Сучасний метод навчання контролю

Фон

Коли я взяв свій перший клас з контролю (у 2006 році іш, як викладав професор аерокосмічного простору для сумісників студентів МЕ та ЕЕ), це в основному було зроблено з трансформації Лапласа, перенесення функцій тощо.

Зовсім недавно (2012) я взяв випускний рівень контролю класу в іншій школі, і це був майже весь державний простір. Дійсно, це була купа абстрактних доказів лінійної алгебри, які мали відношення до спостережливості та керованості. Я зазначив різницю в тому, що саме студенти, які будуть працювати над теоретичнішим завданням класу (майже не згадувалося, щоб це було пов'язано з будь-якою реальною системою).

Тепер, розмовляючи з підлеглими в одній школі, мені дано зрозуміти, що державний простір - це спосіб, яким зараз навчається теорія управління. Методи Лапласа коротко висвітлюються, але швидко відхиляються як застарілі.

Я працюю на горінні і не маю реального уявлення про те, що відбувається.

Запитання

• Це точна вказівка ​​того, як навчаються контролю в ці дні?
• Так чи інакше, чи відповідає це державі / передбачуваному майбутньому контролю?

Мені також цікаво знати достоїнства одного методу над іншим.

Відмова: Я вивчив теорію управління з точки зору математики, а не з точки зору інженера.

Теорія класичного управління заснована на лінійних системах, а також обмежена ними. Лінеаризація корисна у багатьох випадках, але не повністю застосовна в інших. Інструменти аналізу (трансформація Лапласа, розміщення полюсів, локус кореня, Роут Хюрвіц тощо) є найпростішими в лінійних системах.

Теорія оптимального управління - це більш сучасний підхід, оскільки він може обробляти нелінійні системи безпосередньо, не використовуючи частотну область. Ідея полягає в тому, що контроль можна досягти, мінімізувавши належним чином обрану функцію витрат у часі. Зазвичай ця витратна функція є функцією змінних простору стану і зазвичай піддається обмеженням, визначеним динамікою, граничними умовами та / або можливими шляхами. Слово "оптимальне" не означає, що воно обов'язково краще або перевершує класичну теорію управління. Тут "оптимальний" означає, що контроль отримується шляхом знаходження відносної крайності (як правило, мінімуму) функції.

Залежно від того, як обрана цільова функція, мінімізація може зажадати або розв’язування лінійної, або нелінійної системи рівнянь. На щастя, багато чисельних / аналітичних інструментів оптимізації та / або обчислення варіантів можуть впоратися з такими проблемами.

Звичайно, мінімізація нелінійної функції може бути досить дорогим завданням з обчислювальної точки зору. Якщо можливо проаналізувати якимись іншими способами (тобто класичною теорією управління), то, можливо, це буде доцільніше зробити.

• Навчальна програма відрізняється між університетами
• Інженерна навчальна програма відрізняється між країнами
• Навчальні програми регулярно оновлюються, щоб відповідати новим вимогам до акредитації
• Іноді є однакова різниця між випускницькими та бакалавратськими програмами однієї школи
• Деякі викладачі прогресують і частіше оновлюють курси, щоб не відставати від успіхів

Не так давно я також пройшов курс лінійних систем в аспірантурі. Виходячи з вашого опису, схоже, я теж мав подібний досвід. У цьому випадку я точно знаю, що професор не оновлював курс принаймні 10 років.

Рекомендація: Я пропоную вивчити сучасні методи вирішення проблем систем управління. Я також пропоную вам стати членом відповідного професійного товариства; у вашому випадку це може бути ASE.

Нарешті, деякі вирішують інженерні проблеми за допомогою методів грубої сили. Кваліфіковані, кваліфіковані професійні інженери використовують навички, здобуті в університетських дослідженнях, а також знання, отримані від участі в професійних організаціях, для ефективного вирішення інженерних проблем. Частою важливою цінністю, яку інженер приділяє студентам, а також аспіранту, - це здатність швидко розпізнавати та ефективно вирішувати проблеми.