روش های دولتی-فضای یک رویکرد اساسی در طراحی سیستم کنترل مدرن است.آنها یک روش سیستماتیک برای مدل سازی، تجزیه و تحلیل و کنترل سیستم های پویا ارائه می دهند.این مقاله اصول پشت تکنیک های حالت-فضای و کاربرد آنها در کنترل بازخورد، پشتیبانی شده توسط مثال های دنیای واقعی را بررسی می کند.

اصول روش های دولتی-Space

نمایندگی دولتی-فضای سیستمی را با استفاده از مجموعه ای از معادلات تفاوت های مرتبه اول مدل می کند.این رفتار سیستم را از طریق متغیرهای دولتی، ورودی ها و خروجی ها توصیف می کند.

(FLT:0) = Ax + B[[ویرایش]

[[ویرایش] [۱]

در جایی که [FLT: [FLT: [FLT: 1] خروجی است.

اصول طراحی کنترل بازخورد دولتی-Space

کنترل بازخورد با استفاده از روش های حالت-فضای شامل طراحی یک کنترل کننده است که سیستم را تثبیت می کند و به عملکرد مطلوب دست می یابد. اصول کلیدی عبارتند از:

  • قابلیت کنترل ؛ اطمینان از دولت های سیستم می تواند به ارزش های مطلوب هدایت شود.
  • [[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱]: [۱] [۱۰] [۱]]: توانایی برآورد دولت های داخلی از خروجی ها.
  • [FLT 1: 1]: انتخاب بازخورد برای اختصاص قطب های سیستم برای ثبات و ویژگی های پاسخ.
  • کنترل LQR [FLT 1 ]؛ بهینه سازی یک تابع هزینه برای تعادل عملکرد و کنترل تلاش.

مطالعات موردی در دنیای واقعی

تکنیک های کنترل فضای دولتی به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند:

  • ربات ها: کنترل حرکت دقیق بازوهای رباتیک.
  • فضا: سیستم های کنترل پرواز برای ثبات هواپیما.
  • Automotive: [FLT 1] سیستم های فعال و کنترل کروز.
  • ] کنترل ضروری: ] مدیریت راکتورهای شیمیایی و فرآیندهای تولید.