آموزش کنترل بهینه – مرور و حل تمرین

طراحی سیستم های کنترل کلاسیک اغلب یک پروسه سعی و خطایی است که با استفاده از روش های حوزه زمان و فرکانس یک الگوریتم مشخص آنقدر تکرار می شود تا به مشخصات حلقه بسته مطلوب، مانند: درصد بالازدگی مناسب، زمان صعود و نشست مناسب و پهنای باند مناسب برسیم. این روش طراحی برای سیستم های پیچیده چندمتغیره جوابگو نیست. مثلا طراحی کنترل وضعیت یک ماهواره را در نظر بگیرید که در طراحی سیستم، مسائلی نظیر سوخت مصرفی باید لحاظ گردد در حالی که امکان در نظر گرفتن آن در کنترل کلاسیک وجود ندارد. یک روش جایگزین برای حل مساله بالا، استفاده از تئوری کنترل بهینه است که امروزه با پیشرفت کامپیوترهای دیجیتال، کاربردهای آن در حال گسترش است. تئوری کنترل بهینه که امروزه نقش خیلی مهمی در طراحی کنترلرهای مدرن دارد، با اهداف بیشینه سازی عملکرد یک سیستم، همزمان با کمینه سازی هزینه سیستم، هم از نظر مصرف انرژی و هم از نظر اقتصادی مورد استفاده قرار می گیرد. به عبارت دیگر، هدف کنترل بهینه تعیین سیگنال های کنترلی به نحوی است که علاوه بر اینکه قیدهای حاکم بر پلانت رعایت شود، یک تابع معیار نیز حداقل گردد. تابع معیار می تواند میزان سوخت مصرفی، خطای ردیابی و هزینه پروسه باشد. در این آموزش در قالب هفت درس و از طریق حل مساله های مختلف و متنوع، کنترل بهینه آموزش داده خواهد شد که پیش نیاز آن درس کنترل بهینه است و مخاطبینی که برای اولین بار با این برخورد می کنند، لازم است آموزش کنترل بهینه را مطالعه نمایند.

فرادرس

امید زندی