9.1 المقدمة 

لقد رسمت مسار الأقطاب (Root Locus) في الفصل الثامن؛ والآن ستستخدمه كأداة تصميم صريحة. تريث قليلاً: لماذا قد يختار المهندس مسار الأقطاب بدلاً من طرائق التردد (Frequency Methods) أو تعيين الأقطاب في فضاء الحالة (State-Space Pole Placement) مثلاً؟ لأن المسار يُظهر لك فوراً كل مواقع الأقطاب المغلقة (Closed-Loop Poles) مع تغيّر كسب الحلقة (Loop Gain). عندما تحتاج إلى ضبط دقة الحالة المستقرة (Steady-State Accuracy) أو السلوك العابر (Transient Behavior) دون فقدان الحدس، فهذه هي الأداة التي تلجأ إليها.

ابدأ بنظام بسيط مع تغذية عكسية واحدة (Unity-Feedback Plant) حيث $G(s) = \frac{K}{s(s+2)}$، واطرح على نفسك سؤالين سريعين:

1. أين تقع الأقطاب السائدة عندما يكون $K = 1$؟ علّم هذه النقطة على الرسم السابق.
2. كيف يؤدي زيادة $K$ إلى تحريك تلك الأقطاب بالنسبة لخط التخميد $\zeta = 0.5$؟ أخبر زميل دراسة بالاتجاه قبل أن تتحقق من الإحداثيات الدقيقة.

لإبقاء أهداف التصميم في الصدارة، ارسم جدولاً مثل الجدول أدناه واملأه قبل بدء الحسابات:

استخدم الجدول لسرد مذكرة تصميم: «نحن نهتم بـ $e_{ss}$ لأن النظام يتبع أوامر الموضع؛ ونضبط $M_p$ لأن التجاوز الكبير يرهق المشغّل»، وهكذا. قول السبب بصوت مسموع يجبرك على ربط خصائص شكل المسار بمقاييس الأداء.

أخيراً، حفّز بقية الفصل برسم مخطط تدفقي سريع للقرارات التي ستتخذها:

flowchart TD
    A["تحديد متطلبات الأداء (Performance Specs)"] --> B{"هل يلبي مسار الأساس المتطلبات؟"}
    B -->|"yes"| C["تثبيت الكسب K*"]
    B -->|"no"| D["اختيار نوع المعوِّض (Compensator Type)"]
    D --> E["ضبط الأصفار/الأقطاب على المسار"]
    E --> F["التحقق من السلوك العابر + الحالة المستقرة"]
    F --> G["تحقيق العتاد/البرمجيات (Hardware/Software)"]

احتفظ بهذا المخطط قريباً؛ فكل قسم تالٍ يركّز على أحد هذه المربعات، مذكِّراً إياك دائماً لماذا نحتاج التعويض وكيف يساعدك مسار الأقطاب على تحقيقه.