دانلود مقالات ISI درباره کنترل بهینه + ترجمه فارسی

کنترل بهینه(به انگلیسی: Optimal control) بسطی از حسابان تغییرات و یک روش بهینه‌سازی ریاضی برای به دست آوردن قوانین کنترلی است. این شیوه به طور عمده ناشی از کار لو پونتریاگین و همکارانش در اتحاد شوروی و ریچارد بلمن در آمریکا است. موضوع کنترل بهینه مسئلهٔ یافتن یک قانون کنترلی برای سیستم داده شده به نحوی است که معیار بهینگی معینی حاصل شود. یک مسئلهٔ کنترلی دارای تابع هزینه است که تابعی است که تابعی از متغیرهای حالت و کنترلی است. یک کنترل بهینه یک مجموعه معادله دیفرانسیل است که مسیرهای متغیرهای کنترلی را توصیف می‌کند که تابع هدف را بهینه کنند. کنترل بهینه را می‌توان از اصل ماکسیمم پونتریاگین به دست آورد. سیستم های کنترل بهینه، دسته مهمی از روش ها را شامل می شوند که در کنار کاربردهای فنی و صنعتی، کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف مدیریت، اقتصاد و علوم مالی دارد، به نحوی که در دانشگاه های متعددی در سراسر دنیا، این درس به عنوان یکی از دروس مهم، در مقطع دکترای این رشته ها، به دانشجویان ارائه می شود. در طراحی سیستم های کنترل بهینه، علاوه بر این که صحت عملکرد سیستم کنترلی مورد بحث قرار می گیرد، میزان بهینگی آن در برآورده کردن خواسته های طراح نیز، مورد توجه است. یعنی نه تنها رسیده به هدف بلکه چطور و چگونه رسیدن به هدف نیز مهم است. از این نظر، عملکرد یک سیستم کنترل بهینه، صرفا نیازهای اولیه و بدیهی یک سیستم های را برآورده نمی کنید و در کنار آن، بر بهینگی عملکرد نیز توجه ویژه ای دارد. غالبا در طراحی سیستم های کنترل بهینه، معیارهایی در قالب شاخص عملکرد (Performance Index) و یا تابع هزینه (Cost Function) تعریف می شوند که نهایتا برآورده شدن آن ها و بهینه شدن مقدارشان، باعث ایجاد سیستم هایی با بهترین زمان پاسخگویی، یا کمترین میزان انرژی و یا کمترین خطا نسبت به یک سیگنال مرجع می شود. از طرفی، مباحث مربوط به کنترل بهینه، در نهایت ارتباط بسیار نزدیکی با روش های «یادگیری تقویتی» (Reinforcement Learning) پیدا می کند و از نظر، یک حلقه وصل میان یادگیری ماشین و علم مهندسی کنترل محسوب می شود. ضمن این که، پیوندهای عمیقی میان نظریه بازی ها (Game Theory) و مباحث کنترل بهینه وجود دارد که از این نظر، روش های کنترل بهینه را، مستعد به کارگیری در همه زمینه های نیازمند تصمیم گیری می کند. موضوع طراحی سیستم های کنترل و مسائلی که در این حوزه مطرح هستند، شامل گستره وسیعی از مفاهیم می شوند که بحث بر روی آن ها به صورت کلی، بسیار بالاتر از سطح درس «سیستم کنترل بهینه» در مقطع کارشناسی ارشد است و اساسا این درس در اکثر دانشگاه ها، به بررسی و مطالعه سیستم های کنترل خطی اختصاص دارد و اشاره مختصری به موضوع سیستم های کنترل بهینه و غیر خطی انجام می شود. اما در دوره آموزشی فرادرس در زمینه «سیستم های کنترل بهینه»، به مباحثی که کمتری در دانشگاه ها مجال طرح پیدا می کنند نیز، پرداخته می شود. به ویژه، در کنار مباحث تئوری، همچون اکثریت مطلق آموزش های فرادرس، برنامه نویسی و پیاده سازی عملی روش ها و الگوریتم های مطرح شده نیز، در دستور کار قرار گرفته است. سیستم کنترل سرعت بهینه نیز نمونه ایدثال یک سیستم کنترل حلقه بسته است در شکل 1 این سیستم به صورت نمودار بلوکی بسته است. هدف از به کارگیری این سیستم دادن امکان تنظیم سرعت خودرو به راننده است،وقتی سیستم کنترل سرعت بهینه فعال شود،به صورت خودکار سرعت خوردو را ثابت نگه می دارد. این سیستم باید در برابر سرعت خودرو (که اندازه گیری می شود )واکنش نشان می دهد و گاز را مطابق آن تنظیم کند. زمان واکنش این سیستم مهم است تا احساس نشود که موتور دل می زند و سرعت کم و زیاد می شود.