Styrsystem: Egenskaper, typ och mer

Inom teknikområdet finns det kontrollsystem, som till stor del täcker driften av elektrisk och elektronisk utrustning och apparater, lär dig om deras egenskaper och andra viktiga aspekter i denna artikel.

Kontrollsystem

Det finns olika styrsystem, som kan etableras i olika företag som t.ex. administrativa kontrollsystem, åtkomstkontrollsystem till organisationer och automatiska styrsystem, Vilken som helst av dessa typer av styrsystem ses som kontroll och övervakning, det kan sägas att det är en rad element som genererar åtgärder för att uppnå effektiv kontroll i många aktiviteter.

Kontrollsystem har förmågan att hantera och ge exakta instruktioner för hur andra system fungerar korrekt, vilket syftar till att minimera fel i en process och ge bästa resultat.

Kontrollsystem utför i allmänhet aktiviteter som ersätts av människans hand, vilket vid användning ger optimala resultat och befriar människan från att utföra vissa uppgifter.

Vi inbjuder dig att läsa en intressant artikel relaterad till tekniska frågor som t.ex.  Programmerbar logikkontroller.

I det här specifika fallet kommer vi att prata om styrsystem inom det tekniska området, de är indelade i två typer, en av ett sluten system och den andra av ett öppet system.

Syftet med ett kontrollsystem

Huvudmålen i ett kontrollsystem är att utföra en aktivitet, särskilt för vilken den var programmerad, men målen uppnås beroende på hindret för att utföra arbetet, liksom kontroll- och programmeringskapaciteten.

Dess huvudsakliga mål finns i:

• Stabil, oförstörbar och robust inför svårigheter och modellfel.
• Effektiv enligt förutbestämda kriterier som förhindrar plötsliga och onormala handlingar.

Stabil och oförstörbar

Detta innebär att programmering måste baseras på stabilitet, vilket inte tillåter att den skadas eller hindras av fel i data; programmerade styrsystem kan enkelt ge upp när som helst ett fel uppstår, och de följer inte den bestämda aktiviteten.

Effektiv

När de ersätter en persons aktivitet är dessa maskiner det viktigaste är effektiviteten med vilken de utför den, den måste ha kapacitet att bearbeta med kriterier som har förprogrammerats, vilket gör det svårt att utföra en plötslig hantering som skadar resultatet av arbetet.

Klassificering av styrsystem

Styrsystem klassificeras i två huvudklasser, öppna kretsar och slutna kretsar, som är kopplade till åtgärden att styra utsignalen i systemet som ska styras.

Klassificeringen av styrsystem finns på två väsentliga sätt: öppna system och slutna system, är kopplade till en specifik utgångskontrollaktivitet genom ett system som måste styras.

Även om de två har samma funktion, skiljer sig systemet med öppen krets totalt från att använda ett slutet kretssystem.

Öppet loop -kontrollsystem

Det är den typ av styrsystem där utgången inte representerar en svårighet i själva systemet, vilket innebär att det inte kräver återkoppling från utgången för att kontrollen ska hanteras för att fungera korrekt.

Vi kommer att nämna några exempel på detta system med öppen slinga, för automatiska tvättmaskiner observeras att de kan utföra tvättcyklerna med tanke på en viss tid med hjälp av systemet.

Processen är kvalificerad inom en öppen slinga, det kan ses att den kräver utdata, som är: rengöring av kläderna i slutet av cyklerna.

På liknande sätt kan ett annat exempel nämnas, såsom brödrostar, som kräver mätning av mängden bröd som ska rostas för att det ska fungera, men det behöver inte hur rostning kommer att önskas, det erhålls bara genom att mäta tid ...

särdrag

Detta öppna loop -styrsystem har vissa speciella egenskaper, såsom:

• Lätt att använda, dessa system kännetecknas av att de är lättare att manipulera, och lite intuition tillämpas också.
• Inga utdata behövs, vilket innebär att för att avsluta sina funktioner tar de inte hänsyn till resultatet av aktiviteten, de ägnar sig bara åt att utföra åtgärden på ett bra sätt, det betyder att de bara tar inmatningsdata utan att ta räknar ut resultatet.
• Större svaghet för störningar, dessa open loop -system är i allmänhet mer ömtåliga för eventuella fel, eftersom de inte har förmågan att upptäcka fel, eftersom de inte mäter utdata i aktiviteten, störningar kan uppstå fysiskt eller i deras programmering.
• Variant sannolikhet för framgång, dessa system kan ha en hög eller lika låg sannolikhet för framgång, allt beror på bra programmering, i det fall att systemet har en stark struktur kan det ha ett bra resultat, i motsatt fall naturligtvis finns det blir fel.

Closed loop -styrsystem

De så kallade slutna slingans styrsystem, deras huvudsakliga funktion är att jämföra ett önskat värde med ett värde som erhålls, vilket erhålls genom att mäta utdata, vilket innebär att ett slags system som har en återkopplingskontroll, så det reagerar på olika sätt, beroende på resultaten.

Closed loop -styrsystem har som primär funktion att jämföra en viss data mellan den som söks efter och den som erhålls, detta uppnås genom att beräkna utdata, vilket innebär att det är ett system som har ett system som svarar på en begäran , så resultatet visar sig på olika sätt.

Dessa slutna styrsystem skapades med avsikt att minimera fel för att uppnå bästa resultat.

I dessa fall kan några exempel nämnas såsom värmare som används för att kontrollera vattentemperaturen, de har kapacitet att utföra uppgifter, men de kräver att utmatningen ger dem viss information innan de agerar, i för att närma sig så nära som möjligt. möjliga till goda resultat.

Men i det här fallet är det användaren som fattar beslutet om kallt eller varmt vatten kommer ut, när det är bestämt kommer kontrollsystemet att fortsätta med aktiviteten, med tanke på vad som föredras.

När rörelsen hos en boj genereras kan den ge mindre eller mer hinder i luft- eller gasflödet; Sensorerna kräver att hänsyn tas till rörelserna från bojen, för att i stor eller liten utsträckning aktivera styrsystemet på ventilen, vilket öppnar sig lite mer när maximal kapacitet närmar sig för att släppa ut tryck.

särdrag

I detta segment är det värt att nämna egenskaperna hos det slutna slingans styrsystem, nämligen:

Komplexitet, vanligtvis är designen och programmeringen komplicerad, med tonvikt på hårdvara och programvara, vilket innebär att de är mycket kompetenta system, men de anses fortfarande vara svåra att använda av oerfarna människor. Eller de vet inte hur de fungerar.

Ett stort antal parametrar, före deras förmåga att arbeta, är det viktigt att de uppfyller vissa specifika villkor, eftersom de beror på ögonblicket och parametrarna som är uppfyllda, en vältimerad och acceptabel respons uppnås.

Utdata behövs, utdata är verkligen nödvändiga för att kunna jämföra dem med informationen som du vill få från ingången, i det fall utdata inte uppnås, förblir det slutna slingan tomgång tills det förväntade svaret är erhållit.

Stabilitet, de är starka och stabila system, föremål för att jämföra data innan de agerar, gör att de kan anpassa sig väl till hinder och svara på olika variationer i processen för att utföra en aktivitet.

Typer av styrsystem

När det gäller databehandling finns det ett antal styrsystem, följande nämns nedan:

Människan skapad

De flesta av dem verkar elektriska system som innehåller elektroniska komponenter, de hålls i allmänhet i ett kontinuerligt infångningstillstånd, de är dedikerade till att leta efter signaler från systemet som är under ett kontrollschema.

Konstgjord stema är i stor utsträckning elektriska system som deras skapande är baserade på elektroniska komponenter, de är nästan alltid i ett tillstånd av fångst, deras huvudsakliga funktion är att söka efter signaler från systemen som är under ett kontrollschema..

Så länge de lyckas ta emot signaler fortsätter deras operation proceduren utan svårigheter, i händelse av att en viss avvikelse från den normala åtgärden detekteras, aktiveras sensorer för att försöka återuppta den rutt de tidigare hade.

Ett exempel på denna typ av styrsystem kan nämnas, det är termostater, vars huvudsakliga funktion är att fånga temperatursignaler, när de lyckas erhålla temperaturen ökar det avsevärt eller det kan falla under det tillåtna intervallet, sedan uppvärmning eller kylning processen startas för att återfå rätt balans.

Det finns system som har skapats av människan, till exempel:

• På grund av deras kausalitet kan de definieras som: tillfälliga och icke-tillfälliga; i ett tillfälligt system finns det en orsakssamband mellan inmatningar och utgångar i ett system, särskilt mellan utgången och värdena nära ingången.
• Enligt antalet in- och utgångar i systemet definieras de av deras beteende.
• Av en ingång och en utgång eller SISO, vilket betyder: enkel ingång, enkel utgång.
• Också med en ingång och många utgångar eller SIMO, vilket betyder: flera ingångar, enstaka utgångar.
• Flera ingångar och flera utgångar eller MIMO: flera ingångar, flera utgångar.

Enligt ekvationen som definierar systemet, är de konceptualiserade som:

• Linjär: Om differentialekvationen som beskriver den är linjär; och olinjär om differentialekvationen som beskriver den är olinjär.

Signalerna eller variablerna i de dynamiska systemen, deras väsentliga funktion är av tid och enligt dessa system:

• Kontinuerlig tid, i det fall modellen är en differentialekvation, så det anses vara delbart, definieras kontinuerliga tidsvariabler som analoga.
• Också av diskret tid, i det fall att systemet parametreras av en ekvation för skillnader, är tiden uppdelad i perioder med konstant värde; variablernas värden är digitala: binära system, hexadecimala och andra, deras värde är bara känt under varje period.
• Av diskreta händelser är det när systemet utvecklas enligt variablerna och värdet är känt när en specifik händelse genereras.

Enligt länken mellan systemens variabler kan man säga:

• Två system är väl anslutna, när variablerna i ett av dem är kopplade till det andra systemet.
• På samma sätt är två system inte anslutna eller frikopplade när variablerna i de två systemen inte har någon länk till varandra.

När det gäller funktionen att utvärdera systemets variabler i tid och rum kan man säga att de är:

• Stationär, när variablerna förblir permanenta i tid och rum.
• Icke-stationär, när variablerna inte förblir permanenta i tid eller rum.

Enligt svaret från systemet i värdet på utdata, i förhållande till variationen av systemets ingång, kan man säga att:

• Systemet är stabilt när, vid eventuell närvaro av en begränsad insignal, ett begränsat svar genereras från utsignalen.
• Systemet kan också vara instabilt när det finns minst en begränsad ingång som genererar ett begränsat svar från utgången.

Om ingång och utmatning från ett system jämförs eller inte, vilket gör det möjligt att styra det senare, kallas systemet som:

• Öppet slingersystem, när utgången som ska styras är den inte jämförbar med värdet på signalen som genereras av ingångs- eller referenssignalen.
• På samma sätt är ett slutet loop -system när utgången som ska styras kan jämföras med referenssignalen; Utsignalen bärs i sällskap med insignalen, den definieras som en återkopplingssignal.
• Öppet loop -system, när utgången styrs, kan inte jämföras med data för signalen som ingången producerar.
• Detsamma händer med det slutna systemet, när utgången är kontrollerad har du möjlighet att jämföra datasignalen; sedan går utsignalen tillsammans med insignalen, vilket innebär att den matar ut ett svar.

Enligt möjligheten att förutsäga ett systems beteende, vilket innebär dess svar, klassificeras de i:

• Deterministiskt system, när dess framtida prestanda är förutsägbar inom toleransgränserna.
• Även stokastiskt system, i det fall det är omöjligt att förutse prestanda i framtiden, är systemvariablerna kända som slumpmässiga.

naturliga

De naturliga, inklusive biologiska system, kan som exempel nämnas människors kroppsrörelser, som inkluderar komponenter i det biologiska kontrollsystemet som ögon, hand, finger, arm och hjärna hos människan. Det kan observeras att in- och utgångsrörelser bearbetas.