Nel campo della tecnologia ci sono sistemi di controllo, che coprono in gran parte il funzionamento delle apparecchiature e degli apparecchi elettrici ed elettronici, scopri le loro caratteristiche e altri aspetti importanti in questo articolo.
Sistemi di controllo
Esistono vari sistemi di controllo, che possono essere stabiliti in diverse società come sistemi di controllo amministrativo, sistemi di controllo accessi alle organizzazioni e sistemi di controllo automatico, Ognuno di questi tipi di sistemi di controllo è visto come controllo e monitoraggio, si può dire che è una serie di elementi che generano azioni per ottenere un controllo efficace in molte attività.
I sistemi di controllo hanno la capacità di gestire e dare istruzioni precise per il corretto funzionamento di altri sistemi, che mira a ridurre al minimo gli errori in un processo e produrre il miglior risultato.
I sistemi di controllo generalmente svolgono attività che vengono soppiantate dalla mano dell'uomo, che quando viene utilizzata produce risultati ottimali e libera l'uomo dall'esecuzione di determinati compiti.
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In questo caso specifico, parleremo di sistemi di controllo in ambito tecnologico, si classificano in due tipologie, una ad anello chiuso e l'altra ad anello aperto.
Obiettivi di un sistema di controllo
Gli obiettivi principali in un sistema di controllo è quello di svolgere un'attività, soprattutto per la quale è stato programmato, tuttavia, gli obiettivi vengono raggiunti in base all'ostacolo all'esecuzione del lavoro, nonché alla capacità di controllo e programmazione.
I suoi principali obiettivi si possono trovare in:
- Stabile, incorruttibile e robusto di fronte alle difficoltà e ai fallimenti del modello.
- Efficiente secondo criteri prestabiliti, prevenendo azioni improvvise e anomale.
Stabile e incorruttibile
Ciò significa che la programmazione deve essere basata sulla stabilità, che non le consente di essere corrotta o ostacolata da eventuali errori nei dati; i sistemi di controllo programmati possono facilmente rinunciare in qualsiasi momento si verifica un errore e non sono conformi all'attività determinata.
Efficiente
Quando sostituiscono l'attività di una persona, queste macchine la cosa più significativa è l'efficienza con cui la eseguono, deve avere la capacità di elaborare con criteri che sono stati preprogrammati, il che rende difficile eseguire una gestione improvvisa che danneggia il risultato del lavoro.
Classificazione dei sistemi di controllo
I sistemi di controllo sono classificati in due classi principali, sistemi ad anello aperto e sistemi ad anello chiuso, che sono legati all'azione di controllo dell'uscita nel sistema da controllare.
La classificazione dei sistemi di controllo si trova in due modi essenziali: i sistemi ad anello aperto e i sistemi ad anello chiuso, sono collegati a una specifica attività di controllo dell'uscita attraverso un sistema che deve essere controllato.
Sebbene i due abbiano la stessa funzione, il sistema a ciclo aperto è totalmente diverso dall'utilizzo di un sistema a ciclo chiuso.
Sistema di controllo ad anello aperto
È il tipo di sistema di controllo in cui l'uscita non rappresenta una difficoltà nel sistema stesso, il che significa che non richiede feedback dall'uscita affinché il controllo sia gestito correttamente.
Citiamo alcuni esempi di questo sistema di controllo ad anello aperto, nel caso di lavatrici automatiche si osserva che possono eseguire i cicli di lavaggio considerando un certo tempo tramite il controllo del sistema.
Il processo è qualificato all'interno di un ciclo aperto, si vede che richiede dati di output, che sono: la pulizia degli indumenti a fine ciclo.
Allo stesso modo, si può citare un altro esempio, come i tostapane, che richiedono di misurare la quantità di pane da tostare per farlo funzionare, tuttavia, non è necessario come si desidera la tostatura, si ottiene solo misurando il tempo . .
Caratteristiche
Questo sistema di controllo ad anello aperto ha alcune caratteristiche particolari quali:
- Facilità d'uso, questi sistemi sono caratterizzati dall'essere più facili da manipolare e viene anche applicato un po' di intuizione.
- Non sono necessari dati di output, il che significa che per terminare le loro funzioni, non considerano il risultato dell'attività, si dedicano solo a compiere l'azione in modo corretto, questo significa che prendono solo i dati di input senza prendere in conta il risultato dell'output.
- Maggiore debolezza ai disturbi, questi sistemi ad anello aperto sono generalmente più fragili a qualsiasi guasto, perché non hanno la capacità di rilevare errori, perché non misurano i dati in uscita nell'attività, i disturbi possono verificarsi fisicamente o nella loro programmazione.
- Variante probabilità di successo, questi sistemi possono avere una probabilità di successo alta o uguale bassa, tutto dipende da una buona programmazione, nel caso in cui il sistema abbia una struttura forte, può avere un buon risultato, nel caso opposto ovviamente c'è saranno errori.
Sistema di controllo ad anello chiuso
I cosiddetti sistemi di controllo ad anello chiuso, la loro funzione principale è quella di confrontare un valore che si desidera con un valore che si ottiene, che si ottiene misurando i dati di uscita, il che significa che un tipo di sistema che ha un controllo in retroazione, quindi reagisce in modi diversi, a seconda dei risultati.
I sistemi di controllo ad anello chiuso hanno come funzione primaria quella di confrontare un determinato dato tra quello cercato e quello ottenuto, questo si ottiene calcolando i dati di output, il che significa che è un sistema che ha un sistema che risponde ad una richiesta , quindi il risultato risulta in modi diversi.
Questi sistemi di controllo ad anello chiuso sono stati creati con l'intento di ridurre al minimo gli errori, al fine di ottenere i migliori risultati.
In questi casi si possono citare alcuni esempi come i riscaldatori che servono per il controllo della temperatura dell'acqua, hanno la capacità di svolgere compiti, ma richiedono che l'uscita fornisca loro alcune informazioni prima di agire, al fine di approssimarsi il più possibile a buoni risultati.
Ma, in questo caso, è l'utente che decide se esce acqua fredda o acqua calda, una volta deciso il sistema di controllo continuerà con l'attività, considerando ciò che si preferisce.
Una volta generato il movimento di una boa, può produrre una minore o maggiore ostruzione nel flusso di aria o gas; I sensori devono tenere conto dei movimenti effettuati dalla boa, per attivare in larga o piccola misura il sistema di controllo sulla valvola di intercettazione, che si apre un po' di più quando la portata massima si avvicina al rilascio della pressione.
Caratteristiche
In questo segmento, vale la pena menzionare le caratteristiche del sistema di controllo ad anello chiuso, ovvero:
Complessità, di solito il design e la programmazione sono complicati, con un'enfasi sull'hardware, oltre che sul software, il che significa che sono sistemi altamente competenti, tuttavia, sono ancora considerati difficili da utilizzare da persone inesperte. o non lo sanno come funzionano.
Un gran numero di parametri, prima della loro capacità di lavorare, è importante che soddisfino alcune condizioni specifiche, poiché dipendono dal momento e dai parametri che vengono soddisfatti, si ottiene una risposta molto tempestiva e accettabile.
I dati di output sono necessari, i dati di output sono realmente necessari per poterli confrontare con le informazioni che si vogliono ottenere dall'input, nel caso in cui i dati di output non vengano raggiunti, il sistema ad anello chiuso rimane inattivo fino a quando non viene data la risposta attesa ottenuto.
Stabilità, sono sistemi forti e stabili, oggetto di confronto di dati prima di agire, consente loro di adattarsi bene agli ostacoli e rispondere a diverse variazioni nel processo di esecuzione di un'attività.
Tipi di sistemi di controllo
Nell'aspetto dell'informatica ci sono un numero qualsiasi di sistemi di controllo, i seguenti sono menzionati di seguito:
Fatto dall'uomo
La maggior parte di essi appaiono sistemi elettrici che contengono componenti elettronici, sono generalmente mantenuti in uno stato di cattura continuo, sono dedicati alla ricerca di segnali dal sistema che sono sotto uno schema di controllo.
Gli stema artificiali, in larga misura, sono sistemi elettrici che la loro creazione si basa su componenti elettronici, sono quasi sempre in uno stato di cattura, la loro funzione principale è quella di cercare segnali dai sistemi che sono sotto uno schema di controllo..
Finché riescono a ricevere segnali, il loro funzionamento prosegue senza difficoltà la procedura, nel caso in cui venga rilevata una certa deviazione dalla normale azione si attivano dei sensori per provare a riprendere il percorso che avevano in precedenza.
Un esempio di questo tipo di sistema di controllo si possono citare, sono i termostati, la cui funzione principale è quella di captare i segnali di temperatura, una volta che riescono ad ottenere la temperatura, questa aumenta notevolmente o può scendere al di sotto del range consentito, quindi il riscaldamento o il raffrescamento si avvia il processo per ritrovare il giusto equilibrio.
Ci sono sistemi che sono stati fatti dall'uomo, come:
- Per la loro causalità si possono definire: casuali e non casuali; in un sistema casuale esiste un nesso causale tra gli input e gli output di un sistema, in particolare tra l'output e i valori vicini all'input.
- In base al numero di ingressi e uscite del sistema, sono definiti dal loro comportamento.
- Di un input e di un output o SISO, che significa: singolo input, unico output.
- Anche con un ingresso e molte uscite o SIMO, che significa: ingresso multiplo, uscita singola.
- Ingressi multipli e uscite multiple o MIMO: ingressi multipli, uscite multiple.
Secondo l'equazione che definisce il sistema, sono concettualizzati come:
- Lineare: se l'equazione differenziale che la descrive è lineare; e non lineare se l'equazione differenziale che lo descrive è non lineare.
I segnali o variabili dei sistemi dinamici la loro funzione essenziale sono di tempo, e secondo questi sistemi:
- Tempo continuo, nel caso in cui il modello sia un'equazione differenziale, quindi è considerato divisibile, le variabili di tempo continuo sono definite come analogiche.
- Anche di tempo discreto, nel caso in cui il sistema sia parametrizzato da un'equazione per differenze, il tempo viene suddiviso in periodi di valore costante; i valori delle variabili sono digitali: sistemi binari, esadecimali e altri, il loro valore è noto solo in ciascun periodo.
- Di eventi discreti, è quando il sistema evolve secondo le variabili e il valore è noto quando viene generato un evento specifico.
In base al legame tra le variabili dei sistemi si può dire:
- Due sistemi sono ben collegati, una volta che le variabili di uno di essi sono collegate all'altro sistema.
- Allo stesso modo, due sistemi non sono collegati o disaccoppiati, quando le variabili dei due sistemi non hanno alcun legame tra loro.
Per quanto riguarda la funzione di valutare le variabili di un sistema nel tempo e nello spazio, si può dire che esse sono:
- Stazionario, quando le variabili rimangono permanenti nel tempo e nello spazio.
- Non stazionarie, quando le variabili non rimangono permanenti nel tempo o nello spazio.
In base alla risposta ottenuta dal sistema nel valore dell'uscita, in relazione alla variazione dell'ingresso del sistema, si può dire che:
- Il sistema è stabile quando, in caso di presenza di un segnale di ingresso delimitato, viene generata una risposta di uscita delimitata.
- Inoltre il sistema può essere instabile quando c'è almeno un input limitato che genera una risposta limitata dall'output.
Nel caso in cui l'input e l'output di un sistema siano confrontati o meno, il che consente di controllare quest'ultimo, il sistema viene chiamato come:
- Sistema ad anello aperto, una volta che l'uscita da controllare, non è confrontabile con il valore del segnale generato dall'ingresso o segnale di riferimento.
- Analogamente, un sistema ad anello chiuso è quando l'uscita da controllare può essere confrontata con il segnale di riferimento; il segnale in uscita è portato in compagnia del segnale in ingresso, si definisce segnale di retroazione.
- Il sistema ad anello aperto, quando l'uscita è controllata, non può essere confrontata con i dati del segnale che l'ingresso produce.
- Lo stesso accade con il sistema ad anello chiuso, una volta controllata l'uscita, si ha la possibilità di confrontare il segnale dati; quindi il segnale di uscita va di pari passo con il segnale di ingresso, il che significa che emette una risposta.
In base alla possibilità di prevedere il comportamento di un sistema, ovvero la sua risposta, si classificano in:
- Sistema deterministico, quando le sue prestazioni future sono prevedibili entro limiti di tolleranza.
- Anche sistema stocastico, nel caso in cui non sia possibile prevedere le prestazioni nel futuro, le variabili di sistema sono dette casuali.
naturale
Quelli naturali, compresi i sistemi biologici, possono essere citati ad esempio i movimenti del corpo degli esseri umani, che includono componenti del sistema di controllo biologico come gli occhi, la mano, il dito, il braccio e il cervello dell'essere umano, si può osservare che vengono elaborati i movimenti di entrata e di uscita.