नियंत्रण प्रणाली: लक्षण, प्रकार और अधिक

प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में हैं नियंत्रण प्रणाली, जो बड़े पैमाने पर विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों के संचालन को कवर करते हैं, इस लेख में उनकी विशेषताओं और अन्य महत्वपूर्ण पहलुओं के बारे में जानें।

नियंत्रण प्रणाली

विभिन्न नियंत्रण प्रणालियाँ हैं, जिन्हें विभिन्न कंपनियों में स्थापित किया जा सकता है जैसे: प्रशासनिक नियंत्रण प्रणाली, अभिगम नियंत्रण प्रणाली संगठनों के लिए और स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, इस प्रकार की किसी भी नियंत्रण प्रणाली को नियंत्रण और निगरानी के रूप में देखा जाता है, यह कहा जा सकता है कि यह कई गतिविधियों में प्रभावी नियंत्रण प्राप्त करने के लिए क्रियाओं को उत्पन्न करने वाले तत्वों की एक श्रृंखला है।

नियंत्रण प्रणालियों में अन्य प्रणालियों के उचित कामकाज के लिए प्रबंधन और सटीक निर्देश देने की क्षमता होती है, जिसका उद्देश्य किसी प्रक्रिया में त्रुटियों को कम करना और सर्वोत्तम परिणाम उत्पन्न करना है।

नियंत्रण प्रणाली आम तौर पर उन गतिविधियों को अंजाम देती है जो मनुष्य के हाथ से दबा दी जाती हैं, जो उपयोग किए जाने पर इष्टतम परिणाम उत्पन्न करती हैं और मनुष्य को कुछ कार्यों को करने से मुक्त करती हैं।

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इस विशिष्ट मामले में, हम तकनीकी क्षेत्र में नियंत्रण प्रणालियों के बारे में बात करेंगे, उन्हें दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, एक बंद लूप सिस्टम का और दूसरा एक ओपन लूप सिस्टम का।

एक नियंत्रण प्रणाली के उद्देश्य

एक नियंत्रण प्रणाली में मुख्य उद्देश्य एक गतिविधि को अंजाम देना है, विशेष रूप से जिसके लिए इसे प्रोग्राम किया गया था, हालांकि, कार्य को पूरा करने में बाधा के साथ-साथ नियंत्रण और प्रोग्रामिंग क्षमता के आधार पर उद्देश्यों को प्राप्त किया जाता है।

इसके मुख्य उद्देश्यों में पाया जा सकता है:

• कठिनाइयों और मॉडल विफलताओं का सामना करने में स्थिर, अविनाशी और मजबूत।
• पूर्व-स्थापित मानदंडों के अनुसार कुशल, अचानक और असामान्य क्रियाओं को रोकना।

स्थिर और अविनाशी

इसका मतलब है कि प्रोग्रामिंग स्थिरता पर आधारित होनी चाहिए, जो इसे डेटा में किसी भी विफलता से दूषित या बाधित नहीं होने देती है; क्रमादेशित नियंत्रण प्रणालियाँ किसी भी समय त्रुटि होने पर आसानी से हार मान सकती हैं, और वे निर्धारित गतिविधि का अनुपालन नहीं करती हैं।

कुशल

जब वे किसी व्यक्ति की गतिविधि को प्रतिस्थापित करते हैं, तो इन मशीनों की सबसे महत्वपूर्ण बात वह दक्षता होती है जिसके साथ वे इसे निष्पादित करते हैं, इसमें पूर्व-प्रोग्राम किए गए मानदंडों के साथ प्रक्रिया करने की क्षमता होनी चाहिए, जिससे अचानक प्रबंधन करना मुश्किल हो जाता है जो काम के परिणाम को नुकसान पहुंचाता है।

नियंत्रण प्रणालियों का वर्गीकरण

नियंत्रण प्रणालियों को दो मुख्य वर्गों में वर्गीकृत किया जाता है, ओपन लूप सिस्टम और क्लोज्ड लूप सिस्टम, जो नियंत्रित किए जाने वाले सिस्टम में आउटपुट को नियंत्रित करने की क्रिया से जुड़े होते हैं।

नियंत्रण प्रणालियों का वर्गीकरण दो आवश्यक तरीकों से पाया जाता है: ओपन-लूप सिस्टम, और क्लोज-लूप सिस्टम, एक सिस्टम के माध्यम से एक विशिष्ट आउटपुट नियंत्रण गतिविधि से जुड़े होते हैं जिन्हें नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

हालांकि दोनों का कार्य समान है, ओपन लूप सिस्टम क्लोज्ड लूप सिस्टम के उपयोग से बिल्कुल अलग है।

ओपन लूप कंट्रोल सिस्टम

यह नियंत्रण प्रणाली का प्रकार है जहां आउटपुट सिस्टम में ही एक कठिनाई का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, जिसका अर्थ है कि नियंत्रण को ठीक से काम करने के लिए इसे आउटपुट से फीडबैक की आवश्यकता नहीं होती है।

हम इस ओपन लूप कंट्रोल सिस्टम के कुछ उदाहरणों का उल्लेख करने जा रहे हैं, स्वचालित वाशिंग मशीनों के मामले में, यह देखा गया है कि वे सिस्टम के नियंत्रण के माध्यम से एक निश्चित समय पर विचार करके वाशिंग चक्र को निष्पादित कर सकते हैं।

प्रक्रिया एक खुले लूप के भीतर योग्य है, यह देखा जा सकता है कि इसके लिए आउटपुट डेटा की आवश्यकता होती है, जो हैं: चक्र के अंत में कपड़ों की सफाई।

इसी तरह, एक और उदाहरण का उल्लेख किया जा सकता है, जैसे टोस्टर, जिसके लिए काम करने के लिए टोस्ट की जाने वाली रोटी की मात्रा को मापने की आवश्यकता होती है, हालांकि, यह आवश्यक नहीं है कि टोस्टिंग कैसे वांछित होने जा रही है, यह केवल समय को मापने के द्वारा प्राप्त किया जाता है ..

सुविधाओं

इस ओपन लूप कंट्रोल सिस्टम में कुछ विशेष विशेषताएं हैं जैसे:

• उपयोग में आसानी, इन प्रणालियों को हेरफेर करने में आसान होने की विशेषता है, और थोड़ा सा अंतर्ज्ञान भी लागू होता है।
• कोई आउटपुट डेटा की आवश्यकता नहीं है, जिसका अर्थ है कि अपने कार्यों को पूरा करने के लिए, वे गतिविधि के परिणाम पर विचार नहीं करते हैं, वे केवल कार्रवाई को अच्छे तरीके से पूरा करने के लिए खुद को समर्पित करते हैं, इसका मतलब है कि वे केवल इनपुट डेटा लेते हैं। खाते में आउटपुट परिणाम की गणना करता है।
• गड़बड़ी की अधिक कमजोरी, ये ओपन-लूप सिस्टम आमतौर पर किसी भी विफलता के लिए अधिक नाजुक होते हैं, क्योंकि उनमें त्रुटियों का पता लगाने की क्षमता नहीं होती है, क्योंकि वे गतिविधि में आउटपुट डेटा को नहीं मापते हैं, गड़बड़ी शारीरिक रूप से या उनकी प्रोग्रामिंग में हो सकती है।
• सफलता की भिन्न संभावना, इन प्रणालियों में सफलता की उच्च या समान कम संभावना हो सकती है, यह सब अच्छी प्रोग्रामिंग पर निर्भर करता है, यदि सिस्टम में एक मजबूत संरचना है, तो इसका एक अच्छा परिणाम हो सकता है, निश्चित रूप से विपरीत स्थिति में वहाँ त्रुटियाँ होंगी।

बंद लूप नियंत्रण प्रणाली

तथाकथित बंद-लूप नियंत्रण प्रणाली, उनका मुख्य कार्य एक मूल्य की तुलना करना है जो प्राप्त मूल्य के साथ वांछित है, जो आउटपुट डेटा को मापकर प्राप्त किया जाता है, जिसका अर्थ है कि एक प्रकार की प्रणाली जिसमें प्रतिक्रिया नियंत्रण होता है, इसलिए यह परिणामों के आधार पर विभिन्न तरीकों से प्रतिक्रिया करता है।

क्लोज्ड लूप कंट्रोल सिस्टम के पास खोजे जा रहे और प्राप्त किए गए डेटा के बीच एक निश्चित डेटा की तुलना करने का उनका प्राथमिक कार्य है, यह आउटपुट डेटा की गणना करके प्राप्त किया जाता है, जो अनुवाद करता है कि यह एक सिस्टम है जिसमें एक सिस्टम है जो एक अनुरोध का जवाब देता है , इसलिए परिणाम अलग-अलग तरीकों से निकलता है।

सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, त्रुटियों को कम करने के इरादे से ये क्लोज-लूप कंट्रोल सिस्टम बनाए गए थे।

इन मामलों में, कुछ उदाहरणों का उल्लेख किया जा सकता है जैसे कि हीटर जो पानी के तापमान को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, उनमें कार्यों को करने की क्षमता होती है, हालांकि, उन्हें आवश्यकता होती है कि आउटपुट उन्हें अभिनय से पहले कुछ जानकारी प्रदान करे, जितना संभव हो उतना करीब से अनुमान लगाने के लिए। अच्छे परिणामों के लिए संभव है।

लेकिन, इस मामले में, उपयोगकर्ता वह है जो निर्णय लेता है कि क्या ठंडा पानी या गर्म पानी निकलता है, एक बार यह तय हो जाने के बाद नियंत्रण प्रणाली गतिविधि के साथ जारी रहेगी, यह देखते हुए कि क्या पसंद किया जाता है।

एक बार जब एक बोया की गति उत्पन्न हो जाती है, तो यह हवा या गैस के प्रवाह में कम या ज्यादा रुकावट पैदा कर सकती है; वाल्व पर नियंत्रण प्रणाली को बड़ी या छोटी सीमा तक सक्रिय करने के लिए सेंसर को बोया द्वारा किए गए आंदोलनों को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो दबाव छोड़ने के लिए अधिकतम क्षमता के करीब पहुंचने पर थोड़ा और खुलता है।

सुविधाओं

इस खंड में, यह बंद लूप नियंत्रण प्रणाली की विशेषताओं का उल्लेख करने योग्य है, अर्थात्:

जटिलता, आमतौर पर डिजाइन और प्रोग्रामिंग जटिल होती है, हार्डवेयर और साथ ही सॉफ्टवेयर पर जोर देने के साथ, जिसका अर्थ है कि वे अत्यधिक सक्षम सिस्टम हैं, हालांकि, उन्हें अभी भी अनुभवहीन लोगों द्वारा उपयोग करना मुश्किल माना जाता है। या वे नहीं जानते हैं वे कैसे काम करते हैं।

बड़ी संख्या में पैरामीटर, काम करने की उनकी क्षमता से पहले, यह महत्वपूर्ण है कि वे कुछ विशिष्ट शर्तों को पूरा करते हैं, क्योंकि वे पल पर निर्भर करते हैं और जो पैरामीटर मिले हैं, एक अच्छी तरह से समय पर और स्वीकार्य प्रतिक्रिया प्राप्त की जाती है।

आउटपुट डेटा की आवश्यकता है, आउटपुट डेटा वास्तव में उस जानकारी के साथ तुलना करने में सक्षम होने के लिए आवश्यक है जिसे आप इनपुट से प्राप्त करना चाहते हैं, इस मामले में कि आउटपुट डेटा प्राप्त नहीं होता है, बंद लूप सिस्टम तब तक निष्क्रिय रहता है जब तक अपेक्षित प्रतिक्रिया नहीं होती है प्राप्त।

स्थिरता, वे मजबूत और स्थिर प्रणाली हैं, अभिनय से पहले डेटा की तुलना करने का विषय, उन्हें अवरोधों के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित करने की अनुमति देता है, और एक गतिविधि को करने की प्रक्रिया में विभिन्न भिन्नताओं का जवाब देता है।

नियंत्रण प्रणाली के प्रकार

कंप्यूटिंग के पहलू में कितनी भी नियंत्रण प्रणालियाँ हैं, निम्नलिखित का उल्लेख नीचे किया गया है:

मानव निर्मित

ज्यादातर ऐसे विद्युत प्रणालियां होती हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनिक घटक होते हैं, उन्हें आम तौर पर कब्जा करने की निरंतर स्थिति में रखा जाता है, वे सिस्टम से संकेतों की तलाश करने के लिए समर्पित होते हैं जो एक नियंत्रण योजना के तहत होते हैं.

मानव निर्मित स्टेम, काफी हद तक, विद्युत प्रणालियां हैं कि उनका निर्माण इलेक्ट्रॉनिक घटकों पर आधारित होता है, वे लगभग हमेशा कब्जा करने की स्थिति में होते हैं, उनका मुख्य कार्य उन प्रणालियों से संकेतों की खोज करना है जो एक नियंत्रण योजना के तहत हैं।.

जब तक वे सिग्नल प्राप्त करने का प्रबंधन करते हैं, तब तक उनका संचालन बिना किसी कठिनाई के प्रक्रिया को जारी रखता है, इस घटना में कि सामान्य क्रिया से एक निश्चित विचलन का पता चला है, सेंसर को उस मार्ग को फिर से शुरू करने का प्रयास करने के लिए सक्रिय किया जाता है जो उनके पास पहले था।

इस प्रकार की नियंत्रण प्रणाली का एक उदाहरण उल्लेख किया जा सकता है, यह थर्मोस्टैट्स है, जिसका मुख्य कार्य तापमान संकेतों को पकड़ना है, एक बार जब वे तापमान प्राप्त करने का प्रबंधन करते हैं, तो यह काफी बढ़ जाता है या यह अनुमत सीमा से नीचे गिर सकता है, फिर हीटिंग या कूलिंग प्रक्रिया उचित संतुलन वापस पाने के लिए शुरू होती है।

ऐसी प्रणालियाँ हैं जो मनुष्य द्वारा बनाई गई हैं, जैसे:

• उनके कार्य-कारण के कारण, उन्हें इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है: आकस्मिक और गैर-आकस्मिक; एक आकस्मिक प्रणाली में एक प्रणाली के इनपुट और आउटपुट के बीच एक कारण लिंक होता है, विशेष रूप से आउटपुट और इनपुट के करीब के मूल्यों के बीच।
• सिस्टम के इनपुट और आउटपुट की संख्या के अनुसार, उन्हें उनके व्यवहार से परिभाषित किया जाता है।
• एक इनपुट और एक आउटपुट या SISO का, जिसका अर्थ है: सिंगल इनपुट, सिंगल आउटपुट।
• इसके अलावा एक इनपुट और कई आउटपुट या सिमो के साथ, जिसका अर्थ है: एकाधिक इनपुट, एकल आउटपुट।
• एकाधिक इनपुट और एकाधिक आउटपुट या एमआईएमओ: एकाधिक इनपुट, एकाधिक आउटपुट।

सिस्टम को परिभाषित करने वाले समीकरण के अनुसार, उनकी अवधारणा इस प्रकार है:

• रैखिक: यदि इसका वर्णन करने वाला अंतर समीकरण रैखिक है; और गैर-रैखिक यदि इसका वर्णन करने वाला अंतर समीकरण गैर-रैखिक है।

गतिशील प्रणालियों के संकेत या चर उनके आवश्यक कार्य समय के हैं, और इन प्रणालियों के अनुसार:

• निरंतर समय, इस मामले में कि मॉडल एक अंतर समीकरण है, इसलिए इसे विभाज्य माना जाता है, निरंतर समय चर को एनालॉग के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• असतत समय के अलावा, इस मामले में कि सिस्टम को अंतर समीकरण द्वारा मानकीकृत किया जाता है, समय को निरंतर मूल्य की अवधि में विभाजित किया जाता है; चर के मान डिजिटल हैं: बाइनरी सिस्टम, हेक्साडेसिमल और अन्य, उनका मूल्य केवल प्रत्येक अवधि में जाना जाता है।
• असतत घटनाओं में, यह तब होता है जब सिस्टम चर के अनुसार विकसित होता है, और मूल्य तब ज्ञात होता है जब कोई विशिष्ट घटना उत्पन्न होती है।

सिस्टम के चर के बीच की कड़ी के अनुसार, यह कहा जा सकता है:

• दो सिस्टम अच्छी तरह से जुड़े हुए हैं, एक बार उनमें से एक के चर दूसरे सिस्टम से जुड़े हुए हैं।
• उसी तरह, दो सिस्टम कनेक्ट या डिकॉउल्ड नहीं होते हैं, जब दो सिस्टम के वेरिएबल का एक दूसरे से कोई लिंक नहीं होता है।

समय और स्थान में एक प्रणाली के चर के मूल्यांकन के कार्य के संबंध में, यह कहा जा सकता है कि वे हैं:

• स्थिर, जब चर समय और स्थान में स्थायी रहते हैं।
• गैर-स्थिर, जब चर समय या स्थान में स्थायी नहीं रहते हैं।

आउटपुट के मूल्य में सिस्टम से प्राप्त प्रतिक्रिया के अनुसार, सिस्टम के इनपुट की भिन्नता के संबंध में, यह कहा जा सकता है कि:

• सिस्टम स्थिर होता है, जब किसी बाउंडेड इनपुट सिग्नल की उपस्थिति की स्थिति में, आउटपुट से एक बाउंडेड प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है।
• साथ ही सिस्टम अस्थिर हो सकता है जब कम से कम एक बाउंडेड इनपुट होता है जो आउटपुट से एक बाउंडेड प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है।

इस मामले में कि किसी सिस्टम के इनपुट और आउटपुट की तुलना की जाती है या नहीं, जो बाद वाले को नियंत्रित करने की अनुमति देता है, सिस्टम को कहा जाता है:

• ओपन लूप सिस्टम, एक बार आउटपुट को नियंत्रित करने के बाद, यह इनपुट या संदर्भ सिग्नल द्वारा उत्पन्न सिग्नल के मूल्य के साथ तुलनीय नहीं है।
• उसी तरह, बंद लूप सिस्टम तब होता है जब आउटपुट को नियंत्रित किया जाता है, इसकी तुलना संदर्भ संकेत से की जा सकती है; आउटपुट सिग्नल इनपुट सिग्नल के साथ होता है, इसे फीडबैक सिग्नल के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• ओपन लूप सिस्टम, जब आउटपुट को नियंत्रित किया जाता है, की तुलना उस सिग्नल के डेटा से नहीं की जा सकती है जो इनपुट उत्पन्न करता है।
• बंद लूप सिस्टम के साथ भी ऐसा ही होता है, एक बार आउटपुट नियंत्रित होने के बाद, आपके पास डेटा सिग्नल की तुलना करने का विकल्प होता है; तब आउटपुट सिग्नल इनपुट सिग्नल के साथ जाता है, जिसका अर्थ है कि यह एक प्रतिक्रिया को आउटपुट करता है।

एक प्रणाली के व्यवहार की भविष्यवाणी करने की संभावना के अनुसार, जिसका अर्थ है इसकी प्रतिक्रिया, उन्हें इसमें वर्गीकृत किया गया है:

• नियतात्मक प्रणाली, जब इसके भविष्य के प्रदर्शन को सहनशीलता की सीमा के भीतर अनुमानित किया जा सकता है।
• इसके अलावा स्टोकेस्टिक सिस्टम, इस मामले में कि भविष्य में प्रदर्शन का पूर्वानुमान लगाना असंभव है, सिस्टम चर को यादृच्छिक के रूप में जाना जाता है।

प्राकृतिक

जैविक प्रणालियों सहित प्राकृतिक लोगों को मनुष्यों के शरीर की गतिविधियों के उदाहरण के रूप में नामित किया जा सकता है, जिसमें जैविक नियंत्रण प्रणाली के घटक शामिल हैं जैसे कि आंख, हाथ, उंगली, हाथ और मस्तिष्क, यह देखा जा सकता है कि प्रवेश और निकास आंदोलनों को संसाधित किया जाता है।