فیلم آموزشی کنترل خطی - کلاس آنلاین کنترل خطی

این کلاس آنلاین کنترل خطی به صورت ویدئو در دسترس است جهت شرکت در کلاس آنلاین مدار الکتریکی کنکور1400 روی تصویر زیر کلیک کنید

فیلم آموزش کنترل خطی ارشد و دکتری

درس «سیستم های کنترل خطی» در مقطع کارشناسی مهندسی برق و مکانیک به دانشجویان ارائه می‌شود و از جمله دروس مهمی است که در آزمون های ورودی به مقطع کارشناسی ارشد و دکترای تخصصی، مطرح می‌شود. تسلط بر درس کنترل خطی، علاوه بر ضرورتی که از نظر درسی در طول دوران تحصیل دارد، نقش بسیار مهمی را در موفقیت در آزمون های ورودی تحصیلات تکمیلی بر عهده دارد.
کلاس آنلاین کنترل خطی یا فیلم آموزش کنترل خطی با رویکرد کنکور کارشناسی ارشد و دکتری تدوین شده است. تمام تست­های سراسری کنکورهای کارشناسی ارشد مهندسی برق، مکانیک ، کامپیوتر و مهندسی پزشکی وزارت بهداشت از سال 1368 تا 1398 در این دوره حل شده است. همچنین در این دوره سوالات دکتری برق که شامل درس کنترل خطی می‌­باشد، نیز به صورت کامل حل شده است. لذا دانشجویانی که قصد شرکت در کنکور کارشناسی ارشد رشته­ های برق، مکانیک، هوش مصنوعی و مهندسی پزشکی و یا دکتری مهندسی برق کنترل و مهندسی پزشکی با هر سطح علمی دارند، به راحتی می­‌توانند از این دوره استفاده کنند و در کنکور نتیجه دلخواه خود را به سادگی کسب نمایند.

همچنین دانشجویانی که علاقمند به مباحث کنترلی هستند، می‌­توانند از این دوره برای پیدا کردن دید کنترلی استفاده کنند. زیرا در این دوره مفاهیم اساسی کنترل با استفاده از مثالهای عملی توضیح داده می‌­شود.

مباحث پیش نیاز فیلم آموزش کنترل خطی

در درس کنترل خطی بر خلاف اکثر دروس کنکور کارشناسی ارشد، خوشبختانه دانشجویان نیاز به پیش­ زمینه ریاضیاتی و یا پیش زمینه از سایر دروس ندارند و تمام مباحث مورد نیاز مانند تبدیل لاپلاس در خود دوره به صورت کامل به دانشجویان آموزش داده می­‌شود. در فیلم آموزش کنترل خطی دانشجویانی که تمامی مبحث های ریاضی (حتی شامل ریاضیات ساده) را فراموش کرده­ اند، در پایان دوره کاملاً مسلط به درس کنترل خطی خواهند شد.

 تفاوت کلاس آنلاین یا فیم آموزش کنترل خطی با کتاب‌ها و مراجع دیگر

مرجع اصلی درس کنترل خطی کتاب کنترل خطی تالیف اوگاتا می­ باشد که ترجمه­ های مختلفی نیز از آن در بازار موجود است. اما باید توجه کرد که مطالعه کتب مرجع در کنکور نتیجه چندان مناسبی نخواهد داشت، چرا که مراجع در مورد اصل مفاهیم درس توضیحاتی ارائه می­ کنند، در حالی که در کنکور معمولاً از حالت­های استثنا سوال طرح می­‌شود.

متاسفانه در درس کنترل خطی کتاب کاملی در بازار وجود ندارد و به همین دلیل معمولاً دانشجویان در مطالعه این درس با مشکل مرجع روبرو هستند. هر یک از کتابهای موجود در کنترل خطی، دارای محاسنی هستند و شاید بتوان با تجمیع تمام کتب موجود به یک مرجع کامل در درس کنترل خطی رسید، اما معمولاً محدودیت وقت این اجازه را به دانشجو نمی­دهد که همه مراجع را مطالعه کرده و روش­های مختلف را باهم مقایسه کنند. با توجه به اینکه مرجع کاملی در درس کنترل خطی وجود ندارد (برای بررسی مراجع به مقاله نحوه مطالعه کنترل خطی رجوع شود)، این درس جزء دروسی است که شرکت در کلاسهای کنکور این درس بسیار مفید خواهد بود. چرا که معمولاً اساتید کنکور، کتب مختلف را مطالعه کرده و نکات مطرح شده در تمام کتب را به همراه تجربیات خود در اختیار دانشجویان قرار می­دهند.

 متاسفانه به دلیل عدم تسلط بر مفاهیم کنترل خطی، بسیاری از اساتید در دانشگاه­های کشور، این درس را به نحوی برای دانشجو بیان می­کنند که کنترل خطی به عنوان درسی بسیار سخت در ذهن دانشجو نقش می­بندد. اما بنده به عنوان کسی که درس کنترل خطی را سالهاست که تدریس می­کنم، سعی کرده­­ام که درس کنترل خطی را به شیوه­ای نوین و جذاب برای دانشجویان ارائه نمایم. برای این منظور، ابتدا مفاهیم اصلی آموزش کنترل خطی را با استفاده از مثالهای عملی به دانشجویان آموزش می دهیم. بعد از آن با استفاده از مثالهای تالیفی که با الهام از مثالهای کتب مرجع تالیف شده است و یا سوالهای نکته­ دار کنکورهای سراسری، نکات کنترل خطی را به دانشجو منتقل می­نمایم. هدف اصلی بنده در آموزش کنترل خطی، ساده­سازی مفاهیم است به نحوی که با روشها و جملات ساده، روش حل تمام سوالات کنکور را به دانشجویان ارائه می­نمایم. در واقع تفاوت اصلی این دوره با کتب و کلاسهای کنکور در این است که برخلاف کتب مختلف، در این دوره نکات کنترل خطی به صورت ساده و مشخص به دانشجو آموزش داده شده و در طول دوره نحوه استفاده از نکات تمرین می­شود. برای مثال، کل مباحث نایکوئیست در این دوره به صورت 10 جمله کوتاه فارسی به دانشجو آموزش داده می­شود که با استفاده از این 10 جمله، دانشجو قادر خواهد بود به تمام سوالات نایکوئیست پاسخ دهد. در پایان ذکر این نکته ضروری است که بنده در هنگام تدریس ابتدا در هنگام بیان درس فرض می­کنم که دانشجویان سر کلاس تا بحال هیچ  آموزش کنترل خطی و حتی مهندسی برق ندیده­اند و کاملاً پایه­ای مطالب را به دانشجو آموزش داده و سپس در هنگام بیان نکات فرض می­کنم که در دانشگاه صنعتی شریف برای دانشجویان در حال تدریس هستم به نحوی که تمام نکات کنترل خطی را به دانشجویان آموزش می­دهم.

ضریب مباحث کلاس کنترل خطی برای گرایش های مختلف

در کنکور کارشناسی ارشد بررسی کارنامه پذیرفته­ شدگان سال های گذشته بیانگر این است که اکثر دانشجویان مهندسی برق در تمام گرایش­ها، سه درس ریاضیات، مدارهای الکتریکی و یک درس ضریب 4 مختص گرایش خود را به عنوان دروس اصلی خود انتخاب می­کنند، حال برای انتخاب درس چهارم و پنجم و یا احتمالاً ششم در بین دروس مختلف با ضرایب یکسان، قطعاً کنترل خطی یکی از بهترین انتخاب­ها برای مطالعه است، برای روشن تر شدن این موضوع، در ادامه هر یک از گرایش­ها به صورت جداگانه بررسی شده است:

• گرایش مهندسی برق الکترونیک

• گرایش مهندسی برق مخابرات

در جدول­های فوق ملاحظه می ­شود که برای دانشجویان الکترونیک و مخابرات درس کنترل خطی و درس ماشین­های الکتریکی (1و2) و بررسی (1) ضریب 1 دارند. پس از نظر اینکه دانشجویی در درس کنترل خطی برای مثال 6 سوال را صحیح جواب دهد یا در درس­ ماشین­ و بررسی، بازدهی یکسانی دارد. اما تفاوت اساسی در این است که برای آموزش  کنترل خطی به دانشجو فقط 1 درس و 1 کتاب را مطالعه کند اما برای درس ماشین و بررسی، باید ماشین­های الکتریکی 1 و ماشین های الکتریکی 2 و بررسی سیستم­های قدرت 1 را مطالعه کند، یعنی عملاً دانشجو باید 3 کتاب را مطالعه کند، یعنی دانشجو با صرف زمان 3 برابر در درس ماشین و بررسی نسبت به درس کنترل خطی، نتیجه یکسانی کسب خواهد کرد. پس برای دانشجویان الکترونیک و مخابرات برای انتخاب بین دو درس با ضریب 1، از نظر زمانی بسیار به صرفه است که درس کنترل خطی را انتخاب نماید و در کلاس آنلاین کنترل خطی شرکت کند. همچنین باید توجه کرد که ذهن هر انسان ظرفیت محدودی برای به خاطر سپردن نکات دارد، حال اگر برای مثال درس کنترل خطی 10% از ذهن شما را اشغال کند، درس ماشین­های الکتریکی و بررسی 30% از حافظه شما را اشغال خواهد کرد، و این موضوع یعنی نیاز به یادگیری مطالب کمتر، به نظم­دهی ذهن شما سر جلسه کنکور بسیار کمک می­کند.

• گرایش کنترل

• گرایش مهندسی پزشکی

• مهندسی مکاترونیک

برای دانشجویان کنترل، مهندسی پزشکی و مکاترونیک، با توجه به اینکه درس کنترل خطی، دارای ضریب 4 می­باشد، چاره­ای جز مطالعه درس کنترل خطی و یا شرکت در کلاس کنترل خطی نیست. دانشجویان این درس در کنکور حتماً باید در این درس درصد مناسبی کسب نمایند. همچنین با توجه به کاربردی بودن گرایش­های بین رشته­ای مانند مکاترونیک و مهندسی پزشکی و بازار کار بسیار مناسب این گرایش­ها، بسیاری از دانشجویان در سالهای اخیر از سایر گرایش­ها تمایل زیادی برای پذیرفته شدن در گرایش مکاترونیک و مهندسی پزشکی دارند. دانشجویانی که از سایر گرایش­ها می­خواهند در کنکور در گرایش­شرکت نمایند، باید درس کنترل خطی را مطالعه نمایند، چرا که این درس پایه و اساس گرایش کنترل، مکاترونیک و مهندسی پزشکی بوده و در ادامه تحصیل و ورود به بازار کار باید درس کنترل خطی را به صورت مفهومی بلد باشند. برای مثال در گرایش مکاترونیک شاید بیش از 80% مطالب مطروحه و نیز توانمندی­های مورد نیاز، کنترلی بوده و باید دانشجویان مکاترونیک کاملاً روی مباحث کنترل خطی تسلط داشته باشند.

چگونه در درس کنترل خطی درصد بالای 50 کسب نماییم؟

برای داشتن درصد بالای 50% در کنترل خطی همانطور که در ادامه بررسی خواهد شد، بلد بودن کنترل خطی کافی نیست.شما بعد از دیدن آموزش کنترل خطی یا شرکت در کلاس آنلاین کنترل خطی باید تله طراحان سوال را شناسایی کنیدبه این صورت که راه های تحلیلی برای اطمینان از درستی پاسخ را نیز فرابگیرید.  لازمه این امر، تحلیل سوالات سالهای قبل در کنار اساتید باتجربه می­باشد. به عبارت ساده­تر کسب درصد بالای 50، در درس کنترل خطی فقط با مطالعه کتب آموزشی بسیار سخت بوده و نیاز به اساتیدی می­باشد که تجربه کافی در زمینه کنکور داشته و علاوه بر آن، درس کنترل خطی و مفاهیم آن را به صورت عملی درک کرده باشد.

• مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، مهندسی سیستم­های انرژی، مهندسی هسته­ ای

• گرایش مهندسی برق قدرت

همانطور که در جدول فوق مشخص است، درس کنترل خطی و الکترومغناطیس برای گرایش­های قدرت،  مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، مهندسی سیستم­های انرژی و مهندسی هسته­ای ضریب یکسانی دارد، اما با توجه به اینکه درس الکترومغناطیس نیازمند فهم مناسبی از درس فیزیک 2 دانشگاه و نیز مباحث ریاضی است، این درس شاید از نظر فهم برای دانشجویان سخت باشد، اما با دیدن آموزش درست کنترل خطی این  درس بسیار شیرین و قابل فهمی است.

برای ادامه تحصیل و ورود به بازار کار، گرایش برق قدرت و کنترل مکمل هم بوده و دانشجویان قدرت معمولاً نیازمند دانش حداقلی از کنترل نیز می­باشند، برای مثال بخش عمده از توربین­های بادی که به عنوان پایان­نامه مطرح می­شود روی کنترل توربین­های بادی است. بنابراین در ادامه تحصیل در مقطع بالاتر دانشجویان قدرت قطعاً باید آموزش کنترل خطی را فرا گرفته باشند  و چه بهتر است که در مسیر کنکور ارشد دانشجویان مجهز به ابزار کنترل خطی شوند تا در ادامه تحصیل و ورود به بازار کار، از سایر رقبا جلوتر باشند.

• مهندسی مکانیک

در رشته مهندسی مکانیک و مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی از درس کنترل خطی بین 4 الی 5 سوال در کنکور کارشناسی ارشد مطرح می­شود که معمولاً سطح این سوالات از رشته مهندسی برق ساده­تر است. در دوره کنترل خطی، با توجه به اینکه هدف اصلی رشته مهندسی برق است، مطالب آموزش داده شده به نحوی است که دانشجویان مکانیک و هوش مصنوعی با شرکت در این دوره، تقریباً به تمام سوالات کنترل خطی به سادگی پاسخ می­دهند. از طرفی در دوره آموزش کنترل خطی، سوالات رشته مهندسی مکانیک و هوش مصنوعی نیز در کنار رشته برق به صورت کامل حل شده  و لذا مرجع مناسبی برای دانشجویان رشته مهندسی هوش مصنوعی و مکانیک نیز می­باشد.

 در تمام گرایش­ها درس کنترل خطی از هر نظر برای کنکور کارشناسی ارشد درس مقرون به صرفه­ای بوده و حذف این درس و یا عدم مطالعه کافی این درس منطقی به نظر نمی­رسد.

 دستاوردهای دانشجویان شرکت کننده پس از گذراندن کلاس آموزشی کنترل خطی

در این دوره، دانشجویان در چندین بخش به مهارت هایی مجهز می­شوند که در ادامه به تفصیل بیان شده است:

• مهارت مدلسازی

در سالهای اخیر از سال 1394 هر ساله یک سوال از مبحث مدلسازی سیستم­های مختلف به صورت مستقیم طرح می­شود که پاسخگویی به این سوال به دو صورت ممکن است:

اولین راه این است که دانشجویان مدل سیستمهای پرتعداد در تمام کتب کنکور و مرجع را حفظ نمایند که در این صورت به احتمال بسیار اندک تنها در صورتی که سوال تکراری باشد، می­توانند سر جلسه کنکور به سوال پاسخ دهند.اما

راه دوم که در این دوره آموزش داده می­شود، نحوه مدلسازی تمامی سیستم­ها، اعم از سیستم­های با حرکت خطی، حرکت دورانی، سیستم­های هیدرولیک و ... با استفاده از قواعد ساده فیزیکی و قانون دوم نیوتن است. در این دوره، بدون اینکه نکته خاصی بیان شود، تنها با آموزش نحوه استفاده از قانون دوم نیوتن برای مدلسازی، دانشجو مجهز به ابزار مدلسازی می­شود و قادر خواهد بود که هر سوال مدلسازی را به سادگی پاسخ دهد.

• مهارت کار با فضای حالت و قاعده میسون

این مبحث جزء مباحث ساده­ای است که معمولاً دانشجویان در تشخیص تعداد حلقه و یا مسیر در سوالات میسون و یا تعداد متغیرهای حالت در فضای حالت دچار اشتباه محاسباتی می­شوند، اما در این دوره نحوه جلوگیری از اشتباه محاسباتی به دانشجویان آموزش داده می­شود تا به صورت کاملاً مطمین به سوالات این مبحث در زمانی کوتاه پاسخ دهند.

مهارت تشخیص تله سوالات خطای ماندگار

این مبحث نیز در عین سادگی بسیار تله خیز است و به راحتی دانشجویان را به اشتباه می­اندازند، اما در این دوره، تمام تله­های سوالات خطای ماندگار به دانشجویان آموزش داده می­شود و با دو جمله ساده از تمام اشتباهات دانشجویان جلوگیری می­شود. مهارت آموزشی در این بخش به اندازه­ای کاربردی است که تا بحال دانشجویانی که در دوره کنترل خطی بنده شرکت نموده­اند، سوالات این بخش را همگی صحیح پاسخ داده‌­اند.

مهارت استفاده از جدول روث

جدول روث جزء مباحثی است که متاسفانه در اکثر کتب به درستی اهمیت آن بیان نشده است، چرا که در حداقل 30% سوالات درس کنترل خطی برای پاسخ صحیح به سوالات دانشجو باید قادر به استفاده از جدول روث باشد. اکثر دانشجویان فکر می­کنند که جدول روث فقط برای تحلیل پایداری استفاده می­شود، اما در واقع جدول روث ابزاری است که در حل تمام سوالات کنترل خطی دانشجو باید از این ابزار استفاده نماید. در این دوره، در طول دوره به قدری از جدول روث در حل سوالات فصل­های مختلف استفاده می­شود تا برای دانشجویان تبدیل به آچار فرانسه سوالات کنترل خطی شود و بتوانند در  حل تمام سوالات از آن استفاده نمایند.

مهارت تحلیل مکان هندسی ریشه­ ها

متاسفانه در بحث مکان هندسی ریشه ­ها نیز اکثر کتب در مورد روشهای رسم مکان هندسی نکات بسیار زیادی بیان کرده­اند که به خاطر سپردن آنها برای دانشجویان عملاً امکان پذیر نیست. در این دوره فلسفه پیدایش مکان هندسی ریشه­ها، نحوه رسم مکان هندسی ریشه­ ها و نیز تحلیل مکان هندسی ریشه­‌ها به دانشجویان آموزش داده می­شود.در بحث مکان هندسی ریشه­ها معمولاً دانشجویان نمی­دانند که برای حل سوالات باید برای مثال نقطه شکست بررسی شود یا زاویه قطبها و یا مجانبها و ...، لذا در حل سوالات مکان هندسی ریشه­ها دچار اشتباه در تشخیص راه حل می­شوند، در این دوره به دانشجویان قاعده­ای آموزش داده می­شود که  به صورت اتوماتیک راه حل تمام سوالات مکان هندسی ریشه­ها را برای دانشجویان مشخص می­کند بدون اینکه نیاز به حفظ کردن نکته خاصی داشته باشند.

• مهارت تحلیل پاسخ فرکانس

این بخش نقطه قوت اصلی این دوره است، چرا که کل مباحث نمودارهای بودی و نایکوئیست به صورت 15 جمله فارسی به دانشجویان آموزش داده می­شود و اگر دانشجویان به مباحث دوره کاملاً مسلط شوند، بدون نیاز به حل این سوالات پاسخ صحیح را تشخیص خواهند داد. برخلاف تمام کتب که سوالات این بخش را به صورت کاملاً تشریحی و طولانی حل می­کنند، در این دوره به دانشجویان راه حل کوتاهی آموزش داده خواهد شد که در حل تمام سوالات کاربردی است.

مهارت طراحی کنترلر

در بخش طراحی کنترل کننده، نیز روش طراحی با استفاده از سه گام اساسی به دانشجویان آموزش داده می­شود تا دانشجویان در حل سوالات دچار سردرگمی نشوند. در ادامه در این مبحث، به جای حل سوالات تکراری سالهای قبل، ابتدا شناخت مناسبی از هر کنترل کننده به دانشجو آموزش داده می­شود تا دانشجویان کاملاً کنترلرهای مختلف را بشناسند، و سپس با توجه به نیاز مساله، نوع کنترلر مناسب را به راحتی تشخیص دهند.

• مهارت مهم و اساسی تشخیص راه حل

در تمام کتب و اکثر کلاسهای کنترل خطی ارشد و دکتری، حل سوالات کنکور بدین صورت است که بدون اینکه نحوه تشخیص راه حل را بیان کنند، شروع به حل تشریحی سوال می­کنند. برای مثال در سوال مکان هندسی بدون اینکه چیزی در مورد نحوه تشخیص راه حل بیان شود، مستقیماً گفته می­شود در این سوال باید مثلاً زوایای قطب و صفرها بررسی شود، در ادامه حل سوال هم دانشجو کاملاً مطلب را متوجه می­شود، اما اگر سوال جدیدی داده شود، دانشجو قادر به حل مساله نیست، لذا در این دوره توانایی تشخیص راه حل مساله به دانشجویان آموزش داده می­شود. به این صورت که در انتهای هر فصل، استفاده از نکات و ابزارهای تحلیلی به صورت کامل با دانشجویان در حل سوالات کنکورهای سالهای گذشته تمرین می­شود.

شرایط افراد و داوطلبین شرکت در کلاس آنلاین کنترل خطی

همانطور که بیان شد، در طول این دوره، فرض بر این است که دو دسته دانشجو سرکلاس کنترل خطی هستند، دسته اول کسانی که تا بحال هیچ آموزشی در زمینه مهندسی برق ندیده­اند و از دیپلم مستقیماً آمده­اند سرکلاس کنترل خطی، و برای این دسته از دانشجویان کاملاً مطالب از ابتدا به صورت ساده و روان و قابل فهم بیان می­شود تا درس را یاد بگیرند. اما دسته دوم، دانشجویانی که کاملاً به درس کنترل خطی مسلط هستند و برای یادگیری نکات و مهارتهایی در کلاس شرکت کرده­ اند که کنترل خطی را 100% بزنند، برای این دسته از دانشجویان نیز در حل سوالات مختلف نکاتی بیان می­شود که بدون یادگیری این نکات، کسب درصد بالای 50 در کنترل خطی امکانپذیر نیست.

-کتاب ها و مراجع مورد نیاز دوره

با توجه به اینکه در دوره آموزش کنترل خطی، تمام مطالب و درسنامه به صورت مفصل و کامل بیان شده است، در بخش درسنامه دانشجویان نیازی به مرجع کمکی نخواهند داشت. در بخش حل تست نیز تمام تستهای سراسری از سال 1368 تا 1398 در رشته­های برق، مکانیک و هوش مصنوعی حل شده است و لذا دانشجویان با حل این تستها تسلط 100% روی مطالب خواهند داشت و نیازی به حل تست­های اضافه­تر ندارند. اما در صورتی که دانشجویان با کتابهای چاپی برای حل تست راحت­تر کنار می­آیند، می­توانند از کتاب مدرسان شریف برای حل تست استفاده نمایند. کتاب کنترل خطی مدرسان شریف در بحث سوالات کنکور، از نظم و ترتیب( به ترتیب سال از سال 1380 تا بحال) مناسبی برخوردار است و سوالات به ترتیب از سال 1380 تا 1398 آورده شده است که برای حل تست کتاب مناسبی است. اما دانشجویان باید دقت نمایند که از حل سوالات کتاب مدرسان صرفاً برای یادگیری اولیه درس استفاده نمایند و در بخش تسلط به درس و آمادگی به کنکور، در حل سوالات از نکات گفته شده در کلاس استفاده نمیاند.