การจำลองและการวิเคราะห์พลศาสตร์ของระบบทางกายภาพ

ระบบพลศาสตร์มีอยู่ทุกที่—ตั้งแต่เทอร์โมสแตทอย่างง่ายไปจนถึงกลไกการบินและอวกาศที่ซับซ้อน การเข้าใจว่าระบบเหล่านี้ตอบสนองต่ออินพุตและสิ่งรบกวนอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไปนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบและการควบคุมทางวิศวกรรมที่มีประสิทธิภาพ คอร์สนี้ให้รากฐานที่มั่นคงในหลักการของวิเคราะห์ระบบพลศาสตร์ คุณจะได้ก้าวจากการใช้กฎทางฟิสิกส์พื้นฐานไปสู่การสร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์และการตีความการตอบสนองของระบบ ซึ่งเป็นการเตรียมความพร้อมสำหรับการศึกษาระดับสูงในเรื่องทฤษฎีการควบคุมและการจำลองด้วยการคำนวณ สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้: * เข้าใจกฎพื้นฐาน (เช่น กฎของ Newton, กฎของ Kirchhoff) ที่ใช้ในการสร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์สำหรับระบบทางกายภาพต่างๆ * ประยุกต์ใช้ทฤษฎีกราฟเชิงเส้นและไดอะแกรมวัตถุอิสระเพื่อสร้างสมการควบคุมสำหรับระบบซับซ้อนอย่างเป็นระบบ * ฝึกฝนการแก้สมการส่วนต่างอันดับหนึ่งและอันดับสองเพื่อหาการตอบสนองของระบบทั้งแบบชั่วขณะและแบบสภาวะคงตัว * วิเคราะห์พฤติกรรมของระบบโดยใช้ทั้ง ฟังก์ชันถ่ายโอน (transfer functions) และวิธีกำหนดสถานะปริภูมิ (state-space representation) สมัยใหม่ * หาความเสถียรของระบบโดยใช้เทคนิคดั้งเดิม เช่น เกณฑ์ของ Routh-Hurwitz * ตั้งค่าโมเดลการคำนวณพื้นฐานสำหรับการจำลองการตอบสนองเชิงพลศาสตร์เมื่อไม่สามารถหาคำตอบทางพีชคณิตได้ คอร์สนี้เริ่มต้นด้วยการระบุคำศัพท์สำคัญและแนวทางการจำลองในโดเมนพลังงานที่หลากหลาย จากนั้นจะก้าวไปสู่เทคนิคการแก้สมการส่วนต่างเชิงเส้นสามัญและการวิเคราะห์พฤติกรรมของระบบทั้งในโดเมนเวลาและโดเมนความถี่ คอร์สนี้ออกแบบมาสำหรับผู้เริ่มต้นอย่างแท้จริงที่สนใจในด้านวิศวกรรม ฟิสิกส์ หรือคณิตศาสตร์ประยุกต์ ไม่จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานด้านพลศาสตร์ของระบบมาก่อน มีเพียงความเข้าใจแคลคูลัสพื้นฐานเท่านั้น เริ่มสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีที่โลกทางกายภาพเคลื่อนไหวและตอบสนองได้แล้ววันนี้