Back

درسنامه درس کنترل خودکار

۱- فصل اول: مقدمه‌ای بر مدلسازی در سیستم‌های دینامیکی

جلسه‌ی اول: ارایه فهرست مطالب، شیوه‌ی ارزشیابی، معرفی مراجع، اهمیت و انواع مدلسازی، حل مثال 

جلسه‌ی دوم: مدلسازی در سیستم‌های مکانیکی خطی، نمودار جسم آزاد و نمودار سینتیک، حل مثال

جلسه‌ی سوم: مدلسازی در سیستم‌های مکانیکی چرخشی، حل مثال

جلسه‌ی چهارم: مدلسازی در سیستم‌های هیدرولیکی دبی بالا، حل مثال

جلسه‌ی پنجم: مدلسازی در سیستم‌های هیدرولیکی فشار بالا، حل مثال  

جلسه‌ی ششم: مدلسازی در سیستم‌های الکتریکی، حل مثال

 

۲- فصل دوم: اعداد مختلط در دینامیک، تبدیل لاپلاس

جلسه‌ی هفتم: مقدمه‌ای بر اعداد مختلط و کاربرد آن در بیان رفتار دینامیکی سیستم‌های دینامیکی، حل مثال

جلسه‌ی هشتم: تعریف تبدیل لاپلاس، تابع دلتای دیراک، تابع پله‌ی واحد، تبدیل لاپلاس توابع مقدماتی، حل مثال 

جلسه‌ی نهم: تبدیل لاپلاس مشتق زمانی و مشتهای متوالی زمانی، تبدیل لاپلاس معادلات دیفرانسیل، حل مثال

جلسه‌ی دهم: تبدیل عکس لاپلاس، روش بسط کسرهای مرکب به کسرهای ساده، حل مثال

 

 

۳- فصل سوم: نمودار جعبه‌ای، سیستم‌های کنترل پسخوراند

جلسه‌ی یازدهم: نمایش معادلات دیفرانسیل زمانی به کمک نمودارهای جعبه‌ای، تابع تبدیل، حل مثال

جلسه‌ی دوازدهم: قوانین ساده سازی نمودارهای جعبه‌ای، حل مثال 

جلسه‌ی سیزدهم: معادله‌ی مشخصه، اهمیت ریشه‌های معادله‌ی مشخصه در تعیین نوع رفتار، حل مثال

جلسه‌ی چهاردهم: سیستم حلقه‌ی باز و حلقه‌ی بسته، تاریخچه و کاربرد سیستم‌های کنترل پسخوراند، حل مثال

جلسه‌ی پانزدهم: ، سیستم‌های پسخوراند سروو و سیستم‌های پسخوراند تنظیم گر

 

۴- فصل چهارم: پایداری گذرا در سیستم‌های کنترل

جلسه‌ی شانزدهم: سیستم‌های مرتبه‌ی ۱، بیان ریاضی در فضای لاپلاس، ثابت زمانی، زمان نشست

جلسه‌ی هفدهم:  سیستم‌های مرتبه‌ی ۲، بیان ریاضی در فضای لاپلاس، زمان نشست، فراجهش، فروجهش

جلسه‌ی هجدهم: تعریف عمومی پایداری در سیستم‌های مرتبه‌ی n، حل مثال

جلسه‌ی نوزدهم: ارتباط ریشه‌های معادله‌ی مشخصه با نوع پایداری، حل مثال

جلسه‌ی بیستم: روش راث-هرویتس در تعیین ریشه‌های ناپایدار سیستم، حل مثال

جلسه‌ی بیست و یک: قضیه‌ی مقدار نهایی و خطای حالت ماندگار، حل مثال

جلسه‌ی بیست و دوم: حساسیت به پارامتر در سیستم‌های کنترل، طراحی پارامترهای خاص، حل مثال 

جلسه‌ی بیست و سوم: پایداری سیستم‌های کنترل دارای تاخیر، تقریب Pade

 

۵- فصل پنجم: مکان هندسی ریشه‌ها

جلسه‌ی بیست و چهارم: تابع تبدیل حلقه‌ی باز و حلقه‌ی بسته، صفرها و قطب‌های تابع تبدیل حلقه‌ی باز و حلقه‌ی بسته و تاثیر پارامتر کنترلگر در محل ریشه‌ها، صفحه‌ی ریشه‌ها، بخش پایدار و ناپایدار صفحه‌ی ریشه‌هاحل مثال

جلسه‌ی بیست و پنجم: قوانین ترسیم مکان هندسی ریشه‌ها، حل مثال

جلسه‌ی بیست و ششم: طراحی رفتار سیستم کنترل بر اساس مکان هندسی ریشه‌ها، حل مثال

جلسه‌ی بیست و هفتم: ترسیم مکان هندسی ریشه‌ها و کاربردهای آن، حل مثال

 

۶- فصل ششم: پاسخ فرکانسی، نمودار نایکوییست

جلسه‌ی بیست و هشتم: پاسخ به ورودی هارمونیک و رفتار ماندگار، حل مثال

جلسه‌ی بیست و نهم: نمودار نایکوییست، مفهوم، روش ترسیم، حل مثال

جلسه‌ی سی‌ام: تحلیل پایداری به کمک نمودار نایکوییست، کانتور، سیستم‌های حداقل فاز، شمارش ریشه‌ها، حل مثال

جلسه‌ی سی و یکم: پایداری در سیستم‌های نوع صفر، نوع یک، نوع دو، ...، حل مثال

جلسه‌ی سی‌ و دوم: نمودار بود، مفهوم، کاربردها، دسی‌بل، نمودار بده سیستم‌های مرتبه‌۱ و ۲ُ نمودار بده سیستم‌های مرکب، حل مثال

جلسه‌ی سی سوم: تحلیل پایداری به کمک نمودار بده، محدوده‌ی فاز و محدوده‌ی بهره، و پایداری نسبی حل مثال

-------------------------------------------------

 

نحوه‌ی ارزشیابی:

تکالیف و کوییز

آزمون میان ترم 

آزمون پایان ترم

-------------------------------------------------

 

مراجع: 

Modern Control System, R. C. Dorf, R. H. Bishop, 12th edition, Prentice Hall, 2011

 

Control System Engineering, N. Nise, 7th Edition, John Wiley & Sons Inc., 2017