Singular Perturbation Methods in Control: Analysis and Design (Classics in Applied Mathematics)

4.5

بر اساس نظر کاربران

شما میتونید سوالاتتون در باره کتاب رو از هوش مصنوعیش بعد از ورود بپرسید
هر دانلود یا پرسش از هوش مصنوعی 2 امتیاز لازم دارد، برای بدست آوردن امتیاز رایگان، به صفحه ی راهنمای امتیازات سر بزنید و یک سری کار ارزشمند انجام بدین

کتاب های مرتبط:

مقدمه‌ای بر کتاب "Singular Perturbation Methods in Control: Analysis and Design"

کتاب "Singular Perturbation Methods in Control: Analysis and Design" (Classics in Applied Mathematics) منبعی ارزشمند برای دانشجویان، پژوهشگران و مهندسانی است که به دنبال درک عمیق‌تر و به‌کارگیری روش‌های Singular Perturbation در تحلیل و طراحی سیستم‌های کنترل هستند. این کتاب که توسط Petar Kokotović، Hassan K. Khalil و John O'Reilly نوشته شده است، به عنوان یکی از منابع کلاسیک و شناخته‌شده در زمینه کاربردهای ریاضی در کنترل شناخته می‌شود.

خلاصه‌ای کامل از کتاب

این کتاب با ساختار منظم و توضیحات شفاف خود، شیوه‌ای سیستماتیک برای تحلیل و طراحی سیستم‌های دینامیکی پیچیده ارائه می‌دهد. در بسیاری از سیستم‌های واقعی، تفاوت‌هایی در مقیاس زمانی (Time Scale) وجود دارد، که این به وجود مدل‌هایی منجر می‌شود که دارای ویژگی‌های سریع و کند به‌صورت همزمان هستند. روش‌های Singular Perturbation ابزاری قدرتمند برای مطالعه این سیستم‌ها فراهم می‌کنند، به‌ویژه در مواقعی که مدل‌سازی دقیق و تحلیل برای طراحی کنترلرها اهمیت بالایی دارد.

از میان سرفصل‌های مطرح شده در کتاب می‌توان به تحلیل Stability، طراحیControl Systems، معرفی مفاهیم Boundary Layers و تکنیک‌های تطبیق متقارن (Matched Asymptotic Expansions) اشاره کرد. نویسندگان با استفاده از مثال‌های کاربردی در سیستم‌های مکانیکی، الکترونیکی و همچنین سیستم‌های هوافضا، خوانندگان را در درک و حل مسائل پیچیده یاری می‌دهند.

یکی از ویژگی‌های کلیدی کتاب، ارائه روش‌هایی است که می‌توانند در حل معادلات دیفرانسیل معمولی (ODEs) و سیستم‌های غیرخطی، با تاکید بر پایداری و بهینه‌سازی عملکرد سیستم، به‌کار گرفته شوند. این کتاب همچنین شامل ترکیبی از تکنیک‌های تحلیلی و عددی است که برای طیف وسیعی از مسائل کاربردی مناسب هستند.

نکات کلیدی که از این کتاب خواهید آموخت

  • درک مفاهیم اصلی و پایه‌ای در روش‌های Singular Perturbation.
  • چگونگی تحلیل سیستم‌های چندمقیاس زمانی (Multiscale Systems).
  • تکنیک‌های پیشرفته برای طراحی کنترلر غیرخطی و مدل‌های خطی.
  • کاربرد مفاهیم ریاضی در حل مسائل پیچیده سیستم‌های مهندسی.
  • استفاده از Boundary Layers و Asymptotic Expansions برای تحلیل رفتار سیستم‌ها.

جملات معروف از کتاب

"The separation of time-scales in dynamic systems provides a powerful tool to simplify analysis without losing essential features of the system."

"Singular perturbation methods bridge the gap between theoretical abstraction and practical engineering applications."

چرا این کتاب اهمیت دارد؟

یکی از دلایل اصلی اهمیت این کتاب، تأکید آن بر روابط میان نظریه و عمل است. به‌طور خاص، این کتاب برای افرادی که به دنبال کاربرد ریاضیات پیشرفته در سیستم‌های مهندسی هستند، ابزارهایی ارزشمند ارائه می‌دهد. همچنین، مطالب ارائه‌شده در این کتاب به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به پژوهشگران اجازه می‌دهند روش‌های کلاسیک و مدرن را برای حل مسائل پیچیده ترکیب کنند.

این کتاب در مقاطع تحصیلات تکمیلی و نیز برای محققان میان‌حوزه‌ای که در رشته‌های مهندسی برق، مکانیک، کنترل و ریاضیات کاربردی فعالیت می‌کنند، بسیار ارزشمند است. روش‌های تحلیل و طراحی ارائه‌شده در این اثر، هنوز هم در تحقیقات پیشرفته و کاربردهای صنعتی جدید نقش کلیدی دارند.

خواندن این کتاب به شما کمک می‌کند تا ارتباط عمیق‌تری با اصول اساسی مهندسی کنترل و روش‌های تحلیل سیستم‌های پیچیده پیدا کنید. چه دانشجویی تازه‌کار و چه محققی باتجربه باشید، "Singular Perturbation Methods in Control: Analysis and Design" این اطمینان را می‌دهد که شما به مهارت‌هایی تخصصی و کارآمد در زمینه کنترل دست پیدا کنید.

Introduction to Singular Perturbation Methods in Control

"Singular Perturbation Methods in Control: Analysis and Design" is a cornerstone work in the field of control theory, examining the intricate yet highly valuable techniques of singular perturbations in the context of control systems. Authored by Petar Kokotović, Hassan K. Khalil, and John O’Reilly, this book serves as a comprehensive guide for students, researchers, and engineers who wish to explore the theoretical and practical implications of singular perturbation methods. With a combination of rigorous mathematical analysis and pragmatic engineering designs, this book effectively bridges the gap between theory and application.

Detailed Summary of the Book

The book delves deeply into the theory of singular perturbations and their applications in control design. Singular perturbations arise in systems where dynamics evolve on widely different timescales, leading to mathematical models that are challenging yet elegant in structure. The authors provide a clear roadmap for analyzing these systems, identifying their unique challenges, and designing effective control mechanisms.

The book is structured to introduce readers to the fundamentals of singular perturbations and progress toward more complex analytical methods and applications. Early chapters focus on modeling and the mathematical formulation of singularly perturbed systems. By understanding the behavior of slow and fast subsystems, the authors develop techniques for decomposing and simplifying complex problems. The subsequent chapters address stabilization, control design, and output feedback methods, which are informed by the insights gained from singular perturbation theory.

Other critical topics include time-scale separation, boundary-layer solutions for fast dynamics, and the role of reduced-order models in control synthesis. The authors present real-world examples and control strategies across various applications, from aerospace engineering to robotics and chemical processes. As a result, the book demonstrates the cross-disciplinary applicability of the techniques discussed. With its balance of rigorous proofs, in-depth analysis, and practical solutions, this book is both a foundational text and a hands-on guide to designing control systems with singular perturbations.

Key Takeaways

  • A thorough introduction to the theory of singular perturbations and their relevance to control design.
  • Step-by-step methods for analyzing systems with multiple time scales.
  • Techniques for designing practical control systems using reduced-order models.
  • Applications in diverse engineering fields, offering a broad perspective on the utility of these methods.
  • A blend of mathematical rigor and engineering practicality, making it ideal for both theorists and practitioners.

Famous Quotes from the Book

"Singular perturbation techniques are not merely mathematical tools; they are a lens through which the complex dynamics of real-world systems can be simplified and controlled."

"The essence of singular perturbation is its ability to capture the duality of fast and slow dynamics, a hallmark of many natural and engineered systems."

"Mathematical elegance meets engineering pragmatism in the realm of control system design, where singular perturbations serve as a unifying framework."

Why This Book Matters

In the ever-evolving field of control systems, where systems are becoming more complex and operating in increasingly varied environments, the methods introduced in this book remain as relevant today as they were at its inception. Singular perturbation techniques provide a systematic way to address complexity by dissecting it into manageable components, giving engineers and researchers a powerful tool for design and analysis.

This book stands out for its clarity, depth, and applicability. It not only introduces readers to the theoretical framework of singularly perturbed systems but also demonstrates their implementation in real-world scenarios. By systematically treating the fast and slow dynamics, the book equips readers with the insight and tools required to design efficient and robust control systems.

Whether you are a student seeking foundational knowledge, a researcher looking for advanced insights, or a practicing engineer aiming to improve system performance, this book provides the tools and methods necessary for success. It continues to inspire and inform the control community, cementing its position as a classic in applied mathematics and control engineering.

دانلود رایگان مستقیم

برای دانلود رایگان این کتاب و هزاران کتاب دیگه همین حالا عضو بشین

نویسندگان:


نظرات:


4.5

بر اساس 0 نظر کاربران