Control and optimization with differential-algebraic constraints

دسته بندی: نظریه کنترل خودکار
ویرایش: Lorenz T. Biegler 
نویسندگان: Lorenz T. Biegler,  Stephen L. Campbell,  Volker Mehrmann (ed.)  
سری: Advances in Design and Control 
ISBN (شابک) : 1611972248, 2332342362 
ناشر: SIAM - Society for Industrial and Applied Mathematics 
سال نشر: 2012 
تعداد صفحات: 351 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 5 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 41,000

معادلات دیفرانسیل - جبری طبیعی ترین راه برای مدلسازی ریاضی بسیاری از سیستم های پیچیده در علوم و مهندسی هستند. هنگامی که مدل مشتق شد، بهینه سازی پارامترهای طراحی و کنترل آن به قوی ترین و کارآمدترین روش برای به حداکثر رساندن عملکرد مهم است.

این کتاب آخرین تئوری و روش های عددی را برای کنترل بهینه معادلات دیفرانسیل-جبری ارائه می کند. خوانندگان ویژگی‌های زیر را به‌صورت خوانا ارائه می‌کنند تا نتایج برای گسترده‌ترین مخاطبان قابل دسترسی باشد: جدیدترین نظریه، نوشته شده توسط کارشناسان برجسته از تعدادی از حوزه‌ها و بخش‌های دانشگاهی و غیر دانشگاهی، چندین عدد عددی پیشرفته. روش‌ها و کاربردهای دنیای واقعی.

مخاطبان: این کتاب برای ریاضیدانان کاربردی، مهندسین و دانشمندان محاسباتی از رشته‌های مختلف که علاقه‌مند به کنترل بهینه مسائل هستند در نظر گرفته شده است. . این برای کسانی که روش‌ها و نظریه‌ها را توسعه می‌دهند و کسانی که روی برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی کار می‌کنند، به ویژه در کنترل و مهندسی شیمی و مکانیک، جالب خواهد بود.

محتوا: فصل 1: DAEs، کنترل و بهینه سازی؛ فصل 2: ​​منظم کردن سیستم های توصیفگر خطی و غیرخطی. فصل 3: نکاتی در مورد خطی سازی DAE و بهینه سازی با محدودیت های دیفرانسیل-جبری. فصل 4: طیف و جهت های پیشرو برای DAE های خطی. فصل 5: ابزار StratiGraph: طبقه بندی های ماتریسی در برنامه های کنترلی. فصل 6: تکنیک های سیستم توصیفگر در حل مسائل تشخیص و جداسازی خطای H2/Infinity-بهینه. فصل 7: فرم های عادی، کنترل با بهره بالا و قیف برای سیستم های دیفرانسیل-جبری خطی. فصل 8: مسائل کنترل بهینه خطی- درجه دوم با نقاط سوئیچ و یک پارامتر کوچک. فصل 9: مسائل کنترل بهینه DAE عدد صحیح مختلط: شرایط و مرزهای ضروری. فصل 10: کنترل بهینه یک PDE تاخیری. فصل 11: رونویسی مستقیم با اجزای محدود متحرک. فصل 12: حل مسائل تخمین پارامتر با SOCX. فصل 13: کنترل سیستم های یکپارچه فرآیند شیمیایی با استفاده از مدل های DAE زیربنایی. فصل 14: DMPC برای تنظیم دمای ساختمان. فصل 15: منظم سازی پویا، بهینه سازی شکل مجموعه سطح، و میوگرافی کامپیوتری. فصل 16: کاربرد حداقل اصل Pontryagin برای بهینه سازی نقطه پایانی فرآیندهای دسته ای

Differential-algebraic equations are the most natural way to mathematically model many complex systems in science and engineering. Once the model is derived, it is important to optimize the design parameters and control it in the most robust and efficient way to maximize performance.

This book presents the latest theory and numerical methods for the optimal control of differential-algebraic equations. Readers will find the following features presented in a readable fashion so the results are accessible to the widest audience: the most recent theory, written by leading experts from a number of academic and nonacademic areas and departments, several state-of-the-art numerical methods, and real-world applications.

Audience: This book is intended for applied mathematicians, engineers, and computational scientists from a variety of disciplines who are interested in the optimal control of problems. It will be of interest to those developing methods and theory and those working on real-world applications, especially in control and chemical and mechanical engineering.

Contents: Chapter 1: DAEs, Control, and Optimization; Chapter 2: Regularization of Linear and Nonlinear Descriptor Systems; Chapter 3: Notes on Linearization of DAEs and on Optimization with Differential-Algebraic Constraints; Chapter 4: Spectra and Leading Directions for Linear DAEs; Chapter 5: StratiGraph Tool: Matrix Stratifications in Control Applications; Chapter 6: Descriptor System Techniques in Solving H2/Infinity-Optimal Fault Detection and Isolation Problems; Chapter 7: Normal Forms, High-Gain, and Funnel Control for Linear Differential-Algebraic Systems; Chapter 8: Linear-Quadratic Optimal Control Problems with Switch Points and a Small Parameter; Chapter 9: Mixed-Integer DAE Optimal Control Problems: Necessary Conditions and Bounds; Chapter 10: Optimal Control of a Delay PDE; Chapter 11: Direct Transcription with Moving Finite Elements; Chapter 12: Solving Parameter Estimation Problems with SOCX; Chapter 13: Control of Integrated Chemical Process Systems Using Underlying DAE Models; Chapter 14: DMPC for Building Temperature Regulation; Chapter 15: Dynamic Regularization, Level Set Shape Optimization, and Computed Myography; Chapter 16: The Application of Pontryagin s Minimum Principle for Endpoint Optimization of Batch Processes

Front Matter....Pages i-ix
Front Matter....Pages 1-1
Systems Structure, Strategy and Planning....Pages 3-7
Structured and Data Driven Approaches to Analysis and Design....Pages 8-16
Step 1: System Project Selection....Pages 17-21
Step 2: The Feasibility Study....Pages 22-31
Step 3: Project Planning....Pages 32-42
Step 4: Definition Phase....Pages 43-48
Step 5: Design....Pages 49-61
Step 6: Buy/Build Analysis....Pages 62-75
Step 7: Implementation Phase....Pages 76-80
Step 8: Post-implementation Review and Evaluation....Pages 81-83
Step 9: Maintenance and Enhancement....Pages 84-91
Front Matter....Pages 93-93
Fact Gathering and Reporting....Pages 95-123
Charting Techniques....Pages 124-155
Decision Trees and Tables....Pages 156-165
Data Analysis....Pages 166-173
Cost-benefit Analysis....Pages 174-192
Front Matter....Pages 193-193
Data Capture and Output....Pages 195-211
Data Management....Pages 212-235
Data Communications....Pages 236-249
Management Considerations....Pages 250-265
Back Matter....Pages 266-273