컨트롤을 가르치는 현대적인 방법

배경

내가 컨트롤에서 첫 수업을 갔을 때 (2006 년 ME와 EE 학생들을 위해 항공 우주 교수가 가르쳤던 것처럼) 기본적으로 Laplace-transform, transfer 기능 등에서 모두 이루어졌다.

최근에는 (2012) 다른 학교에서 대학원 레벨 관리 수업을 받았고 거의 모든 주립 학교였습니다. 실제로 이것은 관측 성과 제어 가능성과 관련된 추상 선형 대수 증명의 무리였습니다. 나는 더 이론적 인 문제의 클래스에서 일하고있는 대학원생을위한 것이라는 사실과의 차이를 정리했다 (거의 실제 시스템과 관련이있는 언급은 거의 없다).

이제 같은 학교에서 학부생들과 학부생들에 이르기까지 저는 상태 공간이 현재 통제 이론을 가르치는 방식이라는 것을 이해하게되었습니다. 라플라스 방법은 간단하게 다루어 지지만 구식으로 신속하게 기각됩니다.

나는 연소에서 일하고 무슨 일이 일어나고 있는지 전혀 모른다.

질문

• 이것은 오늘날 통제가 가르치는 방식에 대한 정확한 표시입니까?
• 어느 쪽이든, 그것은 미래의 통제 가능한 미래와 일치합니까?

또한 한 방법이 다른 방법의 장점을 알고 싶습니다.

면책 조항 : 나는 엔지니어의 관점이 아니라 수학의 관점에서 제어 이론을 연구했습니다.

고전 제어 이론은 선형 시스템을 기반으로하며 또한 이것으로 제한됩니다. 선형화는 많은 경우에 도움이되지만 다른 경우에는 완전히 적용되지는 않습니다. 선형 시스템에서 분석 도구 (라플라스 변환, 극 위치, 근위, 루 우스 후 리츠 등)를 수행하는 것이 가장 쉽습니다.

최적 제어 이론은 주파수 영역을 사용하지 않고 비선형 시스템을 직접 처리 할 수 ​​있기 때문에보다 현대적인 접근 방식입니다. 아이디어는 시간에 따라 적절히 선택된 비용 함수를 최소화함으로써 제어를 달성 할 수 있다는 것입니다. 일반적으로이 비용 함수는 상태 공간 변수의 함수이며 일반적으로 역학, 경계 조건 및 / 또는 실행 가능한 경로에 의해 정의 된 제약 조건이 적용됩니다. "최적"이라는 단어가 반드시 고전적 제어 이론보다 우수하거나 우월하다는 것을 의미하지는 않습니다. 여기서, "최적"은 함수의 상대적 극한값 (일반적으로 최소값)을 찾아서 제어하는 ​​것을 의미합니다.

목적 함수를 선택하는 방법에 따라 최소화하려면 선형 또는 비선형 방정식 시스템을 풀어야합니다. 다행히도 최적화 및 / 또는 변형 미적분의 많은 수치 / 분석 도구가 이러한 문제를 처리 할 수 ​​있습니다.

물론, 비선형 함수를 최소화하는 것은 계산 관점에서 다소 비용이 많이 드는 노력 일 수 있습니다. 다른 방법 (예 : 고전적 제어 이론)으로 분석 할 수 있다면 그렇게하는 것이 더 가치가있을 수 있습니다.

• 커리큘럼은 대학마다 다릅니다
• 엔지니어링 커리큘럼은 국가마다 다릅니다.
• 커리큘럼은 새로운 인증 요구 사항을 충족시키기 위해 정기적으로 업데이트됩니다.
• 때로는 같은 학교의 대학원과 학부 프로그램간에 뚜렷한 차이가 있습니다
• 일부 교수는 진보적이며 진보를 따라 잡기 위해 과정을 더 자주 업데이트합니다.

얼마 전 저는 대학원 프로그램에서 리니어 시스템 코스를 따랐습니다. 귀하의 설명에 따르면 비슷한 경험을 한 것으로 보입니다. 이 경우 교수님이 최소 10 년 동안 과정을 업데이트하지 않았 음을 확신합니다.

권장 사항 : 제어 시스템 문제를 해결하는 현대적인 방법을 배우는 것이 좋습니다. 또한 각 전문 사회의 일원이되기를 권합니다. 귀하의 경우 ASE 일 수 있습니다.

마지막으로, 일부는 무차별 강제 방법을 사용하여 엔지니어링 문제를 해결합니다. 자격을 갖춘 숙련 된 전문 엔지니어는 대학 연구를 통해 습득 한 기술과 전문 조직의 구성원이 습득 한 지식을 사용하여 엔지니어링 문제를 효율적으로 해결합니다. 학부 및 대학원을 졸업 한 엔지니어가 조직에 제공하는 중요한 가치의 일부는 문제를 효율적으로 신속하게 인식하고 해결할 수있는 능력입니다.