Teknoloji alanında var kontrol sistemleriElektrikli ve elektronik ekipman ve cihazların çalışmasını büyük ölçüde kapsayan, bu makaledeki özellikleri ve diğer önemli yönleri hakkında bilgi edinin.
Kontrol sistemleri
gibi farklı firmalarda kurulabilen çeşitli kontrol sistemleri bulunmaktadır. idari kontrol sistemleri, erişim kontrol sistemleri kuruluşlara ve otomatik kontrol sistemleri, Bu tür kontrol sistemlerinden herhangi biri kontrol ve izleme olarak görülse de, birçok faaliyette etkin kontrolün sağlanması için eylemler oluşturan bir dizi unsur olduğu söylenebilir.
Kontrol sistemleri, bir süreçteki hataları en aza indirmeyi ve en iyi sonucu üretmeyi amaçlayan diğer sistemlerin düzgün çalışması için kesin talimatlar verme ve yönetme yeteneğine sahiptir.
Kontrol sistemleri genellikle, kullanıldığında en iyi sonuçları veren ve insanı belirli görevleri yapmaktan kurtaran, insan eliyle ikame edilen faaliyetleri gerçekleştirir.
Sizi aşağıdaki gibi teknolojik konularla ilgili ilginç bir makale okumaya davet ediyoruz. Programlanabilir Mantık Denetleyici.
Bu özel durumda, teknolojik alandaki kontrol sistemlerinden bahsedeceğiz, bunlar biri kapalı döngü sistemi ve diğeri açık döngü sistemi olmak üzere iki tipte sınıflandırılır.
Bir kontrol sisteminin amaçları
Bir kontrol sisteminde temel amaçlar, özellikle programlandığı bir faaliyeti gerçekleştirmektir, ancak hedeflere, işin yapılmasındaki engelin yanı sıra kontrol ve programlama kapasitesine bağlı olarak ulaşılır.
Ana hedefleri şurada bulunabilir:
- Zorluklar ve model arızaları karşısında kararlı, bozulmaz ve sağlam.
- Önceden belirlenmiş kriterlere göre verimli, ani ve anormal eylemleri önler.
Kararlı ve bozulmaz
Bu, programlamanın, verilerdeki herhangi bir arıza nedeniyle bozulmasına veya engellenmesine izin vermeyen kararlılığa dayalı olması gerektiği anlamına gelir; programlanmış kontrol sistemleri herhangi bir hata oluştuğunda kolaylıkla vazgeçebilmekte ve belirlenen aktiviteye uymamaktadır.
Verimli
Bir kişinin faaliyetinin yerini aldıklarında, bu makineler en önemli şey, onu gerçekleştirdikleri verimliliktir, önceden programlanmış kriterlerle işleme kapasitesine sahip olmalıdır, bu da ani bir yönetim gerçekleştirmeyi zorlaştırır. işin sonucuna zarar verir.
Kontrol sistemlerinin sınıflandırılması
Kontrol sistemleri, kontrol edilecek sistemdeki çıktıyı kontrol etme eylemiyle bağlantılı olan açık döngü sistemleri ve kapalı döngü sistemleri olmak üzere iki ana sınıfa ayrılır.
Kontrol sistemlerinin sınıflandırılması iki temel yolla bulunur: açık döngü sistemleri ve kapalı döngü sistemleri, kontrol edilmesi gereken bir sistem aracılığıyla belirli bir çıktı kontrol faaliyetine bağlanır.
İkisi aynı işleve sahip olsa da, açık döngü sistemi kapalı döngü sistemi kullanmaktan tamamen farklıdır.
Açık döngü kontrol sistemi
Çıkışın sistemin kendisinde bir zorluğu temsil etmediği kontrol sistemi türüdür, yani kontrolün düzgün çalışması için çıkıştan geri beslemeye ihtiyaç duymaz.
Bu açık çevrim kontrol sisteminin bazı örneklerinden bahsedeceğiz, otomatik çamaşır makineleri söz konusu olduğunda, sistemin kontrolü sayesinde belirli bir süreyi dikkate alarak yıkama çevrimlerini gerçekleştirebildikleri gözlemlenmektedir.
İşlem, açık bir döngü içinde nitelendirilir, çıktı verilerini gerektirdiği görülebilir, bunlar: döngülerin sonunda giysilerin temizlenmesi.
Aynı şekilde, tost makinesi gibi çalışabilmesi için ekmek miktarının ölçülmesini gerektiren başka bir örnekten bahsedilebilir, ancak kızartmanın nasıl isteneceğine ihtiyaç duymaz, sadece zamanın ölçülmesiyle elde edilir. . . .
özellikleri
Bu açık döngü kontrol sistemi, aşağıdakiler gibi belirli özelliklere sahiptir:
- Kullanım kolaylığı, bu sistemlerin daha kolay manipüle edilmesi ile karakterize edilir ve biraz sezgi de uygulanır.
- Çıktı verisine ihtiyaç yoktur, yani işlevlerini tamamlamak için aktivitenin sonucunu dikkate almazlar, kendilerini sadece eylemi iyi bir şekilde yerine getirmeye adarlar, yani sadece girdi verilerini alırlar. hesaba, çıktı sonucunu sayar.
- Bozulmalara karşı daha zayıf olan bu açık döngü sistemleri genellikle herhangi bir arızaya karşı daha kırılgandır, çünkü hataları tespit etme yetenekleri yoktur, çünkü aktivitedeki çıktı verilerini ölçmezler, bozulmalar fiziksel olarak veya programlamalarında meydana gelebilir.
- Varyant başarı olasılığı, bu sistemlerin başarı olasılığı yüksek veya eşit düşük olabilir, hepsi iyi programlamaya bağlıdır, sistemin güçlü bir yapıya sahip olması durumunda iyi bir sonucu olabilir, tam tersi durumda elbette var hatalar olacak.
Kapalı çevrim kontrol sistemi
Kapalı çevrim kontrol sistemleri olarak adlandırılan sistemlerin ana işlevi, istenen bir değer ile elde edilen, çıktı verilerinin ölçülmesiyle elde edilen bir değerin karşılaştırılmasıdır, yani geri besleme kontrolüne sahip bir tür sistem, bu yüzden sonuçlara bağlı olarak farklı şekillerde tepki verir.
Kapalı döngü kontrol sistemlerinin birincil işlevi, aranan ve elde edilen arasında belirli bir veriyi karşılaştırmaktır, bu, bir isteğe yanıt veren bir sisteme sahip bir sistem olduğu anlamına gelen çıkış verilerinin hesaplanmasıyla elde edilir. , bu yüzden sonuç farklı şekillerde ortaya çıkıyor.
Bu kapalı çevrim kontrol sistemleri, en iyi sonuçları elde etmek için hataları en aza indirmek amacıyla oluşturulmuştur.
Bu durumlarda, suyun sıcaklığını kontrol etmek için kullanılan ısıtıcılar, görevleri yerine getirme kapasitesine sahip olmaları, ancak harekete geçmeden önce çıktının onlara bazı bilgiler vermesini gerektirmeleri gibi bazı örneklerden bahsedilebilir. mümkün olduğunca yakınlaştırmak için. mümkün olan iyi sonuçlara.
Ancak bu durumda soğuk su mu yoksa sıcak su mu çıkacağına kullanıcı karar verir, karar verildikten sonra kontrol sistemi tercih edilene göre aktiviteye devam eder.
Bir şamandıranın hareketi oluşturulduğunda, hava veya gaz akışında daha az veya daha fazla engel oluşturabilir; Sensörlerin, maksimum kapasite basıncı boşaltmaya yaklaştığında biraz daha fazla açılan kapama valfi üzerindeki kontrol sistemini büyük veya küçük ölçüde etkinleştirmek için şamandıra tarafından yapılan hareketleri hesaba katması gerekir.
özellikleri
Bu bölümde, kapalı çevrim kontrol sisteminin özelliklerinden bahsetmeye değer, yani:
Karmaşıklık, genellikle tasarım ve programlama karmaşıktır, donanımın yanı sıra yazılıma da vurgu yapılır, bu da onların son derece yetkin sistemler olduğu anlamına gelir, ancak yine de deneyimsiz kişiler tarafından kullanılması zor kabul edilir. veya bilmiyorlar. onlar nasıl çalışır.
Çok sayıda parametre, çalışma yeteneklerinden önce, bazı özel koşulları karşılamaları önemlidir, çünkü bunlar ana ve karşılanan parametrelere bağlı olduklarından, zamanında ve kabul edilebilir bir yanıt elde edilir.
Çıktı verisine ihtiyaç vardır, çıktı verisini girdiden elde etmek istediğiniz bilgi ile karşılaştırabilmek için gerçekten gereklidir, çıktı verisine ulaşılamaması durumunda beklenen yanıt gelene kadar kapalı çevrim sistem boşta kalır. Elde edilen.
Kararlılık, harekete geçmeden önce verileri karşılaştırma konusu olan güçlü ve kararlı sistemlerdir, engellere iyi uyum sağlamalarına ve bir faaliyeti gerçekleştirme sürecindeki farklı varyasyonlara yanıt vermelerine olanak tanır.
Kontrol sistemleri türleri
Hesaplama açısından, herhangi bir sayıda kontrol sistemi vardır, aşağıdakiler aşağıda belirtilmiştir:
İnsan yapımı
Çoğu, elektronik bileşenler içeren elektrik sistemleri gibi görünür, genellikle sürekli bir yakalama durumunda tutulurlar, bir kontrol şeması altındaki sistemden gelen sinyalleri aramaya adanmışlardır..
İnsan yapımı gövdeler, büyük ölçüde, elektronik bileşenlere dayanan, neredeyse her zaman bir yakalama durumunda olan elektrik sistemleridir, ana işlevleri, bir kontrol şeması altındaki sistemlerden gelen sinyalleri aramaktır..
Sinyal almayı başardıkları sürece, işlemleri sorunsuz bir şekilde devam eder, normal eylemden belirli bir sapma tespit edilirse, daha önce sahip oldukları rotayı sürdürmeye çalışmak için sensörler etkinleştirilir.
Bu tip kontrol sistemine bir örnek verilebilir, ana işlevi sıcaklık sinyallerini yakalamak olan termostatlar, sıcaklığı elde etmeyi başardıklarında önemli ölçüde artar veya izin verilen aralığın altına düşebilir, ardından ısıtma veya soğutma süreç uygun dengeyi yeniden kazanmaya başlar.
İnsan tarafından yapılmış sistemler vardır, örneğin:
- Nedenselliklerinden dolayı gündelik ve gündelik olmayan; Rasgele bir sistemde, bir sistemin girdileri ve çıktıları arasında, özellikle çıktı ile girdiye yakın değerler arasında nedensel bir bağlantı vardır.
- Sistemin giriş ve çıkış sayılarına göre davranışları ile tanımlanırlar.
- Bir girdi ve bir çıktının veya SISO'nun anlamı: tek girdi, tek çıktı.
- Ayrıca bir giriş ve birçok çıkış veya SIMO ile, yani: çoklu giriş, tek çıkış.
- Çoklu girişler ve çoklu çıkışlar veya MIMO: çoklu giriş, çoklu çıkış.
Sistemi tanımlayan denkleme göre, bunlar şu şekilde kavramsallaştırılır:
- Lineer: Onu tanımlayan diferansiyel denklem lineer ise; ve onu tanımlayan diferansiyel denklem doğrusal değilse doğrusal değildir.
Dinamik sistemlerin sinyalleri veya değişkenleri temel işlevleri zamana bağlıdır ve bu sistemlere göre:
- Sürekli zaman, modelin bir diferansiyel denklem olması, dolayısıyla bölünebilir kabul edilmesi durumunda, sürekli zaman değişkenleri analog olarak tanımlanır.
- Ayrıca ayrık zamanda, sistemin bir fark denklemi ile parametreleştirilmesi durumunda, zaman sabit değerli periyotlara bölünür; değişkenlerin değerleri dijitaldir: ikili sistemler, onaltılık ve diğerleri, değerleri yalnızca her dönemde bilinir.
- Kesikli olaylardan, sistemin değişkenlere göre geliştiği zamandır ve belirli bir olay oluşturulduğunda değer bilinir.
Sistemlerin değişkenleri arasındaki bağlantıya göre şunlar söylenebilir:
- Birinin değişkenleri diğer sisteme bağlandığında, iki sistem birbirine iyi bağlanır.
- Benzer şekilde, iki sistemin değişkenleri birbiriyle herhangi bir bağlantıya sahip olmadığında, iki sistem bağlı veya ayrıştırılmış değildir.
Bir sistemin değişkenlerini zaman ve uzayda değerlendirme işleviyle ilgili olarak şunlar söylenebilir:
- Durağan, değişkenler zaman ve uzayda kalıcı olduğunda.
- Değişkenler zaman veya uzayda kalıcı olmadığında durağan değildir.
Çıktının değerinde sistemden alınan cevaba göre, sistemin girdisinin değişimi ile ilgili olarak şu söylenebilir:
- Sınırlandırılmış bir giriş sinyalinin bulunması durumunda, sınırlandırılmış bir çıkış yanıtı oluşturulduğunda sistem kararlıdır.
- Ayrıca, çıktıdan sınırlı bir yanıt üreten en az bir sınırlı girdi olduğunda sistem kararsız olabilir.
Bir sistemin giriş ve çıkışlarının karşılaştırılıp, kontrol edilememesi durumunda, sistem şu şekilde adlandırılır:
- Açık döngü sistemi, bir kez kontrol edilecek olan çıkış, giriş veya referans sinyali tarafından üretilen sinyalin değeri ile karşılaştırılamaz.
- Benzer şekilde, bir kapalı döngü sistemi, kontrol edilecek çıkışın referans sinyali ile karşılaştırılabildiği zamandır; çıkış sinyali giriş sinyali ile birlikte taşınır, geri besleme sinyali olarak tanımlanır.
- Açık döngü sistemi, çıkış kontrol edildiğinde, girişin ürettiği sinyalin verileriyle karşılaştırılamaz.
- Aynısı kapalı döngü sisteminde de olur, çıkış kontrol edildiğinde, veri sinyalini karşılaştırma seçeneğiniz vardır; daha sonra çıkış sinyali giriş sinyaliyle birlikte gider, bu da bir yanıt çıkışı verdiği anlamına gelir.
Bir sistemin davranışını, yani tepkisini tahmin etme olasılığına göre, bunlar şu şekilde sınıflandırılır:
- Deterministik sistem, gelecekteki performansı tolerans sınırları içinde tahmin edilebilir olduğunda.
- Ayrıca stokastik sistem, gelecekteki performansı tahmin etmenin imkansız olması durumunda, sistem değişkenleri rastgele olarak bilinir.
Doğal
Biyolojik sistemler de dahil olmak üzere doğal olanlar, insanın gözleri, eli, parmakları, kolu ve beyni gibi biyolojik kontrol sisteminin bileşenlerini içeren insan vücut hareketlerine örnek olarak adlandırılabilir, gözlemlenebilir. giriş ve çıkış hareketleri işlenir.