ระบบควบคุมตัวแปรสถานะ
4(4-0-12)
วิชาบังคับก่อน: ไม่มี
วิธีตัวแปรสถานะสำหรับวิเคราะห์และออกแบบของระบบควบคุมเสถียรภาพและการสร้างเสถียรภาพ การออกแบบตัวสังเกตและตัวควบคุม
เค้าโครงรายวิชา
1. การแสดงสถานะปริภูมิความสัมพันธ์ระหว่างฟังก์ชันถ่ายโอนกับแบบจำลองปริภูมิสถานะปัญหาการควบคุม ตัวประมาณสถานะ (8 ชั่วโมง)
2. ค่าเฉพาะ เวกเตอร์เฉพาะ ทฤษฎีเคลีย์ – แฮมิลตัน ระบบอิสระ (6 ชั่วโมง)
3. แบบจำลองเวลาต่อเนื่องและดิสครีต การสลายเชิงฐานนิยมเมทริกซ์เปลี่ยนสถานะ การวิเคราะห์สเถียรภาพ วิธีของไลอาปูนอฟและการใช้ประโยชน์กับการออกแบบระบบป้อนกลับ (10 ชั่วโมง)
4. ความควบคุมได้และสังเกตได้สำหรับระบบเชิงเส้นไม่แปรผันตามเวลาและแปรผันตามเวลา การสร้างเสถียรภาพและความสามารถในการตรวจวัดได้ (6 ชั่วโมง)
5. การออกแบบการวางตำแหน่งโพลโดยการป้อนกลับสถานะ การวางตำแหน่งโพลบางส่วนการออกแบบเต็มและแบบลดทอนของตัวสังเกตสถานะ หลักการแยกส่วนการออกแบบระบบลดการคู่ควบ (10 ชั่วโมง)
6. แนะนำการควบคุมเหมาะที่สุดและการควบคุมไม่เชิงเส้น (8 ชั่วโมง)
ผลลัพธ์การเรียนรู้ที่คาดหวังระดับรายวิชา
1. สามารถอธิบายปัญหาเกี่ยวกับการระบบควบคุมตัวแปรสถานะในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ได้
2. สามารถอธิบายวิธีแก้ปัญหาและประยุกต์การแก้ปัญหาระบบควบคุมตัวแปรสถานะในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ได้
3. สามารถเขียนชุดคำสั่งคอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหาระบบควบคุมตัวแปรสถานะได้
State-variable Control Systems
Prerequisite: None
State variable methods for analysis and design of control systems; stability and stabilization; design of observers and controllers
Course Outline
1. State-space representation, relationship between transfer function and state-space models, control problem, state estimator (8 hours)
2. Eigenvalues, eigenvectors, Cayley-Hamilton theorem, unforced systems (6 hours)
3. Continuous- and discrete-time models, modal decomposition, transition matrix, stability analysis, Lyapunov’s method and its use in feedback design (10 hours)
4. Controllability and observability for time-invariant and time-varying linear systems, stabilizability and detectability (6 hours)
5. Pole placement design by state feedback, partial pole placement, design of full- and reduced-state observers, separation principle, design of decoupled systems (10 hours)
6. Introduction to optimal and nonlinear control (8 hours)
Course Learning Outcomes (CLOs)
1. Describe problems concerning State-variable Control Systems
2. Describe and apply appropriate method for solving problems related to State-variable Control Systems
3. Create programing codes to solve State-variable Control Systems problems