مبانی مهندسی کنترل

دستور کنترل دیگری که می توانیم از آن استفاده کنیم ، عبارت switch است.

myFirstScrip در اینجا کمی کنترل می شود. بنابراین من قصد دارم فقط یک فایل جدید ، اسکریپت جدید ایجاد کنم. و بگذارید آن را LetsSwitch بنامیم. اولین فیلمنامه ام را می بندم. بیایید فضای کاری خود را پاک کنیم و صفحه را پاک کنیم. LetsSwitch را باز کنید و بیایید ببینیم چگونه اینها را جمع کنیم. من می خواهم در اینجا یک نظر اضافه کنم ، بیانیه سوئیچ را بگویم ، و برای بیانیه سوئیچ ما ، بیایید دو مقدار از کاربر به عنوان ورودی دریافت کنیم و سپس نوع محاسبه ای را که می خواهند انجام دهند روشن کنیم ، چه این اضافه کردن ، کم کردن ، ضرب است ، یا تقسیم کنید. بنابراین برای اولین شماره ما ، من فقط آن را n اینجا می نامم ، و ورودی خواهیم گرفت. مطمئن شوید که از تک نقل قول ها برای ورودی ما استفاده می کنید ، و اجازه دهید تایپ کنیم ، یک عدد وارد کنیم. به نظر خوب میاد. بیایید جلوتر آن را کپی کرده و برای دریافت شماره دیگر خود آن را جای گذاری کنیم ، با آن یک متر تماس بگیرید. و ما خواهیم گفت شماره دیگری را وارد کنید. اوه ، به نظر می رسد آنجا شماره غلط املایی نوشتم. و اجازه دهید از کاربر بپرسیم که می خواهد چه محاسبه ای را انجام دهد. من یک متغیر به نام action ایجاد می کنم ، و ما ورودی های بیشتری خواهیم گرفت. و بیایید بپرسیم چه محاسبه ای باید انجام دهم. و بنابراین این عملکرد روشن است. بنابراین بیایید بیانیه سوئیچ خود را ایجاد کنیم. ما تغییر می دهیم و می بینیم که MATLAB با آبی شدن آن را تشخیص می دهد و ما می خواهیم عملکرد را روشن کنیم. بنابراین بیایید فرض کنیم که کاربر ما رشته ای را وارد می کند که یا جمع می کند ، کم می کند ، ضرب می کند یا تقسیم می کند. بنابراین برای اولین مورد ما ، add را مدیریت خواهیم کرد. مجدداً در MATLAB ، ما نیازی به مراقبت از سازماندهی کارها با بریسهای فر نداریم ، همه اینها با تورفتگی اداره می شوند. بنابراین اجازه دهید متغیر خروجی را اضافه کنیم ، و n m را انجام خواهیم داد. من قصد ندارم اینجا نقطه ویرگول بگذارم تا بتوانیم خروجی خود را روی کنسول ببینیم. من قصد دارم ادامه دهم و بیانیه خروجی خود را در اینجا کپی کنم ، زیرا ما دوباره از آن استفاده خواهیم کرد. و بیایید در مورد بعدی خود تایپ کنیم. باز هم ، می بینیم که MATLAB برای ما فرورفتگی انجام می دهد. و اجازه دهید مورد کسر را در اینجا رسیدگی کنیم. چسباندن و کم کردن. برای مورد بعدی ما ، ضرب ، چسباندن و ضرب خواهیم کرد. و برای مورد بعدی ما تقسیم خواهیم کرد. چسباندن و تقسیم کردن. اکنون در دستورات سوئیچ باید نوعی از حالت پیش فرض را ارائه دهیم که در صورت عدم تطابق هیچ یک از موارد دیگر رخ دهد. بنابراین در بعضی از زبان ها این حالت پیش فرض است اما در MATLAB حالت دیگری است. بنابراین ما در غیر این صورت تایپ می کنیم و بنابراین اگر کاربر ما غیر از جمع کردن ضرب ضرب یا تقسیم چیزی دیگری بگوید ، ما فقط به آنها پیامی خواهیم داد. ما نمایش می دهیم و من می گویم ، متاسفم دیو ، من نمی توانم این کار را انجام دهم. و ما سوئیچ خود را با یک عبارت end بسته بندی می کنیم. بیایید جلو برویم و این فایل را ذخیره کنیم ، و اجازه دهید آن را اجرا کنیم. بنابراین ما در کنسول خود در اینجا می بینیم ، LetsSwtich را داریم. بیایید یک عدد وارد کنیم. وارد شش خواهیم شد. و سپس شماره دیگری را می پرسد ، ما پنج را وارد می کنیم. و چه محاسبه ای باید انجام دهم؟ بنابراین اجازه دهید آنها را اضافه کنید. من یک رشته می دهم ، مطمئن شوید که آن را در نقل قول های تک اینجا قرار می دهید. و ما موفق شدیم ، به 11 رسیده ایم. بنابراین فقط برای سرگرمی ، بیایید آزمایش کنیم و ببینیم آیا می توانیم وارد پرونده دیگری شویم. بنابراین من می خواهم فلش بالا را فشار دهم تا زمانی که به LetsSwitch خود برگردم. اینجا میریم و اجازه دهید یک عدد وارد کنیم. کمی بیشتر املاک و مستغلات را در اینجا به ما بدهید. بیایید یک عدد وارد کنیم. هشت یکی دیگر را وارد کنید. و چه محاسبه ای باید انجام دهم؟ من می خواهم محاسبه تلنگر را انجام دهم. بنابراین من به دستگاه دولتی خود می گویم که تلنگر بزند ، می گوید ببخشید دیو ، من نمی توانم این کار را انجام دهم.

 

تفاوت plc با SCADA

مبانی اتوماسیون صنعتی 

 نه تنها می توانیم از Matlab برای تولید نمودار استفاده کنیم بلکه می توانیم تصاویر را وارد کرده و آن ها را نیز نمایش دهیم.

یک فایل جدید ایجاد کنیم. ما این زمان را یک بار صدا می کنیم. زمان تصویر ما را باز کنید.  آن را در پوشه فعلی خود کپی کنیم. در ریشه فایل های تمرینی ، cake.jpg داریم. بیایید جلو برویم و آن را کپی کنیم. و آن را در اینجا در پوشه کاری خود جای گذاری کنید. اگر آن را برجسته کنیم ، می توانیم تصویر خوب خود را در اینجا مشاهده کنیم. ما می خواهیم از تابع imread برای خواندن این مطلب به همان روشی که قبلاً با فایل CSV خود انجام داده بودیم استفاده کنیم. ما می خواهیم از این رشته عبور کنیم ، این نام پرونده ما است. باز هم ، شما می خواهید مطمئن شوید که این در پوشه فعلی شما است که در مسیر قرار دارد. اگر پرونده شما در جای دیگری خارج از مسیر Matlab واقع شده باشد ، این یک خطا ایجاد می کند و شما باید آن را اضافه کنید. اکنون که myIm را خواندیم ، بیایید ادامه دهیم و یک شکل جدید ایجاد کنیم. به نظر می رسد این شکل دو است. ما می توانیم از تصویر تابع برای رسم داده های تصویر درست در یک پنجره شکل استفاده کنیم. ما خودم را انجام خواهیم داد بیایید جلوتر این را اجرا کنیم و ببینیم چگونه به نظر می رسد. بنابراین این تصویر کیک ماست. مشاهده می کنید که نسبت ابعاد چندانی ندارد. دلیل این امر این است که تصویر ما در ابتدا مربع نبوده و متلب سعی دارد تا محور را به گونه ای مقیاس بندی کند که مربع باشد. اما این تصویر را دقیقاً مانند طرح ، روی مجموعه ای از محورها قرار می دهد. ما می توانیم کارهای دیگری مانند نگه داشتن و ترسیم نمودار سایر داده ها را انجام دهیم. ما می توانیم از عملکرد دیگری برای نشان دادن تصویر با نسبت ابعاد صحیح ، بیشتر فقط برای نمایش استفاده کنیم. در اینجا پنجره شکل دیگری باز می کنیم. می توانیم از تابع imshow استفاده کنیم. تصویری از آن بگذر. و اگر این مورد را اجرا کنیم ، در پنجره شکل جدید در اینجا ، شماره سه ، می بینیم که تصویر با نسبت ابعاد صحیح نشان داده شده است. توجه کنید که در اینجا هیچ برچسبی در محور وجود ندارد. مجدداً ، Matlab دارای تعداد زیادی قابلیت برای پردازش داده های پیکسل یا تغییر تصاویر به فرمت های مختلف مانند rgb به خاکستری است. این کمی فراتر از محدوده این پست است ، اما من شما را تشویق می کنم که برای شروع کار به راهنمای imshow و تصویر مراجعه کنید. 

تفکیک کسر تبدیلات لاپلاس در متلب

annotations در متلب

دستور fprintf در متلب

 

 بیایید برای محور x یک برچسب تایپ کنیم. ما برچسب x را انجام خواهیم داد ، این همان دستوری است که برای آن استفاده می کنیم. در این تابع آن را به یک رشته منتقل می کنیم. خواهیم گفت ، زمان را در چند ثانیه انجام دهید. این باید جواب بدهد ما می توانیم یک کار مشابه برای محور y انجام دهیم. بیایید برچسب y را انجام دهیم و این سرعت هوا را می نامیم. ما فیزیکدان خوبی هستیم بنابراین همیشه باید واحدهای خود را قرار دهیم. بیایید متر در ثانیه کار کنیم. همچنین می توانیم عنوانی را به طرح خود اضافه کنیم. بگذارید بگوییم ، عنوان. یکبار دیگر این تابعی است که ما یک رشته را وارد آن می کنیم. بیایید آن را طرح عالی خود بنامیم. بیایید جلوتر برویم و اسکریپت خود را اجرا کنیم و ببینیم که چگونه به نظر می رسد.

ما سرعت هوا و متر در ثانیه ، زمان را در چند ثانیه و عنوان خود را می بینیم. ما همچنین می توانیم یک افسانه به طرح خود اضافه کنیم. من قصد دارم جلوتر بروم و این مرد را ببندم. برای این کار بیایید طرح دوم خود را در اینجا کمی تغییر دهیم. بیایید خط علامت داش خود را از بین ببریم و بگذاریم آن را به مثلث های کوچکی تغییر دهیم که در اینجا با کمی نماد caret انجام می دهیم. ما آن را به مثلث آبی تغییر خواهیم داد. بیایید آن را بسازیم تا بتوانیم کمی بهتر هم ببینیم پس بیایید آن را متفاوت کنیم. بیایید پنج بار y را انجام دهیم. سپس یک موج علامت دامنه تا حدودی کوچکتر در آنجا خواهیم داشت. پس بیایید اینجا پایین برویم ، مهم نیست که وقتی این دو نمودار بالا رفت ، کجاها را در آن قرار دهیم. ما یک افسانه ایجاد خواهیم کرد. و اما افسانه ما رشته های زیادی را به عنوان استدلال در اختیار ما قرار می دهد همانطور که ما برای طرح ها در شکل خود داریم. از آنجا که دو تا داریم ، می توانیم اولی را پرستوی اروپایی بنامیم و می گوییم مورد دوم پرستوی آفریقایی است. ما می توانیم سرعت هوای دو پرنده خود را در اینجا ببینیم. بیایید جلو برویم و اسکریپت خود را دوباره اجرا کنیم. در آنجا ما آن را داریم عالی بنظر می رسه. ما می توانیم سرعت و زمان هوا ، دو موج علامت جداگانه با نشانگرها و رنگهای مختلف خود را ببینیم و افسانه خود را در گوشه ای قرار دهیم. اگر اسناد راهنمای افسانه را بررسی کنید ، می توانید مکان نمایش افسانه در طرح یا حتی خارج از طرح را تغییر دهید. گزینه های زیادی برای تغییر شکل نقشه های شما وجود دارد که ما می توانیم در این دوره پوشش دهیم بنابراین من شما را تشویق می کنم که اسناد مربوط به دستورات مختلف را بررسی کنید.

ساخت یک plot در متلب

ایجاد طرح‌های اساسی در متلب basic plots

کاری که ما اغلب می خواهیم در نقشه های خود انجام دهیم افزودن یک شبکه است.

 متن خود را باز کنیم. و بعد از دستور plot خود ، شبکه را روشن کنیم. اگر اسکریپت خود را دوباره اجرا کنیم ، می بینیم که MATLAB به طور خودکار شبکه ای برای ما ایجاد کرده است. چیزی که من دوست ندارم این است که چگونه موج ما درست بعد از شش به پایان می رسد و فضای کمی را می توانیم در آنجا ببینیم. می توانیم پنجره طرح را با چرخاندن محور و محکم کردن آن مجبور کنیم تا کاملاً مطابق با نمودار داخل آن باشد. به خاطر داشته باشید ، هر یک از این دستورات را می توانید روی حالت شناور نگه دارید و F1 را فشار دهید ، یا کلیک راست کرده و درخواست کمک کنید ، و به شما انواع گزینه هایی را می دهد که می توانید بررسی کنید. بنابراین اکنون که محوری را در آنجا محکم کرده ایم ، می توانیم پنجره را کاملاً متناسب با طرح ببینیم. اما من همچنین دوست ندارم که چگونه موج ما دقیقاً به بالا و پایین طرح ما می رود. به نظر می رسد نوعی ناخالص است.

بنابراین بیایید پیش برویم و صریحاً محدودیت ها را در محور Y تعیین کنیم. ما این کار را با دستور ylim انجام می دهیم و این یک تابع است و استدلالی که می گیرد یک بردار دو عنصر است. بنابراین بیایید پرانتزهای مربع را داخل آن قرار دهیم ، و اجازه دهید حد پایین و بالا را در اینجا تنظیم کنیم. من می گویم ، منهای 1.5 برای حد پایین ، و 1.5 برای حد بالا. بیایید ببینیم که چگونه به نظر می رسد واقعا خوب به نظر می رسد ، من این را خیلی دوست دارم. همچنین می توانیم با استفاده از آنچه LineSpec در اینجا در تابع نمودار خود نشان می دهیم ، شکل منحنی در نمودار را تغییر دهیم. اگر ویرگول دیگری اضافه کنیم ، می توانیم رشته ای قرار دهیم که روش های مختلفی را که منحنی ما می تواند تنظیم کند ، تنظیم می کند. به عنوان مثال ، اگر این را به عنوان m تنظیم کنم ، رنگ طرح ما به سرخابی تغییر می کند. همچنین می توانیم آن را به زرد تغییر دهیم ، با y. نوع سختی برای دیدن است ، اما هنوز هم وجود دارد. ما همچنین می توانیم نوع مارکر را برای طرح خود تغییر دهیم. بنابراین من می خواهم یک حرف کوچک قرار دهم تا نشانگر به یک دایره تغییر کند و رنگ را دوباره به سرخابی برگردانم. خیلی جالب به نظر می رسد ترفند دیگری که می توانیم انجام دهیم این است که منحنی خود را چندین بار با خطوط یا نشانگرهای مختلف ترسیم کنیم. روشی که ما انجام می دهیم استفاده از دستور hold and on است. این به MATLAB می گوید که دستورات بعدی دیگر باید همه بدون نوشتن جایگزین روی شکل یک ارسال شوند. ما طرح را به همان شکل حفظ خواهیم کرد. بیایید خط تیره را اضافه کنیم ، که خط تیره را انجام می دهد ، و اجازه دهید آن را برای زیر به زیر c تنظیم کنیم. حالا اگر من run را فشار دهم ، می بینیم که یک خط فیروزه ای خط دار همراه با دایره های سرخابی ما گنجانده شده است. بنابراین گزینه های زیادی وجود دارد که می توانید در اینجا قرار دهید تا نوع طرح شما تغییر کند. باز هم ، اگر نشانگر خود را روی طرح قرار دهید ، F1 را برای کمک بگیرید ، و می‌توانید به پایین بروید و LineSpec را بررسی کنید.

 

 

 

 ما می توانیم انواع مختلفی از کارهای عالی را با داده ها در MATLAB انجام دهیم ، اما هیچکدام سرگرم کننده نیستند مگر اینکه آنها را ببینیم. 

بیایید یک اسکریپت جدید ایجاد کنیم ، و ما آن را زمان طرح plot time می نامیم. بیایید این مورد را باز کنیم ، و بگذارید برخی دیگر از مواردی را که یاد گرفته ایم از آنها استفاده کنیم ، در اینجا قرار دهیم. بیایید ادامه دهیم و داده ها را از Sign.csv دوباره بخوانیم. بنابراین ، بیایید آن را myData برابر بنامیم و csvread خود را انجام خواهیم داد و باید داده های موج علامت را وارد کنیم. اکنون اگر به یاد بیاورید ، Sine.csv ستون اول را به عنوان یک خط و ستون دوم را به صورت موج سینوسی در اختیار دارد. بنابراین بیایید اولین ستون را بگیریم و بیایید آن را به عنوان داده x تنظیم کنیم. بنابراین من می خواهم بگویم x برابر با myData است و ما می خواهیم ستون اول را اضافه کنیم. بنابراین این کار را با دو نقطه انجام می دهیم تا همه ردیف ها را بگیرید و یک ستون یک را بگیرید. بیایید جلو برویم و آن خط را کپی کنیم و بیایید سینوس موج خود را بگیریم ، ما از آن به عنوان داده y استفاده خواهیم کرد. بنابراین داده های myData ، همه ردیف ها ، ستون دو خواهد بود. حال ، بیایید داده ها را رسم کنیم. من قصد دارم برای رسم داده ها ، یک توضیح کوچک در اینجا بگذارم ، و کاری که دوست دارم انجام دهم این است که ابتدا شکل جدیدی را باز کنم. بنابراین اگر از شکل فرمان استفاده کنیم ، این یک پنجره خالی ایجاد می کند که می توانیم چیزهایی را در آن ترسیم کنیم. بنابراین به عنوان مثال اگر من آن را در اینجا در پنجره دستور تایپ کنم ، می بینیم که MATLAB یک شکل خالی را نشان می دهد و به طور خودکار آن را شکل می نامد یکی اگر دوباره آن را تایپ کنم و یک پنجره خالی دیگر باز کنم ، این یک روش خوب برای جدا کردن طرح هاست. شما همچنین می توانید MATLAB را مجبور کنید که به یک طرح تعداد مشخصی رقم بدهد که اگر تعداد مشخصی از طرح ها را تولید کنید و بخواهید آنها را صاف نگه دارید ، می تواند به درد شما بخورد. اگر بگویم شکل و سپس پرانتز ده ، خواهیم دید که یک شکل را باز می کند و آن را شماره ده می نامد. بنابراین من به متلب می گویم که تمام پنجره های شکل را ببندد تا فقط یک میلیون از آنها در جایی قرار نگیرم. و سپس در اینجا من قصد دارم شکل را انجام دهم و فقط صریح بگویم ، آن را شکل یک می نامم. بنابراین از این به بعد ، هر دستور توطئه ای که من ایجاد می کنم ، همه برای شکل یک نوشته می شوند. بنابراین بیایید طرح را تایپ کنیم و داده های x و داده های y خود را که از CVS می خوانیم قرار می دهیم و اجازه می دهیم فعلاً آن را رها کنیم. ما در عرض یک دقیقه آن را کمی بیشتر فانتزی خواهیم کرد. 

*علم فروشی نیست*

آموزش متلب

روش تبديل لاپلاس يك روش کاربردی جهت به دست آوردن تابع تبديل از حوزه‌ی زمان است. معكوس تبديل لاپلاس از بسط كسر جزئي(B(s)/A(s استفاده می‌شود كه (A(s و (B(s  چندجمله‌ای برحسب s هستند.
در این بخش روش به دست آوردن بسط به کسرهای جزئی (B(s)/A(s و نیز صفر، قطب و بهره (B(s)/A(s را در نرم‌افزار MATLAB  معرفی می‌کنیم. MATLAB می‌تواند براي به دست آوردن بسط به كسر جزئي، نسبت به دو چندجمله‌ای (B(s)/A(s  مورداستفاده قرار گیرد. 

كه a(1)≠0 و num و den بردارهای سطري هستند. ضرايب چندجمله‌ای صورت و مخرج كسر (B(s)/A(s توسط  متغیرهای num و den مشخص‌شده است ازاین‌رو: 
[(Num=[b(1) b(2) … b(n
[(Den=[a(1) a(2)… a(n
دستور زیر:
(r,p,k]=residue(num,den]
براي تعيين باقی‌مانده، قطب و مقادیر صورت بسط كسر جزئي از دو چندجمله‌ای (B(s)/A(s  استفاده می‌کنیم. درنهایت داریم:

دستور (num,den]=residue(r,p,k] كه k,p,r خروجي هستند، تبديل كسر جزئي نسبت دو چندجمله‌ای (B(s)/A(s  برمی‌گرداند. فرمان ilaplace تبديل معكوس لاپلاس يك تابع را پيدا خواهد كرد.

پيدا كردن صفر، قطب و بهره‌ی (B(s)/A(s 

فرمان(z,p,k]=tf2zp(num,den] در MATLAB براي یافتن صفر و قطب و بهره‌ی دو چندجمله‌ای به‌صورت (B(s)/A(s بکار می‌رود.
اگر صفر و قطب و بهره معين باشند فرمان ذيل می‌تواندnum/den اصلي را پيدا كند. 
(num,den]=zp2tf(z,p,k]

شبیه سازی با استفاده از سیمولینک در متلب   دستور fprintf در متلب

سیستم های مرتبه کسری      گسترش باینری مورفولوژیکی در متلب

آموزش پردازش تصویر هاف دایروی     کاراکترهای فارسی در متلب

مرحله‌ی 1) مدل سیمولینکی زیر را در پنجره‌ی مدل ایجا کنید:

مرحله‌ی 2) برای این‌که کنترل‌کننده را به‌صورت یک کنترل‌ کننده‌ی P ست کنید کافی است tau_I در پنجره‌ی خصوصیات بلوک PID یک مقدار خیلی بزرگ مثل 100000 انتخاب شود و نیز به tau_D مقداری مانند صفر نسبت دهید.

مرحله‌ی 3) مقادیر  را به نحوی انتخاب کنید تا سیستم حلقه بسته در مرز ناپایداری قرار گیرد.

مرحله‌ی 4) می‌توان دوره‌ی تناوب نهایی را به دست آورد (Tu). اگر تصویر نشان داده‌شده در پنجره‌ی اسکوپ را به‌خوبی مشاهده نمی‌کنید‌، روی دکمه‌ی zoom کلیک نمایید تا بتوانید دوره‌ی تناوب نهایی را مشاهده کنید.

مرحله‌ی 5) با بهره‌ی نهایی و دوره‌ی تناوب تعیین‌شده در مراحل 3 و 5 پارامتر‌های کنترل‌کننده‌ی PID با استفاده از قوانین میزان‌سازی زیگلر- نیکولز محاسبه شدند.

مرحله‌ی 6) پارامترهای به‌دست‌آمده را در مدل سیمولینک وارد نموده و خروجی آن را به‌صورت زیر مشاهده نمایید.

با استفاده از دستور fprintf در متلب، می توانیم اطلاعات مورد نظرمان را درون یک فایل متنی بنویسیم. برای این منظور، ابتدا باید با دستور fopen ، فایل متنی را باز کرده، سپس با دستور fprintf ، اطلاعات مورد نظرمان را درون فایل متنی بنویسیم و در آخر، با دستور fclose ، فایل متنی را ببندیم.

 

سیستم های مرتبه کسری

 

 

حسابان کسري (مشتق و انتگرالگير با مرتبه کسري، مثلا مشتق مرتبه 0.5 ام) از مدت زمان بسيار طولاني مورد توجه رياضيدانها قرار داشته است ولي کاربرد آن در مسائل مهندسي به ويژه در مسائل مدلسازي و کنترل سابقه طولاني ندارد. به خاطر آزادي عملي که بر روي مرتبه مشتقگير و انتگرالگير وجود دارد، ميتوان سيستمهاي فيزيکي را با دقت بسيار بالا تری مدل نمود. در زمينه کنترل سيستمها نيز وضعيت به همين منوال ميباشد، يعني ميتوان کنترل کنندههايي با کارايي بسيار بالا، چه براي سيستم هاي با مرتبه کسري و چه براي سيستم هاي با مرتبه صحيح طراحي نمود. از ميان کنترل کننده هاي با مرتبه کسري، کنترل کننده PID با مرتبه کسري مورد توجه بيشتري قرار گرفته است و روشهاي عددي مختلفي براي طراحي آن از جمله روش Ziegler-Nichols، فضاي حالت، روش با استفاده از الگوريتم ژنتيک، استفاده از PSO و ... ميتوان نام برد.

مقالات مختلف کنترلی به همراه شبیه سازی

شبیه سازی با استفاده از سیمولینک در متلب

دستور fprintf در متلب

کاراکترهای فارسی در متلب

نسخه موبایل متلب (اندروید و ios)

گسترش باینری مورفولوژیکی در متلب