وتشكل نماذج الفضاء الحكومية أداة أساسية في مجال هندسة نظم الرقابة، وتوفر إطارا رياضيا للنظم الدينامية النموذجية، وتتيح في الوقت نفسه، بيئة قائمة على نظام MATLAB، منبرا سهل الاستعمال لتنفيذ هذه النماذج لأغراض المحاكاة والتحليل، وتستكشف هذه المادة مبادئ تنفيذ نماذج الفضاء الحكومي في سيمولنك وتبرز تطبيقاتها العملية.

مبادئ نماذج الدول والسندات

ويصف نموذج لحيز الدولة نظاماً يستخدم مجموعة من المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى، ويتألف من مصفوفات تحدد العلاقات بين المدخلات والنواتج والولايات، ويشمل النموذج العام معادلة الدولة ومعادلة الناتج:

⁇ (t) = A x(t) + B u(t)]

y(t) = C x(t) + D u(t)]

Where x(t)] is the state vector, u(t)]] is the input, and y(t) is the output.

التنفيذ في سيمولينك

وتوفر شركة " سيمولينك " لبنات لتنفيذ نماذج الفضاء الحكومي مباشرة، وتسمح مجموعة " الدولة " للمستعملين بإدخال مصفوفات وحفز سلوك النظام.

  • افتحي سيمولينك وخلقي نموذجاً جديداً
  • اسحبوا مبنى الدولة من مكتبة سيمولينك
  • Configure the block by entering the matrices A, B, C, D.]
  • (ب) ربط مصادر المدخلات ونطاقات النواتج حسب الحاجة.
  • أجري المحاكاة لتحليل استجابة النظام

تطبيقات العالم الحقيقي

وتستخدم نماذج الفضاء الحكومي على نطاق واسع في مختلف الميادين، وفي هندسة الفضاء الجوي، تساعد في تصميم نظم مراقبة الطيران، وتساعد هذه النماذج في مجال التخطيط للحركة ومراقبتها، كما أنها ضرورية في الهندسة الكهربائية لنظم ومرشحات نموذجية للطاقة.

وتنفيذ هذه النماذج في سيمولينك يمكّن المهندسين من اختبار استراتيجيات الرقابة وبلوغها إلى أقصى حد قبل نشرهم، وهذه العملية تحسن موثوقية النظام وأدائه في التطبيقات العملية.