控制系统:特性、类型等

在技​​术领域有 控制系统,主要涵盖电气和电子设备和器具的操作,在本文中了解它们的特性和其他重要方面。

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控制系统

有各种控制系统,可以在不同的公司建立,例如 行政控制系统, 访问控制系统 对组织和 自动控制系统, 这些类型的控制系统中的任何一种都被视为控制和监视,可以说它是在许多活动中产生动作以实现有效控制的一系列要素。

控制系统能够管理其他系统的正常运行并为其提供精确的指令,旨在最大限度地减少过程中的错误并产生最佳结果。

控制系统通常执行由人手取代的活动,当使用时会产生最佳结果并使人从执行某些任务中解放出来。

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在这个具体案例中,我们将讨论技术领域中的控制系统,它们分为两种类型,一种是闭环系统,另一种是开环系统。

控制系统的目标

控制系统中的主要目标是执行一项活动,尤其是为其编程的活动,但是,目标的实现取决于执行工作的障碍以及控制和编程能力。

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其主要目标可见于:

  • 面对困难和模型失败时稳定、廉洁和健壮。
  • 根据预先建立的标准高效,防止突然和异常动作。

稳定和廉洁

这意味着编程必须建立在稳定性的基础上,不允许它被数据中的任何故障破坏或阻碍; 程序控制系统很容易在发生错误的任何时刻放弃,并且它们不遵守确定的活动。

高效的

当他们取代一个人的活动时,这些机器最重要的是他们执行它的效率,它必须具有按照预先编程的标准进行处理的能力,这使得很难进行突然的管理损害工作成果。

控制系统的分类

控制系统分为两大类,开环系统和闭环系统,它们与控制待控制系统中的输出的动作相关联。

控制系统的分类有两种基本方式:开环系统和闭环系统,它们通过需要控制的系统与特定的输出控制活动相关联。

虽然两者功能相同,但开环系统与使用闭环系统完全不同。

开环控制系统

在这种控制系统中,输出并不代表系统本身的困难,这意味着它不需要来自输出的反馈来管理控制以正确运行。

我们将提到这种开环控制系统的一些例子,在自动洗衣机的情况下,观察到它们可以通过系统的控制来执行考虑特定时间的洗涤循环。

该过程在开环内合格,可以看出它需要输出数据,即:循环结束时的衣服清洁。

同样,可以提到另一个例子,例如烤面包机,它需要测量要烘烤的面包量才能工作,但是,它不需要如何烘烤,只需通过测量时间来获得. .

特点

这种开环控制系统具有某些特殊特性,例如:

  • 易于使用,这些系统的特点是更易于操作,并且还应用了一些直觉。
  • 不需要输出数据,这意味着他们为了完成他们的功能,不考虑活动的结果,他们只专注于以一种好的方式完成行动,这意味着他们只取输入数据而不采取考虑计数输出结果。
  • 更弱的干扰,这些开环系统通常更容易受到任何故障的影响,因为它们没有检测错误的能力,因为它们不测量活动中的输出数据,干扰可能发生在物理上或在他们的编程中。
  • 变体的成功概率,这些系统可以有高的或等低的成功概率,这一切都取决于良好的编程,如果系统结构强,可能会有好的结果,反之当然有会出错。

闭环控制系统

所谓闭环控制系统,它们的主要功能是将一个想要的值与一个通过测量输出数据获得的值进行比较,这意味着一种具有反馈控制的系统,所以它会以不同的方式做出反应,这取决于结果。

闭环控制系统的主要功能是比较正在搜索的数据和获得的数据之间的某个数据,这是通过计算输出数据来实现的,这意味着它是一个具有响应请求的系统的系统,所以结果以不同的方式出现。

这些闭环控制系统的创建旨在最大限度地减少错误,以实现最佳结果。

在这些情况下,可以提及一些示例,例如用于控制水温的加热器,具有执行任务的能力,但是,它们要求输出在操作之前为它们提供一些信息,以便尽可能地近似,以获得好的结果。

但是,在这种情况下,用户是决定是否流出冷水或热水的人,一旦决定控制系统将继续进行活动,并考虑偏好什么。

一旦产生浮标的运动,它就会对空气或气体的流动产生或多或少的阻碍; 传感器需要考虑浮标的运动,以便或多或少地激活截止阀上的控制系统,当最大容量接近释放压力时,该控制系统会打开一点。

特点

在这一部分,值得一提的是闭环控制系统的特点,即:

复杂性,通常设计和编程很复杂,强调硬件,也强调软件,这意味着它们是非常有能力的系统,但是,它们仍然被缺乏经验的人认为难以使用。或者他们不知道它们是如何工作的。

大量参数,在它们能够工作之前,重要的是它们满足某些特定条件,因为它们取决于满足的时刻和参数,实现适时且可接受的响应。

需要输出数据,输出数据真的是必须的,才能与你想从输入中获得的信息进行比较,如果没有得到输出数据,闭环系统保持空闲,直到预期的响应出现获得。

稳定性,它们是强大而稳定的系统,在行动之前比较数据的主题,使它们能够很好地适应障碍,并对执行活动过程中的不同变化做出反应。

控制系统类型

在计算方面,有许多控制系统,下面提到以下几点:

人造的

大多数包含电子元件的电气系统出现,它们通常保持在连续捕获状态,它们专用于寻找来自处于控制方案下的系统的信号.

人造茎在很大程度上是基于电子元件创建的电气系统,它们几乎总是处于捕获状态,它们的主要功能是从受控制方案的系统中搜索信号。.

只要他们设法接收到信号,他们的操作就会毫无困难地继续进行,如果检测到与正常动作有一定的偏差,就会激活传感器以尝试恢复他们之前的路线。

可以提到这种类型的控制系统的一个例子,它是恒温器,其主要功能是捕获温度信号,一旦它们设法获得温度,它就会大幅增加或可能低于允许范围,然后加热或冷却过程开始重新获得适当的平衡。

有一些系统是由人类制造的,例如:

  • 由于它们的因果关系,它们可以被定义为:偶然和非偶然; 在一个随意的系统中,一个系统的输入和输出之间存在因果联系,特别是在输出和接近输入的值之间。
  • 根据系统输入和输出的数量,它们由它们的行为来定义。
  • 一个输入一个输出或SISO,意思是:单输入,单输出。
  • 也有一个输入和多个输出或SIMO,这意味着:多输入,单输出。
  • 多输入多输出或 MIMO:多输入多输出。

根据定义系统的方程,它们被概念化为:

  • 线性:如果描述它的微分方程是线性的; 如果描述它的微分方程是非线性的,则非线性。

动态系统的信号或变量的基本功能是时间,根据这些系统:

  • 连续时间,在模型是微分方程的情况下,被认为是可分的,连续时间变量被定义为模拟量。
  • 同样是离散时间,在系统由差分方程参数化的情况下,时间被划分为恒定值的周期; 变量的值是数字的:二进制、十六进制等,它们的值只有在每个时期才知道。
  • 在离散事件中,是当系统根据变量演化时,当特定事件产生时其值是已知的。

根据系统变量之间的联系,可以说:

  • 一旦其中一个系统的变量与另一个系统相关联,两个系统就会很好地连接起来。
  • 同样,当两个系统的变量之间没有任何联系时,两个系统也没有连接或解耦。

关于评价一个系统在时间和空间上的变量的功能,可以说它们是:

  • 平稳,当变量在时间和空间上保持不变时。
  • 非平稳,当变量在时间或空间上不是永久的。

根据系统在输出值上得到的响应,相对于系统输入的变化,可以说:

  • 当存在任何有界输入信号时,系统是稳定的,从输出生成有界响应。
  • 当至少有一个有界输入从输出产生有界响应时,系统也可能不稳定。

在系统的输入和输出进行比较或不比较的情况下,允许控制后者,系统称为:

  • 开环系统,一旦输出被控制,就无法与输入或参考信号产生的信号值相比。
  • 同样,闭环系统是当输出被控制时,它可以与参考信号进行比较; 输出信号伴随着输入信号,它被定义为反馈信号。
  • 开环系统,当输出受到控制时,无法与输入产生的信号数据进行比较。
  • 闭环系统也是如此,一旦输出被控制,您就可以选择比较数据信号; 然后它在输出端输出的信号与输入信号一致,这意味着它输出一个响应。

根据预测系统行为的可能性,即其响应,它们分为:

  • 确定性系统,当其未来性能在容差范围内是可预测的。
  • 也是随机系统,在无法预测未来性能的情况下,系统变量称为随机。

有天赋的人

自然的,包括生物系统,可以称为人类的身体运动,包括人类的眼睛、手、手指、手臂和大脑等生物控制系统的组成部分,可以观察到处理进入和退出移动。


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