Lý thuyết điều khiên tự động thông thường và hiện đại - Quyển 4: Hệ tối ưu & Hệ thích nghi - SÁCH MỚI

Tìm kiếm Blog này

Pages

Search This Blog

Thứ Tư, 16 tháng 11, 2016

Lý thuyết điều khiên tự động thông thường và hiện đại - Quyển 4: Hệ tối ưu & Hệ thích nghi

Tác giả PGS. TS Nguyễn Thương Ngô
Số trang 252
Tải về Mega

Điều khiển tự động có lịch sử phát triển trước Công nguyên, bắt đầu từ đồng hồ nước có phao điều chỉnh Ktesibios ở Hy Lạp. Hệ điều chỉnh nhiệt độ đầu tiên do Cornelis Drebbel (1572-1633) người Hà Lan sáng chế. Hệ điều chỉnh mức đầu tiên là của Polzunov người Nga (1776). Hệ điều chỉnh tốc độ được ứng dụng trong công nghiệp đầu tiên là Jame Watt (1769).

Thời kỳ trước năm 1868 là thời kỳ chế tạo những hệ tự động theo trực giác. Các công trình nghiên cứu lý thuyết bắt đầu từ Maxwell, đề cập đến ảnh hưởng của thông số đối với chất lượng của hệ. I.A.Vysnhegradshi với công trình toán học về các bộ điều chỉnh.

Thế chiến lần thứ Hai đòi hỏi sự phát triển về lý thuyết và ứng dụng để có những máy bay lái tự động, những hệ điều khiển vị trí của các loại pháo, điều khiển tự động ra-đa... Những năm 1950, các phương pháp toán học và phân tích đã phát triển và đưa vào ứng dụng nhanh chóng. Ở Mỹ thịnh hành hướng nghiên cứu trong miền tần số với các công trình ứng dụng của Bode Nyquist, Black ở các trung tâm thử nghiệm điện tín. Trong khi ấy ở Liên Xô (cũ) ngự trị lĩnh vực lý thuyết điều khiển và ứng dụng trong miền thời gian.

Từ những năm 1980, máy tính số bắt đầu được sử dụng rộng rãi, cho phép điều khiển với độ chính xác cao các đối tượng khác nhau.

Với sự ra đời của vệ tinh, thời đại vũ trụ bắt đầu, các hệ điều khiển ngày càng phức tạp hơn và đòi hỏi chất lượng cao hơn. Các phương pháp của Liapu-nốp, Minorsky cũng như lý thuyết điều khiển tối ưu hiện đại của L.S.Pontryagin (Liên Xô cũ), Bellman (Mỹ) có ý nghĩa rất lớn. Các nguyên tắc điều khiển thích nghi, điều khiển bền vững, điều khiển mờ, các "hệ thông minh"... ra đời và được áp dụng có hiệu quả vào thực tiễn.

Rõ ràng là trong việc phân tích và tổng hợp các hệ điều khiển hiện nay, việc sử dụng đồng thời miền tần số và miền thời gian là cần thiết.

Ở Việt Nam từ nhưng năm 1960, Đảng và Nhà nước ta đã quan tâm đến việc đào tạo cán bộ và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực này.

Hiện nay công nghệ tự động là một trong những hướng phát triển công nghệ mũi nhọn của đất nước trong thế kỷ 21. Nghị quyết 27CP của Chính phủ về Chương trình Tự động hóa Quốc gia đã khẳng định vai trò quan trọng của ngành công nghệ này.

Những công trình công nghiệp lớn và trọng điểm hiện nay đều được tự động hóa ở mức độ tương đối cao và chủ yếu do nước ngoài đảm nhiệm. Để làm chủ được các công nghệ mới này, cán bộ kỹ thuật không những có khả năng sử dụng tốt mà phải có kiến thức cần thiết và chuyên tâm nghiên cứu, ứng dụng để có thể theo kịp nhịp điệu phát triển chung của thế giới.

Mạng Internet ngày càng được sử dụng rộng rãi cho việc phổ biến những kiến thức cho việc học tập, nghiên cứu. Tuy nhiên không phải bất cứ ai, ở đâu cũng có thể sử dụng hiệu quả, nhất là việc học tập, nghiên cứu những kiến thức cơ sở một cách có hệ thống.

Công cụ để điều khiển tự động không ngừng đổi mới và hoàn thiện, nhưng nguyên lý cơ bản vẫn không thay đổi đáng kể. Tuy nhiên cho đến nay, các tài liệu về những vấn đề nêu trên vẫn còn ít, và thiếu, điều đó đã thúc đẩy tác giả biên soạn bộ sách này. Bộ sách gồm bốn quyển. Quyển 1: "Hệ tuyến tính", Quyển 2: "Hệ xung số", Quyển 3: "Hệ phi tuyến - Hệ ngẫu nhiên", và Quyển 4: "Hệ tối ưu - Hệ thích nghi".

Quyển 4: "Hệ tối ưu - Hệ thích nghi" đã được tái bản năm 2000, lần tái bản này có sửa đổi, bổ sung ở phần I và phần III. Quyển này có ba phần:
   Phần I: Chất lượng tối ưu thường gặp. Nhắc lại một số chỉ tiêu chất lượng thường dùng để đánh giá chất lượng của một hệ, trên cơ sở đó xây dựng các hệ tối ưu cũng như thích nghi. Ở đây cũng nêu vắn tắt một số phương pháp tổng hợp các hệ điều khiển thông thường nhằm bảo đảm cho hệ có chất lượng tối ưu. Để giảm bớt trùng lặp, một số vấn đề đã được nói đến ở Quyển 1 một cách đầy đủ thì chỉ nhắc lại những kiến thức cần thiết.

   Phần II: Điều khiển tối ưu. Nói đến đặc điểm chung của các bài toán tối ưu cũng như nêu lên một số ví dụ cụ thể hình thành các bài toán tối ưu khác nhau, những ví dụ này được dùng đến và được giải theo những phương pháp khác nhau. Trong phần này có nói đến những phương pháp thông dụng để giải bài toán như dùng phương trình Euler, phương pháp Quy hoạch động của Bellman, dùng phương trình Hamilton - Jacobi, Hamilton - Pontryagin, Ricatti...

   Phần III: Điều khiển thích nghi. Phần này khảo sát một vài hệ cực trị và tổng kết các phương pháp khác nhau để xây dựng các hệ cực trị cũng như khảo sát động học của hệ cực trị đã được hình thành như một lý thuyết hoàn chỉnh. Trong phần này nêu lên nhiều phương pháp khác nhau để xây dựng các hệ thống thích nghi tổng hợp theo phương pháp giải tích như phương pháp toán tử phụ, theo luật MIT, phương pháp nhạy cảm, phương pháp ước lượng, phương pháp Lyapulov... Việc tổng hợp các hệ thích nghi với đối tượng phi tuyến tính còn có nhiều khó khăn cho nên ở đây có bổ sung theoe những kiến thức cơ bản về phương pháp Lyapunov mở rộng.

Hệ thích nghi có nhiều, đa dạng, được tổng hợp theo nhiều hướng khác nhau; do đó trong phần này có nêu lên phương pháp tổng quát để khảo sát các hệ thích nghi để việc nghiên cứu dễ dàng hơn và cũng là cơ sở để xây dựng mới các hệ mới.

Sách đề cập nhiều vấn đề, nêu nhiều ví dụ thực tế, được dùng làm tài liệu học tập, tham khảo cho sinh viên, nghiên cứu sinh và cán bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực tự động và điều khiển.

Ranh giới giữa lý thuyết điều khiển thông thường và hiện đại không rõ ràng, vì vậy cả bộ sách này mang một tên chung là "Lý thuyết điều khiển tự động thông thường và hiện đại". Hơn nữa, theo các nhà tương lai học thế giới thì chúng ta đang ở vào thời kỳ "hậu hiện đại" hay "làn sóng thứ Ba". Làn sóng thứ Nhất - cuộc cách mạng nông nghiệp trải qua nhiều nghìn năm. Làn sóng thứ Hai là nền văn minh công nghiệp độ 300 năm. Làn sóng thứ Ba quét suốt lịch sử và hoàn tất chỉ trong mấy thập niên. Vì vậy nhiệm vụ của những chuyên gia về điều khiển lại càng nặng nề hơn bao giờ hết.

Tác giả mong bạn đọc góp ý kiến để sách ngày càng hoàn thiện hơn.
Tác giả chân thành cảm ở các bạn đồng nghiệp, các cán bộ thuộc Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật đã giúp đỡ thiết thực để hoàn thành được bộ sách này.

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét