కంట్రోల్ ఎంజనీరింగ్: ఇది ఏం? (అంతర్గతంగా దశవారీ) ఈ పేరు కొన్ని సమయాల్లో ప్రత్యేక వ్యవహారాలను ఉపయోగించడం వల్ల రచింపబడుతుంది. కంట్రోల్ ఎంజనీరింగ్ అనేది ఒక ప్రక్రియా నియంత్రణ, సాఫ్ట్వేర్, హార్డ్వేర్ మరియు పరికరాల నిర్మాణం, మరియు వ్యవస్థల నిర్వహణ యొక్క విభాగం. ఇది వ్యవస్థల నిర్వహణ, పరిమితీకరణ, మరియు ఆధునికీకరణకు సహాయపడుతుంది. IEE-Business కంట్రోల్ ఎంజనీరింగ్ లో ప్రాముఖ్యత పొందిన భాగం.

ఎందుకు నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

నియంత్రణ వ్యవస్థ అభిప్రాయ శాస్త్రం నియంత్రణ సిద్ధాంతం యొక్క మూలాలను ఉపయోగించి, కాంట్రోల్డ్ విధానంలో ఆవశ్యక విధానంలో వ్యవహరించే వ్యవస్థను రూపొందించడం యొక్క అభిప్రాయ శాస్త్రం యొక్క శాఖ. కాబట్టి, తెలియజేసేందుకు కానీ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం యొక్క పాఠం యొక్క ప్రాథమిక పాఠశాలలో ఈలక్ట్రికల్ అభిప్రాయ శాస్త్రం లో చాలా సాధారణంగా పాఠశాలలో పాఠం చేయబడుతుంది, ఇది ఒక బహుళ విషయాత్మక విషయం.

నియంత్రణ వ్యవస్థ అభిప్రాయ శాస్త్రవేత్తలు మెకానికల్, ఈలక్ట్రికల్, కెమికల్, మెటల్లర్జికల్, ఈలక్ట్రానిక్ లేదా ప్నియమటిక్ ఘటనలను అధిక పరస్పర సంబంధంలో ఉన్న సంక్లిష్ట వ్యవస్థలను విశ్లేషించుకుంటారు, రూపొందిస్తారు, అప్టిమైజ్ చేస్తారు. అందువల్ల నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం మానవ మరియు ప్రోగ్రామింగ్ యొక్క పరస్పర సంబంధాలను కలిగిన వివిధ ప్రకారం గతి వ్యవస్థలను ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ వ్యవస్థలను వ్యాపకంగా నియంత్రణ వ్యవస్థలు అని పిలుస్తారు.

నియంత్రణ వ్యవస్థ అభిప్రాయ శాస్త్రం వ్యవస్థను విశ్లేషించడం, రూపొందించడం మరియు ప్రయోగం చేయడం యొక్క ప్రయత్నాలను ఉన్నత ప్రతిసాధన సమయం, సామర్థ్యం మరియు స్థిరమైన వ్యవహారం యొక్క ప్రయత్నాలను ఉన్నతం చేయడం యొక్క లక్ష్యంగా ఉంటుంది.

నియంత్రణ వ్యవస్థలో రెండు పద్ధతులు ఉన్నాయి: క్లాసికల్ పద్ధతులు మరియు మోడర్న్ పద్ధతులు. వ్యవస్థ యొక్క గణిత మోడల్ మొదటి దశలో ఏర్పాటు చేయబడుతుంది, తర్వాత విశ్లేషణ, రూపొందించడం మరియు ప్రయోగం చేయబడుతుంది. స్థిరమైన ప్రయోజనాలకు ఆవశ్యక పరిస్థితులను తనిఖీ చేసి, చివరకు అప్టిమైజేషన్ చేస్తారు.

క్లాసికల్ పద్ధతిలో, గణిత మోడల్ సాధారణంగా సమయ డొమైన్, ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్ లేదా కమ్ప్లెక్స్ డొమైన్ లో చేయబడుతుంది. వ్యవస్థ యొక్క స్టెప్ ప్రతిసాధనను సమయ డొమైన్ డిఫరెన్షియల్ విశ్లేషణ ద్వారా గణితంగా మోడల్ చేయబడుతుంది, దాని సెట్లింగ్ సమయం, % ఓవర్షోట్ వంటివి కనుగొనడం జరుగుతుంది. లాప్లేస్ ట్రాన్స్ఫార్మ్స్ సాధారణంగా ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్ లో వ్యవహరించబడతాయి, వ్యవస్థ యొక్క ఓపెన్ లూప్ గెయిన్, ఫేజ్ మార్జిన్, బాండ్వైడ్త్ వంటివి కనుగొనడానికి. ట్రాన్స్ఫర్ ఫంక్షన్, నైక్విస్ట్ స్థిరమైన ప్రమాణాలు, డేటా సమప్లింగ్, నైక్విస్ట్ ప్లాట్, పోల్స్ మరియు సెరోస్, బోడే ప్లాట్స్, వ్యవస్థ ద్రోహాలు అన్ని క్లాసికల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం యొక్క అంతర్భాగంలో ఉన్నాయి.

మోడర్న్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం మల్టిపుల్ ఇన్‌పుట్ మల్టిపుల్ ఔట్‌పుట్ (MIMO) వ్యవస్థలను, స్టేట్ స్పేస్ దృష్టికోణం, ఐగన్వాల్స్, వెక్టర్లను పరిగణిస్తుంది. సంక్లిష్ట సాధారణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలను మార్చడం కానీ, మోడర్న్ దృష్టికోణం ఉన్నత పరిమాణ సమీకరణాలను మొదటి పరిమాణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలకు మార్చి, వెక్టర్ విధానం ద్వారా పరిష్కరిస్తుంది.

ఎంటోమాటిక్ నియంత్రణ వ్యవస్థలు సాధారణంగా మనువల్ల నియంత్రణ లేని విధంగా ఉపయోగించబడతాయి. నియంత్రిత వేరియబుల్ ని ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగా ముఖ్యంగ......

నియంత్రణ వ్యవస్థల చరిత్ర

అటోమాటిక్ నియంత్రణ వ్యవస్థల ప్రయోగం ప్రాచీన సంస్కృతుల నుండి ఉపయోగం చేయబడుతుందని నమోదైనది. గ్రీక్‌లు మరియు అరబ్‌లు త్రీడ్ శతాబ్దం క్రైస్టు పూర్వం నుండి సమయాన్ని సరైన విధంగా కొలిచే వివిధ రకాల వాటర్ క్లాక్‌లను రంగు చేస్తూ ఉంది. కానీ మొదటి అటోమాటిక్ వ్యవస్థ 1788లో వాట్స్ ఫ్లై బాల్ గవర్నర్ అని పిలుస్తారు, ఇది ఔద్యోగిక విప్లవాన్ని ప్రారంభించింది. గవర్నర్ యొక్క గణిత మోడల్ 1868లో మాక్స్వెల్ ద్వారా విశ్లేషించబడింది. 19వ శతాబ్దంలో, లీహ్నర్డ్ యులర్, పియర్ సిమాన్ లాప్లేస్, జోసెఫ్ ఫోరియర్ వివిధ గణిత మోడలింగ్ పద్ధతులను వికసించారు. రెండవ వ్యవస్థ 1885లో అల్ బ్యూట్జ్ డాంపర్ ఫ్లాపర్ - ఒక థర్మోస్టాట్ అని పిలుస్తారు. అతను హనీవెల్ అనే కంపెనీని ప్రారంభించారు.

20వ శతాబ్దం నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం యొక్క స్వర్ణ యుగంగా ప్రఖ్యాతి పొందింది. ఈ కాలంలో క్లాసికల్ నియంత్రణ పద్ధతులు బెల్ లాబరేటరీలో హెండ్రిక్ వేడ్ బోడే మరియు హారీ నైక్విస్ట్ ద్వారా వికసించబడ్డాయి. అమెరికా రష్యన్ గణిత శాస్త్రవేత్త మినోర్స్కీ ద్వారా జహాజ్ల నియంత్రణ వ్యవస్థలు వికసించబడ్డాయి. అతను 1920లో ఇంటిగ్రల్ మరియు డిరివేటివ్ నియంత్రణ యొక్క భావనను ప్రవేశపెట్టారు. మీదకు, నైక్విస్ట్ మరియు ఇవాన్స్ ద్వారా స్థిరమైన ప్రమాణాల భావనను ప్రవేశపెట్టారు. ఓలివర్ హెవీసైడ్ ద్వారా నియంత్రణ వ్యవస్థలో ట్రాన్స్ఫార్మ్స్ ఉపయోగించబడ్డాయి. 1950ల తర్వాత రుడోల్ఫ్ కాల్మాన్ ద్వారా మోడర్న్ నియంత్రణ పద్ధతులు క్లాసికల్ పద్ధతుల పరిమితులను దూరం చేయడానికి వికసించబడ్డాయి. 1975లో PLC లను ప్రవేశపెట్టారు.

నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం రకాలు

నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం వివిధ పద్ధతుల మీద ఆధారపడి తనది వర్గీకరణ ఉంటుంది. నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం యొక్క ప్రధాన రకాలు ఇవి:

• క్లాసికల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• మోడర్న్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• రాబస్ట్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• ఓప్టిమల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• ఎడాప్టివ్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• నాన్లినియర్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

• గేమ్ థియరీ

క్లాసికల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

వ్యవస్థలను సాధారణంగా సాధారణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలను ఉపయోగించి ప్రదర్శించబడతాయి. క్లాసికల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రంలో, ఈ సమీకరణాలను మార్పు చేసి, మార్పు చేసిన డొమైన్లో విశ్లేషించబడతాయి. లాప్లేస్ ట్రాన్స్ఫార్మ్, ఫోరియర్ ట్రాన్స్ఫార్మ్ మరియు z ట్రాన్స్ఫార్మ్ వంటివి ఉదాహరణలు. ఈ పద్ధతి సాధారణంగా సింగిల్ ఇన్‌పుట్ సింగిల్ ఔట్‌పుట్ వ్యవస్థల (SISO)లో ఉపయోగించబడుతుంది.

మోడర్న్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

మోడర్న్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రంలో, ఉన్నత పరిమాణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలను మొదటి పరిమాణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలకు మార్చబడతాయి. ఈ సమీకరణాలను వెక్టర్ విధానం ద్వారా పరిష్కరించబడతాయి. ఈ విధంగా, ఉన్నత పరిమాణ డిఫరెన్షియల్ సమీకరణాలను పరిష్కరించడంలో ఉన్న చాలా సమస్యలను పరిష్కరించబడతాయి.

ఈ విధానాలు మల్టిపుల్ ఇన్‌పుట్ మల్టిపుల్ ఔట్‌పుట్ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్లో విశ్లేషణ సాధ్యం కాదు. మల్టిపుల్ వేరియబుల్స్ కలిగిన నాన్లినియర్ సమస్యలను మోడర్న్ విధానం ద్వారా పరిష్కరించబడతాయి. స్టేట్ స్పేస్ వెక్టర్లు, ఐగన్వాల్స్, మరియు ఐగన్ వెక్టర్లు ఈ వర్గంలో ఉన్నాయి. స్టేట్ వేరియబుల్స్ ఇన్‌పుట్, ఔట్‌పుట్ మరియు వ్యవస్థ వేరియబుల్స్ని వివరిస్తాయి.

రాబస్ట్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం

రాబస్ట్ నియంత్రణ విధానంలో, పారమీటర్ల మార్పుతో వ్యవస్థ యొక్క ప్రదర్శన మార్పులను కొనసాగించడం ద్వారా అప్టిమైజేషన్ చేయబడుతుంది. ఇది స్థిరమైన ప్రదర్శన మరియు స్థిరమైన ప్రదర్శనను వ్యాపించడంలో, సంబంధిత పరిష్కారాలను కనుగొనడంలో సహాయపడుతుంది. కాబట్టి, రాబస్ట్ నియంత్రణలో, పరివర్తనలు, అంతర్న అసరాలు, శబ్దాలు, మరియు విఘటనలను కనుగొనడం ద్వారా వ్యవస్థ యొక్క దోషాలను తగ్గించడం జరుగుతుంది.

ఓప్టిమల్ నియంత్రణ అభిప్రాయ శాస్త్రం