Современный метод обучения управления

Фон

Когда я взял свой первый урок по контролю (2006 год, как преподавал аэрокосмический профессор для группы студентов ME и EE), все это было в основном сделано с помощью преобразования Лапласа, передаточных функций и т. Д.

Совсем недавно (в 2012 году) я взяла курс по контролю уровня выпускников в другой школе, и это было почти все пространство штата. На самом деле это была куча абстрактных доказательств линейной алгебры, которые имели отношение к наблюдаемости и управляемости. Я объяснил разницу тем фактом, что именно для аспирантов будет работать над более теоретическим классом задач (почти не упоминалось, чтобы связать это с какой-либо реальной системой).

Теперь, когда я разговариваю с студентами в той же школе, мне дано понять, что пространство состояний - это способ преподавания теории управления. Методы Лапласа кратко описаны, но быстро отклонены как устаревшие.

Я работаю в режиме сгорания и понятия не имею, что происходит.

Вопросы

• Является ли это точным показателем того, как в наши дни обучают контролю?
• В любом случае, это соответствует состоянию / обозримому будущему средств контроля?

Мне также интересно узнать достоинства одного метода перед другим.

Отказ от ответственности: Я изучал теорию управления с точки зрения математики, а не с точки зрения инженера.

Классическая теория управления основана на линейных системах и также ограничивается ими. Линеаризация полезна во многих случаях, но не совсем применима в других. Инструменты анализа (преобразование Лапласа, размещение полюсов, локус корня, гусеница и т. Д.) Проще всего использовать в линейных системах.

Теория оптимального управления является более современным подходом, потому что она может обрабатывать нелинейные системы напрямую, без использования частотной области. Идея состоит в том, что контроль может быть достигнут путем минимизации подходящей функции затрат с течением времени. Обычно эта функция стоимости является функцией переменных пространства состояний и обычно подвержена ограничениям, определяемым динамикой, граничными условиями и / или допустимыми путями. Слово «оптимальный» не означает, что оно обязательно лучше или превосходит классическую теорию управления. Здесь «оптимальный» означает, что управление достигается путем нахождения относительных экстремумов (обычно минимум) функции.

В зависимости от того, как выбрана целевая функция, для минимизации может потребоваться решение линейной или нелинейной системы уравнений. К счастью, многие численные / аналитические инструменты из оптимизации и / или вариационного исчисления могут справиться с такими проблемами.

Конечно, минимизация нелинейной функции может быть довольно дорогостоящим делом с вычислительной точки зрения. Если можно проанализировать каким-либо другим способом (то есть классической теорией управления), то это может быть более целесообразным.

• Учебный план отличается между университетами
• Инженерный учебный план отличается в разных странах
• Учебные планы регулярно обновляются, чтобы соответствовать новым требованиям аккредитации
• Иногда между выпускниками и студентами программы бакалавриата из той же школы
• Некоторые профессора являются прогрессивными и чаще обновляют курсы идти в ногу с достижениями

Не так давно я тоже прошел курс по линейным системам в аспирантуре. Судя по твоему описанию, похоже, у меня тоже мог быть подобный опыт. В этом случае я точно знаю, что профессор не обновлял курс как минимум 10 лет.

Рекомендация: Предлагаю освоить современные методы решения проблем систем управления. Я также предлагаю вам стать членом соответствующего профессионального общества; в вашем случае это может быть ASE.

Наконец, некоторые решают инженерные проблемы, используя методы грубой силы. Квалифицированные, квалифицированные профессиональные инженеры используют навыки, приобретенные в ходе обучения в университете, а также знания, полученные в результате участия в профессиональных организациях, для эффективного решения инженерных задач. Частью важной ценности, которую инженер и аспирант привносят в организацию, является способность быстро распознавать и решать проблемы эффективно.