دانلود کتاب Modelling and Control of Dynamical Systems: Numerical Implementation in a Behavioral Framework

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

مدل‌سازی و کنترل سیستم‌های دینامیکی: پیاده‌سازی عددی در یک چارچوب رفتاری

یک دیدگاه پارادایمیک برای مدل‌سازی و کنترل سیستم‌های فیزیکی از مدت‌ها قبل مورد استفاده قرار گرفته است: رویکرد ورودی/خروجی. اگرچه برای تجربه انسانی ما کاملاً طبیعی است، اما این دیدگاه یک چارچوب علت / معلولی را به سیستم مورد مطالعه تحمیل می کند، اگرچه چنین سیستمی ممکن است لزوماً چنین ساختار علت / معلولی نداشته باشد. در واقع، از یک دیدگاه کلی، یک سیستم با محیط خود از طریق تبادل جرم و انرژی در تعامل است که باید به جای استفاده از فلش های یک طرفه در یک نمودار بلوکی، از فلش های دو طرفه استفاده شود. دیدگاه دیگری زمانی پدید آمد که متغیر جدیدی در نظریه سیستم ها و کنترل ظاهر شد: حالت (کالمن). بنابراین، رویکرد ورودی/حالت/خروجی متولد شد. اگرچه مفهوم حالت سنگ بنای است، اما ویژگی‌های کیفی یک سیستم (پایداری، کنترل‌پذیری و مشاهده‌پذیری) باید در قالب بازنمایی از سیستم تعریف شوند، به‌عنوان مثال، چنین ویژگی‌هایی به بازنمایی وابسته می‌شوند. در مقابل، رویکرد رفتاری نسبتاً جدید برای سیستم‌ها و کنترل (Jan C. Willems) مستقیماً با حل معادلات دیفرانسیل که سیستم را نشان می‌دهند، سروکار دارد. این مجموعه از راه حل های مجاز به عنوان رفتار سیستم نامیده می شود. بنابراین، کلید رفتار است و نه بازنمایی. این واقعیت این دیدگاه را به یک رویکرد بدون نمایش تبدیل می‌کند.

این کتاب موضوعات شناخته‌شده رویکرد رفتاری را مرور می‌کند و نتایج نظری جدیدی را با مزیت شامل الگوریتم‌های کنترلی که به صورت عددی در رایانه پیاده‌سازی می‌شوند، ارائه می‌کند. علاوه بر این، مسائل مربوط به تجزیه و تحلیل عددی نیز گنجانده شده است. برنامه ها و الگوریتم ها مبتنی بر MATLAB هستند.

Modelling and Control of Dynamical Systems: Numerical Implementation in a Behavioral Framework

A paradigmatic perspective for modeling and control of physical systems has been used since a long time ago: The input/output approach. Although quite natural for our human experience, this perspective imposes a cause/effect framework to the system under study although such system may not have necessarily such cause/effect structure. Actually, from a general point of view, a system interacts with its environment by exchange of mass and energy which should imply the use of bidirectional arrows in a block diagram rather than using unidirectional ones. Another perspective arose when a new variable showed up in systems and control theory: the state (Kalman). Thus, the input/state/output approach was born. Although the concept of state is cornerstone, qualitative characteristics of a system (stability, controllability and observability) have to be defined in terms of a representation of the system, i.e., such characteristics become representation dependent. In contrast, the relatively new Behavioral Approach for systems and control (Jan C. Willems) deals directly with the solution of the differential equations which represent the system. This set of allowed solutions is referred to as the behavior of the system. Thus, the key is the behavior and not the representation. This fact makes this perspective a representation free approach.

This book reviews known topics of the Behavioral Approach and offers new theoretic results with the advantage of including control algorithms implemented numerically in the computer. In addition, issues of numerical analysis are also included. The programs and algorithms are MATLAB based.