Moderne Methode zum Unterrichten von Steuerungen

Hintergrund

Als ich meine erste Klasse in Steuerungen belegte (2006-ish, wie es von einem Luft- und Raumfahrtprofessor für eine Mischung aus ME- und EE-Studenten unterrichtet wurde), wurde im Grunde alles in Laplace-Transformation, Übertragungsfunktionen usw. gemacht.

In jüngerer Zeit (2012) nahm ich an einer anderen Schule an einer Kontrollklasse für Hochschulabsolventen teil und es war fast nur ein staatlicher Raum. In Wirklichkeit handelte es sich um eine Reihe abstrakter Beweise für die lineare Algebra, die sich zufällig auf Beobachtbarkeit und Kontrollierbarkeit bezogen. Ich habe den Unterschied zur Tatsache vermerkt, dass es für Studenten war, die an einer theoretischeren Klasse von Problemen arbeiteten (fast keine Erwähnung wurde gemacht, um dies auf ein reales System zu beziehen).

Wenn ich jetzt mit Studenten derselben Schule spreche, muss ich verstehen, dass die Steuerungstheorie derzeit im Staatsraum gelehrt wird. Laplace-Methoden werden kurz behandelt, aber schnell als veraltet abgetan.

Ich arbeite in der Verbrennung und habe keine wirkliche Ahnung, was los ist.

Fragen

• Ist dies ein genauer Hinweis auf die Art und Weise, wie Kontrollen heutzutage gelehrt werden?
• Wie auch immer, stimmt das mit dem Zustand / der absehbaren Zukunft der Kontrollen überein?

Ich bin auch daran interessiert, die Vorzüge einer Methode gegenüber der anderen zu kennen.

Haftungsausschluss: Ich habe die Regelungstheorie aus mathematischer Sicht und nicht aus Ingenieurssicht studiert.

Die klassische Steuerungstheorie basiert auf linearen Systemen und ist auch auf diese beschränkt. Die Linearisierung ist in vielen Fällen hilfreich, in anderen Fällen jedoch nicht vollständig anwendbar. Analysewerkzeuge (Laplace-Transformation, Polplatzierung, Root-Locus, Routh Hurwitz usw.) lassen sich am einfachsten auf linearen Systemen ausführen.

Die Optimal Control Theory ist der modernere Ansatz, da sie nichtlineare Systeme direkt ohne Verwendung des Frequenzbereichs handhaben kann. Die Idee ist, dass die Kontrolle durch Minimierung einer geeignet gewählten Kostenfunktion über die Zeit erreicht werden kann. Normalerweise ist diese Kostenfunktion eine Funktion der Zustandsraumvariablen und unterliegt normalerweise Einschränkungen, die durch die Dynamik, die Randbedingungen und / oder die möglichen Pfade definiert sind. Das Wort "optimal" bedeutet nicht, dass es der klassischen Kontrolltheorie notwendigerweise überlegen ist. "Optimal" bedeutet hier, dass die Kontrolle durch Auffinden eines relativen Extremums (normalerweise eines Minimums) einer Funktion erhalten wird.

Je nachdem, wie die Zielfunktion gewählt wird, kann die Minimierung die Lösung eines linearen oder nichtlinearen Gleichungssystems erfordern. Glücklicherweise können viele numerische / analytische Tools aus der Optimierung und / oder Variationsrechnung solche Probleme lösen.

Natürlich kann das Minimieren einer nichtlinearen Funktion aus rechnerischer Sicht ein ziemlich kostspieliges Unterfangen sein. Wenn es möglich ist, mit anderen Mitteln zu analysieren (z. B. mit der klassischen Steuerungstheorie), ist es möglicherweise sinnvoller, dies zu tun.

• Das Curriculum unterscheidet sich zwischen den Universitäten
• Der technische Lehrplan ist von Land zu Land unterschiedlich
• Die Lehrpläne werden regelmäßig aktualisiert, um den neuen Akkreditierungsanforderungen gerecht zu werden
• Manchmal gibt es einen deutlichen Unterschied zwischen Studiengängen mit und ohne Abschluss derselben Schule
• Einige Professoren sind progressiv und aktualisieren ihre Kurse häufiger, um mit den Fortschritten Schritt zu halten

Vor nicht allzu langer Zeit habe auch ich einen Kurs über lineare Systeme in einem Graduiertenprogramm besucht. Anhand Ihrer Beschreibung scheint es, dass auch ich eine ähnliche Erfahrung gemacht haben könnte. In diesem Fall weiß ich mit Sicherheit, dass der Professor den Kurs seit mindestens 10 Jahren nicht mehr aktualisiert hat.

Empfehlung: Ich empfehle, die modernen Methoden zur Lösung von Steuerungssystemproblemen zu erlernen. Ich schlage Ihnen auch vor, Mitglied der jeweiligen Fachgesellschaft zu werden. in deinem Fall könnte es ASE sein.

Schließlich lösen einige technische Probleme mit Brute-Force-Methoden. Qualifizierte, qualifizierte Fachingenieure nutzen die durch Universitätsstudien erworbenen Fähigkeiten sowie das Wissen, das sie als Teil professioneller Organisationen erworben haben, um technische Probleme effizient zu lösen. Ein wichtiger Wert, den ein Ingenieur sowohl mit Abschluss als auch mit Abschluss für ein Unternehmen hat, ist die Fähigkeit, Probleme schnell zu erkennen und effizient zu lösen.