Steuerungssysteme: Eigenschaften, Typ und mehr

Im Bereich Technik gibt es Kontroll systeme, die weitgehend den Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten und Geräten abdecken, erfahren Sie in diesem Artikel mehr über deren Eigenschaften und andere wichtige Aspekte.

Kontroll systeme

Es gibt verschiedene Kontrollsysteme, die in unterschiedlichen Unternehmen eingerichtet werden können, wie z administrative Kontrollsysteme, Zutrittskontrollsysteme an Organisationen und automatische Kontrollsysteme, Jede dieser Arten von Kontrollsystemen wird als Kontrolle und Überwachung angesehen. Man kann sagen, dass es sich um eine Reihe von Elementen handelt, die Maßnahmen zur Erzielung einer wirksamen Kontrolle in vielen Aktivitäten generieren.

Steuerungssysteme sind in der Lage, das ordnungsgemäße Funktionieren anderer Systeme zu verwalten und genaue Anweisungen zu geben, um Fehler in einem Prozess zu minimieren und das beste Ergebnis zu erzielen.

Steuerungssysteme führen in der Regel Tätigkeiten aus, die von Menschenhand verdrängt werden, die bei ihrer Verwendung optimale Ergebnisse liefern und den Menschen von bestimmten Aufgaben entlasten.

Wir laden Sie ein, einen interessanten Artikel zu technologischen Themen zu lesen, wie z  Programmierbare Steuerung.

In diesem speziellen Fall werden wir über Steuerungssysteme im technologischen Bereich sprechen, sie werden in zwei Typen eingeteilt, eines in ein geschlossenes System und das andere in ein offenes System.

Ziele eines Kontrollsystems

Das Hauptziel eines Kontrollsystems ist die Durchführung einer Aktivität, insbesondere für die es programmiert wurde, die Ziele werden jedoch in Abhängigkeit vom Hindernis bei der Ausführung der Arbeit sowie der Kontroll- und Programmierkapazität erreicht.

Seine Hauptziele finden sich in:

• Stabil, unbestechlich und robust gegenüber Schwierigkeiten und Modellfehlern.
• Effizient gemäß den vorab festgelegten Kriterien, um plötzliche und anormale Aktionen zu verhindern.

Stabil und unbestechlich

Dies bedeutet, dass die Programmierung auf Stabilität basieren muss, die es nicht zulässt, dass sie durch Datenfehler beschädigt oder behindert wird; programmierte Steuerungen können in jedem Moment leicht aufgeben, wenn ein Fehler auftritt, und sie entsprechen nicht der festgelegten Aktivität.

Effizient

Wenn diese Maschinen die Tätigkeit einer Person ersetzen, ist das Wichtigste die Effizienz, mit der sie sie ausführen. Sie müssen in der Lage sein, mit vorprogrammierten Kriterien zu verarbeiten, was eine plötzliche Verwaltung erschwert die das Arbeitsergebnis schädigt.

Klassifizierung von Steuerungssystemen

Steuersysteme werden in zwei Hauptklassen eingeteilt, Open-Loop-Systeme und Closed-Loop-Systeme, die mit der Aktion der Steuerung des Ausgangs in dem zu steuernden System verbunden sind.

Die Klassifikation von Regelsystemen erfolgt auf zwei wesentliche Arten: Open-Loop-Systeme und Closed-Loop-Systeme sind durch ein zu regelndes System mit einer bestimmten Leistungssteuerungsaktivität verbunden.

Obwohl die beiden die gleiche Funktion haben, unterscheidet sich das System mit offenem Regelkreis völlig von der Verwendung eines Systems mit geschlossenem Regelkreis.

Open-Loop-Steuerungssystem

Dies ist die Art von Steuerungssystem, bei der der Ausgang keine Schwierigkeit im System selbst darstellt, was bedeutet, dass keine Rückmeldung vom Ausgang erforderlich ist, damit die Steuerung ordnungsgemäß funktioniert.

Wir werden einige Beispiele dieses offenen Regelkreises erwähnen, bei automatischen Waschmaschinen wird beobachtet, dass sie die Waschzyklen unter Berücksichtigung einer bestimmten Zeit durch die Steuerung des Systems ausführen können.

Der Prozess wird innerhalb einer offenen Schleife qualifiziert, es ist ersichtlich, dass er Ausgabedaten benötigt, die sind: die Reinigung der Kleidung am Ende der Zyklen.

Ebenso kann ein anderes Beispiel genannt werden, wie Toaster, bei denen die zu röstende Brotmenge gemessen werden muss, damit sie funktioniert, jedoch nicht, wie das Toasten gewollt sein soll, es wird nur durch Messen der Zeit erhalten . .

Beschreibung

Dieses Steuersystem mit offenem Regelkreis hat bestimmte besondere Eigenschaften wie:

• Benutzerfreundlichkeit, diese Systeme zeichnen sich durch eine einfachere Handhabung aus, und es wird auch ein wenig Intuition verwendet.
• Es werden keine Ausgabedaten benötigt, was bedeutet, dass sie, um ihre Funktionen zu beenden, das Ergebnis der Aktivität nicht berücksichtigen, sondern sich nur der guten Ausführung der Aktion widmen, das heißt, dass sie nur die Eingabedaten nehmen, ohne zu nehmen berücksichtigt das Ausgabeergebnis.
• Größere Störanfälligkeit, diese Open-Loop-Systeme sind im Allgemeinen anfälliger für jeden Ausfall, weil sie nicht die Fähigkeit haben, Fehler zu erkennen, weil sie die Ausgangsdaten in der Aktivität nicht messen, Störungen physikalisch oder in ihrer Programmierung auftreten können.
• Unterschiedliche Erfolgswahrscheinlichkeit, diese Systeme können eine hohe oder gleich geringe Erfolgswahrscheinlichkeit haben, alles hängt von einer guten Programmierung ab, falls das System eine starke Struktur hat, kann es ein gutes Ergebnis haben, im umgekehrten Fall natürlich dort werden Fehler sein.

Geschlossenes Regelsystem

Die sogenannten Closed-Loop-Regelsysteme, deren Hauptfunktion darin besteht, einen gewünschten Wert mit einem erhaltenen Wert zu vergleichen, der durch Messung der Ausgangsdaten erhalten wird, bedeutet, dass eine Art System mit einer Rückkopplungsregelung, es reagiert also je nach Ergebnis unterschiedlich.

Geschlossene Regelkreise haben als ihre Hauptfunktion, bestimmte Daten zwischen den gesuchten und den erhaltenen zu vergleichen. Dies wird durch Berechnung der Ausgangsdaten erhalten, was bedeutet, dass es sich um ein System handelt, das ein System hat, das auf eine Anfrage antwortet , so dass das Ergebnis unterschiedlich ausfällt.

Diese geschlossenen Regelkreise wurden mit der Absicht geschaffen, Fehler zu minimieren, um beste Ergebnisse zu erzielen.

In diesen Fällen können einige Beispiele genannt werden, wie die Heizungen, die zur Temperaturregelung des Wassers verwendet werden um den guten Ergebnissen so nahe wie möglich zu kommen.

Aber in diesem Fall ist der Benutzer derjenige, der die Entscheidung trifft, ob kaltes oder heißes Wasser austritt. Sobald dies entschieden ist, wird das Steuerungssystem mit der Aktivität fortfahren, wobei berücksichtigt wird, was bevorzugt wird.

Sobald die Bewegung einer Boje erzeugt wird, kann sie den Luft- oder Gasstrom weniger oder mehr behindern; Die Sensoren müssen die Bewegungen der Boje berücksichtigen, um das Steuersystem am Absperrventil, das sich bei Annäherung an die maximale Kapazität etwas öffnet, um den Druck abzulassen, weitgehend oder klein zu aktivieren.

Beschreibung

In diesem Segment sind die Eigenschaften des geschlossenen Regelkreises erwähnenswert, nämlich:

Komplexität, in der Regel ist das Design und die Programmierung kompliziert, wobei der Schwerpunkt auf Hardware sowie Software liegt, was bedeutet, dass es sich um hochkompetente Systeme handelt, die jedoch von unerfahrenen Personen immer noch als schwierig zu bedienen gelten wie sie arbeiten.

Bei einer großen Anzahl von Parametern ist es vor ihrer Arbeitsfähigkeit wichtig, dass sie einige spezifische Bedingungen erfüllen, da sie vom Zeitpunkt und den erfüllten Parametern abhängen und eine sehr zeitnahe und akzeptable Reaktion erreicht wird.

Ausgangsdaten werden benötigt, die Ausgangsdaten sind wirklich notwendig, um sie mit den Informationen vergleichen zu können, die Sie aus dem Eingang erhalten möchten. Falls die Ausgangsdaten nicht erreicht werden, bleibt das geschlossene Regelkreissystem im Leerlauf, bis die erwartete Antwort erreicht ist erhalten.

Stabilität, es handelt sich um starke und stabile Systeme, bei denen Daten vor dem Handeln abgeglichen werden, die es ihnen ermöglichen, sich gut an Hindernisse anzupassen und auf verschiedene Variationen im Prozess der Ausführung einer Aktivität zu reagieren.

Arten von Steuerungssystemen

Unter dem Aspekt der Informatik gibt es eine beliebige Anzahl von Steuerungssystemen, die im Folgenden erwähnt werden:

Von Menschen gemacht

Meistens gibt es elektrische Systeme, die elektronische Komponenten enthalten, sie werden im Allgemeinen in einem ständigen Erfassungszustand gehalten und sind dazu bestimmt, nach Signalen aus dem System zu suchen, die einem Kontrollschema unterliegen.

Künstliche Stema sind zu einem großen Teil elektrische Systeme, deren Erstellung auf elektronischen Komponenten basiert, sie befinden sich fast immer in einem Zustand der Erfassung, ihre Hauptfunktion besteht darin, nach Signalen von Systemen zu suchen, die einem Kontrollschema unterliegen..

Solange es ihnen gelingt, Signale zu empfangen, setzt ihr Betrieb den Vorgang ohne Schwierigkeiten fort, falls eine gewisse Abweichung von der normalen Aktion festgestellt wird, werden Sensoren aktiviert, um zu versuchen, den vorherigen Weg wieder aufzunehmen.

Als Beispiel für diese Art von Regelsystem können Thermostate genannt werden, deren Hauptfunktion darin besteht, Temperatursignale zu erfassen Der Prozess wird gestartet, um das richtige Gleichgewicht wiederzuerlangen.

Es gibt Systeme, die von Menschen gemacht wurden, wie zum Beispiel:

• Aufgrund ihrer Kausalität können sie definiert werden als: beiläufig und nicht beiläufig; in einem Casual-System besteht ein kausaler Zusammenhang zwischen den Inputs und Outputs eines Systems, insbesondere zwischen dem Output und den eingabenahen Werten.
• Entsprechend der Anzahl der Ein- und Ausgänge des Systems werden sie durch ihr Verhalten definiert.
• Von einem Eingang und einem Ausgang oder SISO, was bedeutet: einzelner Eingang, einzelner Ausgang.
• Auch mit einem Eingang und vielen Ausgängen oder SIMO, das heißt: mehrfacher Eingang, einzelner Ausgang.
• Mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge oder MIMO: mehrere Eingänge, mehrere Ausgänge.

Nach der Gleichung, die das System definiert, werden sie wie folgt konzeptualisiert:

• Linear: Wenn die sie beschreibende Differentialgleichung linear ist; und nichtlinear, wenn die sie beschreibende Differentialgleichung nichtlinear ist.

Die Signale oder Variablen der dynamischen Systeme haben ihre wesentliche Funktion in der Zeit, und nach diesen Systemen:

• Kontinuierliche Zeit, für den Fall, dass das Modell eine Differentialgleichung ist, also als teilbar angesehen wird, werden zeitkontinuierliche Variablen als analog definiert.
• Auch zeitdiskret wird in dem Fall, dass das System durch eine Differenzengleichung parametrisiert ist, die Zeit in Perioden mit konstantem Wert unterteilt; die Werte der Variablen sind digital: Binärsysteme, Hexadezimal und andere, ihr Wert ist nur in jeder Periode bekannt.
• Von diskreten Ereignissen ist dies der Fall, wenn sich das System gemäß den Variablen entwickelt und der Wert bekannt ist, wenn ein bestimmtes Ereignis generiert wird.

Nach dem Zusammenhang zwischen den Variablen der Systeme kann man sagen:

• Zwei Systeme sind gut verbunden, sobald die Variablen eines von ihnen mit dem anderen System verknüpft sind.
• Ebenso werden zwei Systeme nicht verbunden oder entkoppelt, wenn die Variablen der beiden Systeme keine Verbindung zueinander haben.

Bezüglich der Funktion, die Variablen eines Systems in Zeit und Raum auszuwerten, kann man sagen:

• Stationär, wenn die Variablen in Zeit und Raum permanent bleiben.
• Instationär, wenn die Variablen zeitlich oder räumlich nicht permanent bleiben.

Entsprechend der vom System erhaltenen Antwort im Wert des Outputs in Bezug auf die Variation des Inputs des Systems kann gesagt werden:

• Das System ist stabil, wenn im Falle eines begrenzten Eingangssignals eine begrenzte Antwort vom Ausgang erzeugt wird.
• Das System kann auch instabil sein, wenn es mindestens eine begrenzte Eingabe gibt, die eine begrenzte Antwort aus der Ausgabe erzeugt.

Für den Fall, dass Input und Output eines Systems verglichen werden oder nicht, wodurch letzteres kontrolliert werden kann, wird das System wie folgt bezeichnet:

• System mit offenem Regelkreis, sobald der Ausgang zu steuern ist, ist er nicht mit dem Wert des Signals vergleichbar, das vom Eingangs- oder Referenzsignal erzeugt wird.
• Auf die gleiche Weise ist ein geschlossenes Regelkreissystem, wenn der zu regelnde Ausgang mit dem Referenzsignal verglichen werden kann; Das Ausgangssignal wird zusammen mit dem Eingangssignal geführt, es ist als Rückmeldesignal definiert.
• Das Open-Loop-System kann, wenn der Ausgang gesteuert wird, nicht mit den Daten des Signals verglichen werden, das der Eingang erzeugt.
• Das gleiche passiert mit dem Closed-Loop-System, sobald der Ausgang geregelt ist, haben Sie die Möglichkeit, das Datensignal zu vergleichen; dann geht das Signal, das er am Ausgang ausgibt, mit dem Eingangssignal einher, was bedeutet, dass er eine Antwort ausgibt.

Entsprechend der Möglichkeit, das Verhalten eines Systems, d. h. seine Reaktion vorherzusagen, werden sie klassifiziert in:

• Deterministisches System, wenn seine zukünftige Leistung innerhalb von Toleranzgrenzen vorhersehbar ist.
• Auch stochastisches System, für den Fall, dass es unmöglich ist, die Leistung in der Zukunft vorherzusagen, werden die Systemvariablen als zufällig bezeichnet.

Natürlich

Die natürlichen, einschließlich der biologischen Systeme, können als Beispiel die Körperbewegungen des Menschen genannt werden, die Komponenten des biologischen Kontrollsystems wie Augen, Hand, Finger, Arm und Gehirn des Menschen umfassen Ein- und Ausreisebewegungen werden verarbeitet.