علم التحكم الخطي

مقدمة

نحاول في هذا الكتاب تقديم مدخل لعلم التخكم الخطي. المعلومات الواردة هنا لا تغني عن دراسة المؤلفات العلمية و الخاصة بهذا الموضوع.

مدخل

التحكم الخطي هو مجال يهتم بدراسة سلوك وخصائص مختلف أنواع المنظومات العملية، مثل المنظومات الميكانيكية والكهربائية والكهرميكانيكية والحرارية والكيميائية وغيرها. يهدف التحكم الخطي إلى فهم استجابة هذه المنظومات لإشارات الدخل المختلفة وتعديل سلوكها باستخدام متحكم أو مصحح، لتكون الاستجابة المعدلة قريبة من الاستجابة المرغوبة.

يعتبر التحكم الخطي والتحكم الآلي الذي لا يتطلب تدخل الإنسان جزءًا هامًا في تطور الهندسة والعلوم. يتم استخدامه في مجالات متنوعة مثل التحكم في المركبات الفضائية وأنظمة توجيه الصواريخ والطائرات بدون طيار والأنظمة الروبوتية وغيرها، بالإضافة إلى دوره المهم في الصناعات الحديثة.

لتحقيق ذلك، يجب فهم كيفية وصف المنظومات باستخدام العلاقات الرياضية أو اللغوية، وتحليل هذه العلاقات لمعرفة خرج المنظومة بناءً على إشارة الدخل المحددة، وتحديد ما إذا كان سلوك المنظومة مطابقًا للسلوك المرغوب فيه أم لا، وما إذا كان هناك حاجة للتعديل. تدرس هذه العملية في إطار نظرية التحكم، ويعتبر التحكم الخطي جزءًا من هذه النظرية وبداية تقليدية لها، حيث يفترض استخدام الخطية في المنظومة ومكوناتها بحيث يكون الاستجابة متناسبة مع السبب.