طرق التحكم الأمثل وغير الخطية القائمة على التسطيح وتطبيقاتها للأنظمة الديناميكية المعقدة - (التحكم والروبوتات والمستشعرات) (غلاف فني)

عن الكتاب يقدم المؤلفون في هذه الدراسة العلمية حلولاً لمشكلات التحكم في الأنظمة الديناميكية غير الخطية المعقدة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الأنظمة الروبوتية الصناعية، وروبوتات الفضاء، والمركبات ذاتية القيادة، والرافعات والبندولات، والميكاترونيكس، وإلكترونيات القوى، بالإضافة إلى الأنظمة البيولوجية والمالية.

ملخص الكتاب يمكن أن تُظهر الروبوتات والميكاترونيكس والأنظمة ذاتية القيادة ديناميكيات غير خطية معقدة، مما قد يؤدي إلى أداء غير مرضٍ في الحالات العابرة أو في حالة الاستقرار، أو حتى إلى عدم الاستقرار. لقد كان النهج القياسي في التحكم في هذه الأنظمة هو مفهوم التشاكل التفاضلي (diffeomorphism) لتحويل النظام إلى شكل خطي. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب ليست مباشرة وتعتمد على تحويلات معقدة لنموذج فضاء الحالة. وقد تم استقصاء طرق جديدة لا تتقيد بنواقص مخططات التحكم القائمة على الخطية الشاملة. يمكن تنفيذ هذه الطرق بأسلوب بسيط من الناحية الحسابية، كما أنها مدعومة ببراهين الاستقرار الشامل، وتتفوق في أدائها على أساليب التحكم الأمثل السابقة لمجموعة أوسع من الأنظمة الديناميكية غير الخطية وتطبيقاتها. يقدم المؤلفون في هذه الدراسة العلمية طريقتين رئيسيتين للتحكم المثبت: طريقة التحكم الأمثل غير الخطي (H-infinity)، ونهج التحكم القائم على التسطيح (flatness-based). وقد أثبتت هذه الأساليب كفاءة أعلى من الأساليب القياسية السابقة في حل مشكلات التحكم. يمكن تطبيق هذه الأساليب في مجموعة واسعة من المجالات، بما في ذلك الميكاترونيكس، والروبوتات الصناعية، وروبوتات الفضاء، والرافعات والروافع البندولية الروبوتية، والمركبات ذاتية القيادة، وأنظمة الطيران والفضاء والأقمار الصناعية، وإلكترونيات الطاقة، والأنظمة الحيوية، والأنظمة المالية. يُعد هذا الكتاب الشامل مورداً قيماً للباحثين الأكاديميين والمهندسين العاملين في أنظمة التحكم وطرق التقدير، وللمحاضرين والطلاب المتقدمين في مجالات التحكم والأتمتة، والروبوتات والميكاترونيكس، والهندسة الكهربائية، وأنظمة القوى الكهربائية وإلكترونيات القدرة، والأنظمة الحيوية، وعلوم الحاسوب، والأنظمة المالية، والفيزياء. كما يُعتبر الكتاب مرجعاً مفيداً للغاية للمتخصصين التقنيين المهرة الذين يعملون على تطوير تطبيقات في العالم الحقيقي.