Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu

Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu Cơ điện tử Mô hình hóa và Sử dụng mô phỏng Đồ thị trái phiếu

Cơ điện tử

Mô hình hóa và

Sử dụng mô phỏng

Đồ thị trái phiếu

Trang này cố ý để trống

Boca Raton London New York

CRC Press là một dấu ấn của

Taylor & Francis Group, một thông báo kinh doanh

CRC Press

Nhóm Taylor & Francis

6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300

Boca Raton, FL 33487‑2742

© 2009 bởi Taylor & Francis Group, LLC

CRC Press là một dấu ấn của Taylor & Francis Group, một doanh nghiệp của Informa

Không xác nhận quyền sở hữu đối với các công trình gốc của Chính phủ Hoa Kỳ

Được in tại Hoa Kỳ trên giấy không chứa axit 10 9 8 7 6 5

4 3 2 1

Số sách tiêu chuẩn quốc tế ‑ 13: 978‑1‑4200‑7314‑0 (Bìa cứng)

Cuốn sách này chứa thông tin thu được từ các nguồn xác thực và được đánh giá cao Những nỗ lực hợp lý đã được thực hiện để xuất bản dữ liệu và thông tin đáng tin cậy, nhưng tác giả và nhà xuất bản không thể chịu trách nhiệm về tính hợp lệ của tất cả các tài liệu hoặc hậu quả của việc sử dụng chúng Các tác giả và nhà xuất bản đã cố gắng truy tìm chủ sở hữu bản quyền của tất cả các tài liệu được sao chép trong ấn phẩm này và xin lỗi chủ sở hữu bản quyền nếu không được phép xuất bản dưới dạng này Nếu bất kỳ tài liệu bản quyền nào chưa được công nhận, vui lòng viết và cho chúng tôi biết để chúng tôi có thể sửa chữa trong bất kỳ lần tái bản nào trong tương lai.

Trừ khi được cho phép theo Luật Bản quyền Hoa Kỳ, không một phần nào của cuốn sách này có thể được tái bản, tái bản, truyền tải hoặc sử dụng dưới bất kỳ hình thức nào bằng bất kỳ phương tiện điện tử, cơ học hoặc phương tiện nào khác, hiện đã được biết đến hoặc sau này được phát minh, bao gồm photocopy, vi phim và ghi âm, hoặc trong bất kỳ hệ thống lưu trữ hoặc truy xuất thông tin nào mà không có sự cho phép bằng văn bản của nhà xuất bản.

Để được phép sao chép hoặc sử dụng tài liệu điện tử từ tác phẩm này, vui lòng truy cập www.copy‑ right.com (http://www.copyright.com/) hoặc liên hệ với Trung tâm xóa bản quyền, Inc (CCC), 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, 978‑750‑8400 CCC là một tổ chức phi lợi nhuận cung cấp giấy phép và đăng ký cho nhiều người dùng khác nhau Đối với các tổ chức đã được CCC cấp giấy phép photocopy, một hệ thống thanh toán riêng đã được bố trí.

Thông báo Nhãn hiệu: Tên sản phẩm hoặc công ty có thể là nhãn hiệu hoặc nhãn hiệu đã đăng ký và

chỉ được sử dụng để nhận dạng và giải thích mà không có ý định vi phạm.

Dữ liệu Biên mục của Thư viện Quốc hội

Cuốn sách này dành riêng

với ký ức của tôi hai bà,

Kamala và Sarama Họ nhận ra rất sớm

trong cuộc sống của họ rằng

giáo dục là chắc chắn

con đường dẫn đến thành công trong cuộc sống và

đảm bảo rằng con cái của họ

và các cháu đã nhận đượcgiáo dục tốt nhất có thể

Trang này cố ý để trống

Nội dung

Lời nói đầu xiii Lời cảm

ơn xvii Tác

giả xix

Chương 1 Giới thiệu về Cơ điện tử và Mô hình hóa hệ thống 1

Cơ điện tử là gì? 1

Hệ thống là gì và tại sao lại là hệ thống mô hình? 4

Các kỹ thuật mô hình hóa toán học được sử dụng trong thực tế 7

Phần mềm 10

1.1 1,2 1,3 1,4 Các vấn đề 11

Chương 2 Đồ thị trái phiếu: Chúng là gì? 13

2.1 2,2 2.3 Hệ thống kỹ thuật 14

Cổng 16

Các biến tổng quát 20

2.3.1 2.3.2 2.3.3 Đồ thị trái phiếu 23

2.4.1 Đồ thị Word Bond 23

Các thành phần cơ bản trong hệ thống 26

2.5.1 Biến công suất 20

Các biến năng lượng 20

Khối tứ diện của trạng thái 21

2,4 2,5 Thành phần 1 cổng 26

2.5.1.1 2.5.1.2 2.5.1.3 Điện trở 1 cổng: Thiết bị tiêu tán năng lượng 27

Tụ điện 1 cổng: Thiết bị lưu trữ năng lượng 1 cổng 28

1-Port Inductor / Inertia: 1-Port Energy Thiết bị lưu trữ 30

Các phần tử 1 cổng khác 33

2.5.1.4 Thành phần 2 cổng 35

2.5.2.1 2.5.2.2 Các thành phần 3 cổng (hoặc cổng cao hơn) 41

2.5.3.1 2.5.2 Phần tử máy biến áp 35

Phần tử con quay hồi chuyển 39

2.5.3 Điểm nối dòng chảy, điểm nối song song, điểm nối 0, và Common Effort Junction 42

Giao lộ nỗ lực, Giao lộ nối tiếp, Giao lộ 1, và Giao nhau dòng chảy chung 43

Các thành phần được điều chế: Máy biến áp, Máy quay, Điện trở, v.v 46

2.5.3.2

2.5.4

vii

viii Nội dung

2,6

2,7

Các vấn đề 48

Lưu ý ngắn gọn về Hướng dẫn điện của đồ thị trái phiếu 46

Tóm tắt các quy tắc hướng trái phiếu 47

Chương 3 Vẽ đồ thị trái phiếu cho các hệ thống đơn giản: Điện và Cơ khí 55

Các quy tắc đơn giản hóa cho cấu trúc mối nối 56

Vẽ đồ thị trái phiếu cho hệ thống điện 62

3.2.1 3.1 3.2 Phương pháp chính thức để vẽ đồ thị trái phiếu cho hệ thống điện 65

Vẽ đồ thị trái phiếu cho hệ thống cơ khí 69

3.3.1 3,3 Phương pháp chính thức để vẽ đồ thị trái phiếu cho Hệ thống cơ khí trong dịch và quay 72

Lưu ý về Lực hấp dẫn lên Vật thể 73

Ví dụ về các hệ thống trong chuyển động quay 79

3.3.2 3.3.3 Nhân quả 83

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3,4 Máy biến áp 85

Máy quay 86

Các đường giao nhau 86

Các yếu tố lưu trữ: tôi, NS 87

3.4.4.1 3.4.4.2 NS, đối với các phần tử điện trở 91

Thuật toán xác định nhân quả trong Mô hình Đồ thị Trái phiếu 92

Nhân quả tích phân so với Nhân quả sai biệt cho các phần tử lưu trữ 100

Thảo luận cuối cùng về Nhân quả Tích phân và Khác biệt 105

Tóm tắt nhân quả 106

tôi, đối với các phần tử khối lượng hoặc điện cảm 88

NS, cho các phần tử điện dung hoặc mùa xuân 89

3.4.5 3.4.6 3.4.7 3.4.8 3.4.9 Các vấn đề 107

Chương 4 Vẽ đồ thị trái phiếu cho thủy lực và điện tử Các thành phần và hệ thống 113

Một số tính chất và khái niệm cơ bản về chất lỏng 114

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1 Mật độ khối lượng 114

Lực, áp suất và đầu 115

Mô-đun số lượng lớn 115

Bảo tồn khối lượng để ổn định, không ổn định, Dòng không nhớt 115

Tiết kiệm năng lượng để ổn định, không ổn định, Dòng không nhớt 116

Mô hình đồ thị trái phiếu của các hệ thống thủy lực 117

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.1.5 4.2 Tuân thủ chất lỏng, NS Yếu tố 117

Quán tính chất lỏng, tôi Yếu tố 118

Kháng chất lỏng, NS Yếu tố 119

Nội dung ix

4.2.4

4.2.5

4.2.6

4.2.7

Hệ thống điện tử 127

4.3.1 4.3.2 Các vấn đề 136

Nguồn (Nỗ lực và Dòng chảy) 121

Các phần tử máy biến áp 121

Phần tử con quay hồi chuyển 122

Mô hình đồ thị trái phiếu của các hệ thống thủy lực 122

4.3 Mổ nội soi 128

Điốt 133

Chương 5 Suy ra phương trình hệ thống từ đồ thị trái phiếu 145

5.1 5.2 Các biến hệ thống 145Lập phương trình hệ thống 146

5.2.1 5.2.2 Giải quyết nhân quả chênh lệch 159

Vòng lặp đại số 162

Ôn tập 147

Hướng nguồn của mối nối và diễn giải của nó 147

5.3 5,4 Các vấn đề 166

Chương 6 Lời giải của các phương trình mô hình và cách diễn giải của chúng 173

6.1 6.2 Hệ thống thứ tự số 0 174 Hệ thống đơn hàng đầu tiên 176

6.2.1 Nghiệm của phương trình vi phân bậc nhất 178

Hệ thống đơn hàng thứ hai 180

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6,3 Phản hồi của hệ thống cho bước nhập liệu 189

Phản hồi của hệ thống đối với đầu vào hình sin 191

Nghiên cứu phản hồi của hệ thống sử dụng biểu diễn trạng thái - không gian 194

Chức năng chuyển giao và đáp ứng tần số 197

6.4.1 Phản hồi của hệ thống trong miền tần số 199

Tóm lược 206

6.4 6,5 Các vấn đề 206

Chương 7 Các nguyên tắc cơ bản về giải pháp số 211

7.1 7.2 7.3 7.4 7,5 7.6 Các vấn đề 224

Các kỹ thuật giải các phương trình vi phân thông thường 211

Phương pháp của Euler 212

Phương pháp Euler ngầm và hình thang 215

Phương pháp Runge – Kutta 217

Các phương pháp thích ứng 219

Tóm lược 223

Chương 8 Bộ chuyển đổi: Mô hình cảm biến 227

8.1 8.2 Cảm biến điện trở 228 Cảm biến điện dung 233

8.2.1 Trường lưu trữ đa cổng: Trường C 235

NS Nội dung

8,3 Cảm biến từ tính 242

8.3.1 Mạch và trường từ tính 242

8.3.1.1 8.3.1.2 8.3.1.3 Mạch từ tính đơn giản 245

8.3.2.1 8.3.2.2 8.3.2.3 Cảm biến hiệu ứng Hall 266

Cảm biến điện Piezo 271

Thiết bị MEMS 277

8.6.1 Định luật Faraday về cảm ứng điện từ 243

Định luật Ampere 243

Định luật Gauss cho từ tính 243

8.3.2 Mạch từ tính với khe hở không khí 247

Phần tử đồ thị liên kết từ tính 249

Bên trong C-Field 257

8,4 8.5 8.6 Ví dụ về MEMS 279

8.6.1.1 8.6.1.2 8.6.1.3 Thiết kế cảm biến cho hiệu suất mong muốn — Bộ chuyển đổi cơ khí 287

Điều hòa tín hiệu 295

Tóm lược 297

Cảm biến điện dung dựa trên microcantilever 279

Các ổ đĩa kết hợp 281

Cảm biến con quay hồi chuyển MEMS 281

8.7 8.8 8.9 Các vấn đề 297

Chương 9 Bộ chuyển đổi tạo mô hình: Bộ truyền động 303

9.1 Bộ truyền động điện từ 303

9.1.1 9.1.2 Tuyến tính 303

Cơ cấu truyền động quay: Động cơ 314

9.1.2.1 9.1.2.2 9.1.2.3 9.1.2.4 9.1.2.5 Ví dụ về một động cơ đang dẫn động tải 332

Động cơ DC nam châm vĩnh cửu 316

Tải động cơ 322

Động cơ vết thương song song (Shunt) 323

Dòng vết thương động cơ 327

Động cơ DC kích thích riêng 332

9.1.3 Bộ truyền động thủy lực 336

9.2.1 9.2.2 9.2.3 Tóm lược 345

9.2 Xi lanh thủy lực 336

Máy bơm 337

Van thủy lực 338

9.3 Các vấn đề 345

Chương 10 Mô hình hóa các hệ thống phương tiện 351

10.1 Hệ thống phương tiện 352

10.2 Động lực học của xe 358

10.2.1 Đi xe: Chuyển động dồn dập và cao độ 358

10.2.1.1 Tính toán thông số máy biến áp 362

10.2.1.2 Bộ giảm chấn hoạt động 369

10.2.2 Xử lý: Mô hình xe đạp 371

Nội dung xi

10.3 Hệ thống phương tiện 374

10.3.1 Phanh điện 374

10.3.2 Mô hình điều khiển điện 377

10.3.3 Hệ thống Steer-by-Wire (SBW) 380

10.4 Tái tạo năng lượng trong xe cộ 386

10.4.1 Bộ tạo sóng vuông đầu tiên 388

10.4.2 Bộ tạo sóng vuông thứ hai 390

10.5 Chuyển động cơ thể phẳng cứng cáp 390

10.6 Mô hình động cơ đơn giản: Một cách tiếp cận khác 399

10.7 Tóm tắt 402

Các vấn đề 403

Chương 11 Mô hình hóa hệ thống điều khiển 405

11.1 Kiểm soát PID 407

11.1.1 Kiểm soát tỷ lệ 407

11.1.2 Kiểm soát tích phân theo tỷ lệ 411

11.1.3 Kiểm soát phái sinh theo tỷ lệ 413

11.1.4 Kiểm soát phái sinh tích phân theo tỷ lệ 416

11.1.5 Phương pháp vòng lặp đóng Ziegler – Nichols 422

Ví dụ về kiểm soát 422

Ví dụ về điều khiển phi tuyến 427

11.3.1 Con lắc ngược 428

11.3.2 Động cơ 432

11.3.3 Bộ điều khiển 433

Tóm lược 441

11,2 11.3 11.4 Các vấn đề 441

Chương 12 Các ứng dụng khác 443

12.1 Nghiên cứu điển hình 1: Mô hình hóa hệ thống dẫn động nạp CNC 444

12.1.1 Mô hình đồ thị trái phiếu của một mở và Hệ thống vòng lặp kín 446

12.1.2 Phản ứng dữ dội, Thanh trượt và Lực cắt 451

12.1.2.1 Phản ứng dữ dội 451

12.1.2.2 Ma sát dính-trượt 453

12.1.2.3 Mô hình lực cắt 454

12.2 Nghiên cứu điển hình 2: Phát triển mô hình hệ thống cho thiết bị truyền động điện nhiệt MEMS 458

12.2.1 Phân tích FEA 460

12.2.1.1 Các bước liên quan đến phân tích FEA 460

12.2.2 Mô phỏng Bộ truyền động ETM bằng 20Sim 462

Người giới thiệu 469

Thư mục 475

Mục lục 477

Trang này cố ý để trống

Lời nói đầu

Nhiều năm trước, khi tôi còn là sinh viên đại học ngành kỹ thuật cơ khí tại Học viện Công nghệ Ấn Độ, Kharagpur, Ấn Độ, Giáo sư Amalendu Mukherjee là giáo viên của chúng tôi cho một khóa học về hệ thống và điều khiển Có lẽ là một hoặc hai năm trước thời điểm này, anh ấy đã bắt gặp một kỹ thuật hấp dẫn để tạo mô hình hệ thống được gọi là đồ thị trái phiếu Anh ấy rất hào hứng với nó và nhanh chóng trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực này Ông là một người thầy tuyệt vời, ông cũng hào hứng với việc dạy kỹ thuật này cho càng nhiều học sinh của mình càng tốt Do đó, lớp chúng tôi là một trong những lớp đầu tiên trong viện tìm hiểu về đồ thị trái phiếu và niềm vui của việc vẽ đồ thị trái phiếu Tôi không thể nói rằng việc vẽ đồ thị trái phiếu là một niềm vui đối với tất cả mọi người trong lớp Có lẽ có ba ý kiến rộng rãi trong lớp về đồ thị trái phiếu Một số không quan tâm; đối với họ, đây chỉ là một khóa học khác trong danh sách các khóa học

mà họ phải tham gia Một nhóm thứ hai đã không nhận được nó! Nhưng cho đến nay, nhóm lớn nhất là nhóm cảm thấy mức độ phấn khích tăng lên khi họ học được điều gì đó hợp lý, dễ dàng khi bạn đã nắm được kiến thức cơ bản và mạnh

mẽ Nhìn lại, có lẽ sự phấn khích là do khả năng truyền đạt tài liệu của một giáo viên tuyệt vời hơn là chính tài liệu đó Tuy nhiên, nhiều người trong chúng ta đã

bị cắn bởi lỗi vẽ đồ thị trái phiếu

Khi theo đuổi các nghiên cứu nâng cao, tôi đã bị đưa ra khỏi thế giới mô hình hóa hệ thống vì các sở thích học tập khác Nhưng nhiều năm sau, tôi đã

có cơ hội phát triển và giảng dạy các khóa học trong lĩnh vực cơ điện tử Ngay cả khi tôi lần đầu tiên học về đồ thị trái phiếu, bản chất thống nhất của chủ đề đã thu hút tôi rất nhiều Đó là khi tôi lần đầu tiên nhận ra rằng cơ học, mạch điện và thủy lực không quá xa nhau như người ta vẫn tưởng Nếu một người bắt đầu nhìn vào khu rừng hơn là những cái cây, một chủ đề rất thống nhất sẽ xuất hiện

Đương nhiên, đối với lĩnh vực đa ngành của cơ điện tử, tôi cảm thấy rằng mô hình dựa trên đồ thị liên kết sẽ là một sự phù hợp lý tưởng Khi tôi xem lại những

gì đã xảy ra trong đồ thị trái phiếu kể từ lần đầu tiên tôi bị kích thích bởi nó, tôi thấy rằng tôi không phải là người duy nhất tạo ra mối liên hệ giữa đồ thị trái phiếu và cơ điện tử Nhiều nhà nghiên cứu thành lập trong lĩnh vực này đã kết nối các dấu chấm đó Karnopp, Rosenberg và Margolis (2006) đã sửa đổi văn bản của

họ và tiêu đề của nó để phản ánh mối liên hệ này Những người khác, chẳng hạn như Hrovat et al (2000), Margolis và Shim (2001), DeSilva (2005), Brown (2001), đã đóng góp đáng kể vào nghiên cứu cơ điện tử và đã sử dụng đồ thị trái phiếu làm công cụ mô hình hóa

Khi chúng tôi lần đầu tiên học về đồ thị trái phiếu trong khóa học về hệ thống và điều khiển, chúng tôi đã nảy ra ý tưởng rằng kỹ thuật này khá thú vị, nhưng chúng tôi không chắc chắn về việc sử dụng thực tế của nó Hầu hết chúng ta đều nghĩ rằng có lẽ chỉ có một số ít các nhà nghiên cứu hào hứng, chẳng hạn như Giáo sư

xiii

xiv Lời nói đầu

Mukherjee, sẽ sử dụng nó Trong nhiều năm trôi qua kể từ thời đại học của tôi, một số công cụ phần mềm đã được tung ra thị trường 20Sim, CAMP-G, AMESIM và CÁC BIỂU TƯỢNG rất riêng của Giáo sư Mukherjee 2000 hiện đều

là các công cụ thương mại, có nghĩa là mọi người đang sử dụng chúng để giải quyết các vấn đề thực tế

Tại sao lại phù hợp với hệ thống điện tử?Mô hình hóa hệ thống kỹ

thuật luôn mang tính chất đa ngành Việc xem xét bất kỳ văn bản cổ điển nào trong mô hình hệ thống, chẳng hạn như Ogata (2003), cho thấy thực

tế này Trong thế giới hệ thống cơ điện tử, trường hợp này còn nhiều hơn thế Trong các phương pháp tiếp cận truyền thống để mô hình hóa các hệ thống đa ngành, các phương trình điều khiển được suy ra từ sự kết hợp của các định luật Newton, định luật Kirchoff, phương trình Bernaulli và các phương trình điều khiển cơ bản khác trong các lĩnh vực kiến thức khác nhau Tôi luôn thấy rằng học sinh gặp khó khăn trong việc áp dụng các định luật này trong việc suy ra hệ phương trình, đặc biệt là vì các em hầu như luôn nắm vững được môn học của mình nhưng lại thiếu niềm tin vào các môn học không phải của mình Trong khi học sinh vật lộn với việc suy ra các phương trình chính tắc cho nhiều hệ thống khác nhau,

Vẽ đồ thị trái phiếu có ba ưu điểm so với cách tiếp cận truyền thống Đầu tiên, nó sử dụng những điểm tương đồng tồn tại giữa tất cả các ngành để sinh viên học cách nhìn toàn bộ hệ thống kỹ thuật chứ không phải là các phần riêng biệt của nó Đây là đặc điểm mà chúng tôi cố gắng dạy trong một khóa học hệ thống Thứ hai, các thành phần cơ bản từ các lĩnh vực khác nhau và hành vi của chúng được phân loại theo một số yếu

tố khái quát Vì vậy, ví dụ, học sinh không nghĩ điện dung và lò xo là hai thực thể khác nhau, mà là cùng một thực thể khái quát Thứ ba, đồ thị liên kết là một biểu diễn trực quan của hệ thống mà từ đó suy ra các phương trình chi phối là thuật toán Do đó, nó có thể được tự động hóa Nhờ đó, học sinh không gặp khó khăn và mất tự tin ở giai đoạn đầu của quá trình học tập;

Trong khi những người sử dụng phương pháp biểu đồ trái phiếu cho rằng đó là “điều tuyệt vời nhất kể từ khi bánh mì cắt lát”, những người chưa sử dụng nó trước đây cảm thấy

nó khó hiểu và ghê gớm Những người sử dụng biểu đồ trái phiếu đôi khi than thở về lý do tại sao nhiều người không “nhìn thấy nó theo cách của họ” Tôi tin rằng công việc của những người đam mê đồ thị trái phiếu là giáo dục những người khác và giới thiệu cho họ kỹ thuật này Thông qua văn bản này, tôi đã cố gắng thực hiện chính xác điều đó Mymotivation khi viết cuốn sách này nhằm giúp sinh viên, đặc biệt là những người mới sử dụng lần đầu, làm quen với kỹ thuật và phát triển sự tự tin khi sử dụng nó Nếu một lời giới thiệu

Lời nói đầu xv

khóa học cơ điện tử là khóa học đầu tiên trong trình tự cơ điện tử, văn bản này dành cho khóa học thứ hai trong trình tự đó Giả định rằng sinh viên có một số ý tưởng về các hệ thống điện tử, các thành phần khác nhau của nó, và đã có một số kinh nghiệm thực tế với một số người trong số họ trước khi học cách mô hình các hệ thống cơ điện tử Cấu trúc của cuốn sách này

và việc xử lý các chủ đề khác nhau đã được thực hiện với mục tiêu này Tôi đã cố ý tránh xa các công thức và chứng minh toán học phức tạp Có rất nhiều văn bản đề cập đến thông tin đó Tôi đã cố gắng xử lý theo phương pháp từ quan điểm của một người lập mô hình đang tìm kiếm kết quả Các khái niệm chính được khám phá từ từ với rất nhiều ví dụ thô sơ ở giai đoạn đầu

để người đọc có thể tự tin vào khả năng sử dụng phương pháp của mình Trong nửa sau của cuốn sách, khi người đọc có khả năng học cách phát triển các mô hình đồ thị trái phiếu, tôi đã đưa vào các kết quả mô phỏng cho hầu hết các ví dụ là một phần của văn bản Điều này đảm bảo rằng người đọc có thể mô hình hóa, mô phỏng và thực hành khi họ tiến bộ qua các chương Mặc dù các mô hình có thể được mô phỏng bằng bất kỳ công cụ phần mềm nào có thể xử lý đồ thị trái phiếu, 20Sim

đã được sử dụng cho tất cả các công việc mô phỏng trong văn bản này Có thể tải xuống phiên bản miễn phí của 20Sim từ trang Web của phần mềm Tôi đặc biệt khuyến khích độc giả tự làm mẫu các ví dụ trong văn bản này Không có cách học nào tốt hơn là tự mình thử sức Điều này đảm bảo rằng người đọc có thể mô hình hóa, mô phỏng và thực hành khi họ tiến bộ qua các chương Mặc dù các mô hình có thể được mô phỏng bằng bất kỳ công cụ phần mềm nào có thể xử lý đồ thị trái phiếu, 20Sim đã được sử dụng cho tất cả các công việc mô phỏng trong văn bản này Có thể tải xuống phiên bản miễn phí của 20Sim

từ trang Web của phần mềm Tôi đặc biệt khuyến khích độc giả tự làm mẫu các ví dụ trong văn bản này Không có cách học nào tốt hơn là tự mình thử sức Điều này đảm bảo rằng người đọc có thể mô hình hóa, mô phỏng và thực hành khi họ tiến bộ qua các chương Mặc dù các mô hình có thể được mô phỏng bằng bất kỳ công cụ phần mềm nào có thể xử lý đồ thị trái phiếu, 20Sim đã được sử dụng cho tất cả các công việc mô phỏng trong văn bản này Có thể tải xuống phiên bản miễn phí của 20Sim

từ trang Web của phần mềm Tôi đặc biệt khuyến khích độc giả tự làm mẫu các ví dụ trong văn bản này Không có cách học nào tốt hơn là tự mình thử sức.

Cuốn sách này không phải là kết quả của nhiều năm nghiên cứu về chủ đề này Đúng hơn, đó là kết quả của nhiều năm giảng dạy chủ đề này Do đó, tôi đã cố gắng tập trung vào học sinh đang học chủ đề này lần đầu tiên Nếu học sinh được hưởng lợi

từ công việc này thì đó sẽ là phần thưởng lớn nhất đối với tôi Ngoài ra, tôi coi văn bản này như một "công việc đang được tiến hành." Tôi đã cảm thấy rằng các chủ đề khác

có thể đã được thêm vào để làm cho cuốn sách trở nên toàn diện hơn Nhưng tôi sẽ thực tế về các mục tiêu và thời hạn và giữ chúng lại cho một số lần xuất bản trong tương lai

Trang này cố ý để trống

Sự nhìn nhận

Mặc dù chỉ có tên một người được liệt kê là tác giả, luôn có một vài cá nhân khác có đóng góp quan trọng trong bất kỳ sản phẩm thành công nào Trước hết, tôi muốn cảm ơn người bạn và đồng nghiệp của tôi, Tiến sĩ N Mohankrishnan, giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Detroit Mercy Các cuộc thảo luận ban đầu của chúng tôi về cà phê đã dẫn đến nhiều năm xây dựng chương trình giảng dạy, giảng dạy và nghiên cứu liên ngành Tôi cũng muốn cảm ơn người bạn tốt và đồng nghiệp của tôi, Tiến sĩ Sandra Yost, một thành viên khác trong nhóm cơ điện tử ba người của chúng tôi Nỗ lực ban đầu của chúng tôi trong việc thiết kế và cung cấp các khóa học về cơ điện tử đã được Quỹ Khoa học Quốc gia hỗ trợ thông qua hai khoản tài trợ rất hào phóng (Mã giải thưởng Quỹ Khoa học Quốc gia là 9950862 và 0309719) Sự hỗ trợ này đã cho phép chúng tôi phát triển ba khóa học rất thành công: Nhập môn Cơ điện tử; Cảm biến, Thiết bị truyền động và Hệ thống mới nổi; và Mô hình hóa và Mô phỏng Hệ thống Cơ điện tử Tất cả ba khóa học này đều được cung cấp thường xuyên tại Đại học Detroit Mercy Cuốn sách này được sinh ra từ tài liệu được sử dụng để dạy lớp thứ ba trong danh sách này Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các học trò cũ và hiện tại đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp vào văn bản này Một số ví dụ được sử dụng trong văn bản được phát triển từ các dự án cuối kỳ do các cá nhân thực hiện trong khóa học này Trong nhóm này, tôi đặc biệt muốn đề cập đến Reta Elias, Divesh Mittal, Tony Copp, Vishnu Vijaykumar, Srinivas Chandrasekharan và Pariksha Tomar Tất cả ba khóa học này đều được cung cấp thường xuyên tại Đại học Detroit Mercy Cuốn sách này được sinh ra từ tài liệu được sử dụng để dạy lớp thứ ba trong danh sách này Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các học trò cũ và hiện tại đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp vào văn bản này Một số ví dụ được sử dụng trong văn bản được phát triển từ các dự án cuối kỳ do các cá nhân thực hiện trong khóa học này Trong nhóm này, tôi đặc biệt muốn đề cập đến Reta Elias, Divesh Mittal, Tony Copp, Vishnu Vijaykumar, Srinivas Chandrasekharan và Pariksha Tomar Tất cả ba khóa học này đều được cung cấp thường xuyên tại Đại học Detroit Mercy Cuốn sách này được sinh ra từ tài liệu được sử dụng để dạy lớp thứ ba trong danh sách này Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các học trò cũ và hiện tại đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp vào văn bản này Một số ví dụ được sử dụng trong văn bản được phát triển từ các dự án cuối kỳ do các cá nhân thực hiện trong khóa học này Trong nhóm này, tôi đặc biệt muốn đề cập đến Reta Elias, Divesh Mittal, Tony Copp, Vishnu Vijaykumar, Srinivas Chandrasekharan và Pariksha Tomar Một số ví

dụ được sử dụng trong văn bản được phát triển từ các dự án cuối kỳ do các cá nhân thực hiện trong khóa học này Trong nhóm này, tôi đặc biệt muốn đề cập đến Reta Elias, Divesh Mittal, Tony Copp, Vishnu Vijaykumar, Srinivas Chandrasekharan và Pariksha Tomar Một số ví dụ được sử dụng trong văn bản được phát triển từ các dự án cuối kỳ do các cá nhân thực hiện trong khóa học này Trong nhóm này, tôi đặc biệt muốn đề cập đến Reta Elias, Divesh Mittal, Tony Copp, Vishnu Vijaykumar, Srinivas Chandrasekharan và Pariksha Tomar.

Tôi đặc biệt muốn đề cập đến Giáo sư Amalendu Mukherjee của Học viện Công nghệ Ấn Độ ở Kharagpur, Ấn Độ, vì đã giới thiệu cho tôi về đồ thị trái phiếu khi tôi còn là một sinh viên năm cuối đại học Anh ấy là một giáo viên truyền cảm hứng và để lại ấn tượng lâu dài cho tôi với phong cách giảng dạy của mình Đặc biệt cảm ơn nhóm CRC đã thực hiện cuốn sách này: Jonathan Plant, biên tập viên cao cấp, người đã quan tâm đặc biệt đến dự án này và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình xuất bản; Marsha Pronin, người điều phối toàn bộ dự án; Arlene Kopeloff, người đảm bảo rằng tôi có thể đáp ứng tất

cả các thời hạn và yêu cầu cần thiết để giữ cho dự án này tiến triển đúng tiến độ; và nhóm biên tập tại CRC và nhóm sản xuất tại diacriTech

Và cuối cùng, cuốn sách này sẽ không thể thực hiện được nếu không

có sự ủng hộ, hy sinh và động viên của bạn bè và gia đình tôi, đặc biệt là

bố mẹ tôi, Sunil và Chameli Das, vợ tôi, Nirmal B và Jharna Chakrabarti,

vợ tôi Mitali Chakrabarti, và con gái tôi Madhurima.

xvii

Trang này cố ý để trống