| پیش نیاز درس |
- کنترل خطی (سیستم‌های کنترل خطی / پیوسته) – پیش‌نیاز اصلی
- سیگنال‌ها و سیستمها – پیش‌نیاز ریاضی و مفاهیم فرکانسی
- ریاضیات مهندسی / جبر خطی – پیش‌نیاز ساختاری (برای فضای حالت)
|
| منابع |
مراجع اصلی:
- کتاب فیلیپس و ناگل:
- Digital Control System Analysis and Design, Charles L. Phillips, H. Troy Nagle, Aranya Chakrabortty.
- کتاب کاتسوهیکو اوگاتا:
- Discrete-Time Control Systems, Katsuhiko Ogata.
- کتاب استروم و ویتنمارک:
- Computer-Controlled Systems: Theory and Design, Karl J. Åström, Björn Wittenmark.
|
| طرح درس |
- فصل ۱ : مقدمه‌ای بر کنترل کامپیوتری و گسسته
- فصل ۲ : تبدیل Z و سیستم‌های گسسته در زمان
- فصل ۳ : مدل‌سازی و نمونه‌برداری (Sampling & Reconstruction)
- فصل ۴ : تحلیل پایداری و عملکرد در حوزه گسسته
- فصل ۵ : طراحی کنترل‌کننده‌ها در حوزه فرکانس و مکان ریشه‌ها
- فصل ۶ : طراحی کنترل‌کننده‌های مستقیم و Deadbeat
- فصل ۷ : تحلیل و طراحی در فضای حالت گسسته
- فصل ۸: جایابی قطب‌ها و طراحی رویت‌گرها (Observer & State Feedback)
- فصل ۹ : مسائل عملی و پیاده‌سازی دیجیتال
|
| هدف از طرح درس |
- درک ساختار سیستم‌های کنترل کامپیوتری:
آشنایی با نحوه اتصال کامپیوترها/میکروکنترلرها به فرآیندهای فیزیکی و فیزیک تبدیل سیگنال‌های پیوسته به گسسته.
- تسلط بر ابزارهای ریاضی زمان‌گسسته:
توانایی کار با تبدیل Z، توابع تبدیل پالسی و معادلات تفاضلی خطی.
- توانایی تحلیل پایداری و رفتار گذرا:
تحلیل رفتار دینامیکی سیستم‌های نمونه‌برداری‌شده و اثر نرخ نمونه‌برداری بر پایداری سیستم.
- مهارت در طراحی کنترل‌کننده‌های کلاسیک و مدرن دیجیتال:
توانایی طراحی الگوریتم‌های کنترل دیجیتال (PID گسسته، Deadbeat، فیدبک حالت و رویت‌گرها) متناسب با مشخصات پاسخ پله، زمان صعود و بالازدگی مورد نظر.
- آمادگی برای پیاده‌سازی عملی:
درک چالش‌های واقعی مانند اشباع، اثرات نویز کوانتیزاسیون و تأخیرهای پردازشی در کنترل‌کننده‌های بلادرنگ (Real-time).
|