آموزش تسلط بر سیستم های کنترل: اصول اولیه برای پیشرفت در سال 2021

سرفصل ها و درس ها

1. معرفی 1. Introduction

• معرفی INTRODUCTION

• 1.1 معرفی سیستم های کنترل 1.1 Control Systems Introduction

• 1.2 تابع انتقال 1.2 Transfer Function

• 1.3 پایدار و ناپایدار 1.3 Stable and NonStable

• 1.4 محل قطب و صفر - 1 1.4 Poles and Zeroes Location - 1

• 1.5 حلقه باز و حلقه بسته 1.5 Open Loop and Closed Loop

• 1.6 سیستم های بازخورد منفی 1.6 Negative Feedback Systems

• 1.7 انواع و ترتیب سیستم 1.7 Types and Order of the System

• 1.8 شبکه ضروری تابع انتقال - 1 1.8 Transfer Function Essential Network - 1

• 1.9 شبکه ضروری تابع انتقال - 2 1.9 Transfer Function Essential Network - 2

تبدیل لاپلاس Laplace Transform

• رابطه بین تبدیل لاپلاس و تبدیل فوریه Relation Between Laplace Transform and Fourier Transform

• مقدمه ای بر تبدیل لاپلاس Introduction to Laplace Transform

• تبدیل لاپلاس سیگنال های پایه Laplace Transform of Basic Signals.

• مروری بر خواص تبدیل لاپلاس Overview of Properties of Laplace Transform

• کاربردهای تبدیل لاپلاس - 1 Applications of Laplace Transform - 1

• کاربردهای تبدیل لاپلاس - 2 Applications of Laplace Transform - 2

• تبدیل لاپلاس معکوس - 1 Inverse Laplace Transform - 1

• تبدیل لاپلاس معکوس - 2 Inverse Laplace Transform - 2

2. نمایش بلوک دیاگرام 2. Block Diagram Representation

• 2.1 بلوک دیاگرام نمایش و قطب های کاهش - 1 2.1 Block Diagram Representation and Reduction Poles - 1

• 2.2 بلوک دیاگرام نمایش و قطب های کاهش - 2 2.2 Block Diagram Representation and Reduction Poles - 2

• 2.3 مشکلات در نمایش بلوک دیاگرام 2.3 Problems on Block Diagram Representation

• 2.4 مشکلات در نمایش بلوک دیاگرام برای MIMO 2.4 Problems on Block Diagram Representation for MIMO

3. نمودار جریان سیگنال 3. Signal Flow Graph

• 3.1 نمایش نمودار جریان سیگنال 3.1 Signal Flow Graph Representation

• 3.2 فرمول به دست آوردن میسون 3.2 Mason's Gain Formula

• 3.3 مثال تابع انتقال 3.3 Transfer Function Example

• 3.4 مشکل تابع انتقال - 1 3.4 Transfer Function Problem - 1

• 3.5 مشکل تابع انتقال - 2 3.5 Transfer Function Problem - 2

• 3.6 مشکل تابع انتقال (مسیرهای رو به جلو بیشتر) 3.6 Transfer Function Problem (More Forward Paths)

• 3.7 تبدیل از نمودار بلوکی به نمایش نمودار جریان سیگنال 3.7 Conversion From Block Diagram to Signal Flow Graph Representation

4. مدل ریاضی 4. Mathematical Model

• معرفی Introduction

• 4.2 عملکرد انتقال از سیستم مکانیکی 4.2 Transfer Function from mechanical System

• 4.3 نیرو - ولتاژ (F-I) و نیرو - قیاس جریان 4.3 Force - Voltage (F-I) and Force - Current Analogy

• 4.4 مسائل مربوط به F-V، F-I 4.4 Problems on F-V, F-I

5. سیستم های زمان ثابت خطی 5. Linear Time Invariant Systems

• 5.1 معرفی سیستم های زمان ثابت خطی 5.1 Linear Time Invariant Systems Introduction

• 5.2 پاسخ های سیستم خطی زمان ثابت (LTI). 5.2 Linear Time Invariant (LTI) System Responses

• 5.3 معادلات دیفرانسیل 5.3 Differential Equations

• 5.4 پاسخ ضربه ای سیستم 5.4 Impulse Response of the System

• 5.5 پاسخ های سینوسی 5.5 Sinusoidal Responses

• 5.6 مقادیر اولیه و نهایی تابع 5.6 Initial and Final Values of Function

6. تجزیه و تحلیل دامنه زمانی 6. Time Domain Analysis

• 6.1 مقدمه ای بر پاسخ حالت گذرا و پایدار 6.1 Introduction to Transient and Steady State Response

• 6.2 خطای حالت پایدار 6.2 Steady State Error

• 6.3 خطای حالت پایدار با ورودی ها (Step، Ramp و Parabolic) 6.3 Steady State Error with Inputs (Step, Ramp and Parabolic)

• 6.4 خطای حالت پایدار با انواع مختلف سیستم 6.4 Steady state error with different type of system

• 6.5 مشکلات خطای حالت پایدار 6.5 Problems on Steady State Error

• 6.6 پاسخ گذرا سیستم مرتبه اول 6.6 Transient Response of first order system

• 6.7 پاسخ گذرا سیستم مرتبه دوم 6.7 Transient Response of Second order system

• 6.8 وضعیت پایداری با ضریب میرایی 6.8 Stability condition with damping factor

• 6.9 مرحله پاسخ سیستم مرتبه دوم 6.9 Step Response of Second Order System

• 6.10 زمان تاخیر، زمان پیک و پارامترهای پاسخ گذرا 6.10 Delay time, Peak time and transient response parameters

• 6.11 مشکلات در پارامترهای گذرا 6.11 Problems on transient parameters

7. معیار Routh Hurwitz (R-H). 7. Routh Hurwitz (R-H) Criterion

• 7.1 ثبات 7.1 Stability

• 7.2 مشکلات پایداری 7.2 Stability Problems

• 7.3 تجزیه و تحلیل پایداری - 1 7.3 Stability Analysis - 1

• 7.4 تجزیه و تحلیل پایداری - 2 7.4 Stability Analysis - 2

• 7.5 معیار R-H 7.5 R-H Critiria

• 7.6 مسائل مربوط به معیارهای R-H 7.6 Problems on R-H Critiria

• 7.7 پایدار مطلق و مشروط 7.7 Absolute and conditional Stable

• 7.8 مشکلات در معیارهای R-H 7.8 Problems on R-H Critiria

8. جایگاه ریشه 8. Root Locus

• 8.1 معرفی جایگاه ریشه 8.1 Root Locus Introduction

• 8.2 رابطه بین حلقه بسته و تابع انتقال حلقه باز 8.2 The relation between Closed Loop and Open Loop Transfer Function

• 8.3 قطب های سیستم های حلقه بسته 8.3 Poles of Closed Loop Systems

• 8.4 رویه ترسیم جایگاه ریشه 8.4 Procedure to Draw Root Locus

• 8.5 نحوه یافتن مجانب تابع انتقال 8.5 How to find asymptotes of Transfer Function

• 8.6 مشکلات در Root Locus - 1 8.6 Problems on Root Locus - 1

• 8.7 مشکلات در Root Locus - 2 8.7 Problems on Root Locus - 2

• 8.8 مشکلات در جایگاه ریشه - 3 (نقطه شکست و مقطع محور خیالی) 8.8 Problems on Root Locus - 3 ( Break Point & Cross Section of Imaginary Axis)

• نمودار Graph

• 8.9 مشکلات در Root Locus - 4 8.9 Problems on Root Locus - 4

• 8.10 مشکلات در Root Locus - 5 (Unity Feedback System) 8.10 Problems on Root Locus - 5 (Unity Feedback System)

• نمودار 1 graph 1

• نمودار 2 graph 2

9. تجزیه و تحلیل دامنه فرکانس 9. Frequency Domain Analysis

• 9.1 مقدمه تحلیل دامنه فرکانس (پاسخ بزرگی و پاسخ فاز) 9.1 Frequency Domain Analysis Introduction (Magnitude Response & Phase Response)

• 9.2 فرکانس رزونانس (Wr) و اوج تشدید (Mr) برای سیستم بازخورد Unity) 9.2 Resonance Frequency (Wr) & Resonance Peak (Mr) for Unity Feedback System)

• 9.3 یافتن حاشیه سود و حاشیه فاز با استفاده از تابع انتقال حلقه باز 9.3 Finding Gain Margin and Phase Margin using Open Loop Transfer Function

• 9.4 مشکلات در حاشیه سود و حاشیه فاز 9.4 Problems on Gain Margin and Phase Margin

• 9.5 مشکلات حاشیه فاز 9.5 Problems on Phase Margin

10. پلات بود 10. Bode Plot

• 10.1 معرفی پلات Bode 10.1 Bode Plot Introduction

• 10.2 رویه ترسیم نمودار بادی تابع انتقال داده شده 10.2 Procedure to Draw the Bode Plot of given Transfer Function

• 10.3.1 مشکلات در طرح Bode - 1 10.3.1 Problems on Bode Plot - 1

• 10.3.2 نمایش "Semilog Graph" برای مشکل بالا 10.3.2 "Semilog Graph" Representation for above Problem

• 10.4.1 مشکلات در طرح Bode - 2 10.4.1 Problems on Bode Plot - 2

• 10.4.2 نمایش "Semilog Graph" برای مشکل بالا 10.4.2 "Semilog Graph" Representation for above Problem

11. طرح قطبی و نایکیست 11. Polar and Nyquist Plot

• 11.1 مقدمه پلات قطبی 11.1 Polar Plot Introduction

• 11.2 مشکلات در پلات قطبی 11.2 Problems on Polar Plot

• 11.3 تکنیک میانبر برای ترسیم پلات قطبی 11.3 Shortcut Technique to draw Polar Plot

• 11.4 حاشیه فاز و حاشیه سود از پلات قطبی 11.4 Phase Margin and Gain Margin from Polar Plot

• 11.5 مقدمه ای بر Nyquist Plot 11.5 Introduction to Nyquist Plot

• 11.6 مشکلات در طرح نایکیست - 1 11.6 Problems on Nyquist Plot - 1

• 11.7 مشکلات در طرح نایکیست - 2 11.7 Problems on Nyquist Plot - 2

12. کنترل کننده ها و جبران کننده ها 12. Controllers and Compensators

• 12.1 نحوه کنترل عملکرد سیستم (کنترل کننده ها) 12.1 How to control the System Performance (Controllers)

• 12.2 کنترلرهای انتگرال - P، I، D، PI، PD 12.2 Integral Controllers - P, I, D, PI, PD

13. تجزیه و تحلیل فضای حالت 13. State Space Analysis

• 13.1 اشکالات عملکرد انتقال و مقدمه ای بر تحلیل فضای حالت 13.1 Drawbacks of Transfer Function & Introduction to State Space Analysis

• 13.2 تجزیه و تحلیل فضای حالت - ماتریس های A،B،C،D 13.2 State Space Analysis - A,B,C,D Matrices

• 13.3 مثال: A,B,C,D را از معادله دیفرانسیل سیستم پیدا کنید 13.3 Example : Find A,B,C,D from Differential Equation of the System

• 13.4 ماتریس A، B، C، D از تابع انتقال 13.4 A,B,C,D Matrix from Transition Function

• 13.5 میانبر - نحوه نوشتن ماتریس های A، B، C، D از تابع انتقال داده شده 13.5 Shortcut - How to write A,B,C,D Matrices from given Transfer Function

• 13.6 نحوه یافتن تابع انتقال از ماتریس های A،B،C،D 13.6 How to Find Transfer Function from A,B,C,D Matrices

• 13.7 ماتریس انتقال حالت 13.7 State Transition Matrix

• 13.8 قابلیت کنترل و مشاهده 13.8 Controllability and Observability

تکلیف s Assignment s

• تکلیف - 1 Assignment - 1

• تکلیف - 2 Assignment - 2

• تکلیف - 3 Assignment - 3

• مقاله تمرین PRACTICE PAPER