های الکتریکی و گراف جریان سیگنال، بررسی قابلیت کنترل و مشاهده‌پذیری با استفاده از تست کالمن

14. جبران‌سازها در سیستم‌های کنترل:

• معرفی جبران‌سازها، جبران‌ساز پس‌فاز، پیش‌فاز، پس‌فاز-پیش‌فاز، اثرات جبران‌سازهای پس‌فاز و پیش‌فاز و حل مثال‌های مرتبط

مدرس معتقد است که با پایان این دوره، شما دانش و مهارت لازم برای طراحی، تحلیل و پیاده‌سازی موثر سیستم‌های کنترل را به دست خواهید آورد. او از شما دعوت می‌کند تا همین امروز در این دوره شرکت کرده و تسلط به اصول هسته‌ای مهندسی سیستم‌های کنترل را آغاز کنید.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویان (مهندسی، دیپلم، علوم پایه)
• متخصصان صنایع برق و الکترونیک
• علاقه‌مندان به یادگیری سیستم‌های کنترل
• پژوهشگران و محققان
• توسعه‌دهندگان پروژه
• کارشناسان حوزه اتوماسیون