کنٹرول انجینئرنگ: یہ کیا ہے؟ (اور اس کی تاریخ)

کنٹرول انجینئرنگ کیا ہے

کنٹرول سسٹم انجینئرنگ وہ انجینئرنگ کی شاخ ہے جو کنٹرول نظریات کے مبادیوں کے ساتھ ساتھ کام کرتی ہے تاکہ ایک سسٹم کو ڈیزائن کیا جا سکے جو کنٹرول شدہ طور پر مطلوبہ مسلک کو دے سکے۔ لہذا، حالانکہ کنٹرول انجینئرنگ کو عام طور پر یونیورسٹی میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے تحت پڑھایا جاتا ہے، یہ ایک انٹرا ڈسیپلنری موضوع ہے۔

کنٹرول سسٹم انجینئرز پیچیدہ سسٹمز کا تجزیہ، ڈیزائن اور بہتر بنانے کا کام کرتے ہیں جو مکینکل، الیکٹریکل، کیمیائی، میٹالیورجیکل، الیکٹرانک یا پنیومیٹک عناصر کی بلکل مل جلتی تنظیم پر مشتمل ہوتے ہیں۔ لہذا کنٹرول انجینئرنگ کا تعلق مختلف قسم کے ڈائنامک سسٹمز سے ہوتا ہے جو میں انسانی اور ٹیکنالوجی کی رابطہ شامل ہوتا ہے۔ ان سسٹمز کو عموماً کنٹرول سسٹمز کہا جاتا ہے۔

کنٹرول سسٹم انجینئرنگ سسٹمز کے تجزیہ اور ڈیزائن پر مرکوز ہے تاکہ سسٹم کی جواب کی رفتار، صحت یقینیت اور استحکام میں بہتری آئے۔

کنٹرول سسٹم کی دو طریقوں میں کلاسیکی طریقے اور جدید طریقے شامل ہیں۔ سسٹم کی ریاضیاتی مدل کو پہلے مرحلے میں تیار کیا جاتا ہے جس کے بعد تجزیہ، ڈیزائن اور ٹیسٹنگ کیا جاتا ہے۔ استحکام کے لیے ضروری شرائط کی جانچ کی جاتی ہے اور آخر میں بہتری کی گئی ہوتی ہے۔

کلاسیکی طریقے میں، ریاضیاتی مدل کو عام طور پر وقت کے ڈومین، فریکوئنسی کے ڈومین یا مختلط ڈومین میں بنایا جاتا ہے۔ سسٹم کا اسٹیپ ریسپانس وقت کے ڈومین میں دفرنشیل تجزیہ کے ذریعے ریاضیاتی طور پر مودل کیا جاتا ہے تاکہ اس کا سیٹلنگ ٹائم، % اوور شوٹ وغیرہ معلوم کیا جا سکے۔ لاپلس تبدیلی فریکوئنسی کے ڈومین میں عام طور پر استعمال کی جاتی ہے تاکہ سسٹم کا آپن لوپ گین، فیز مارجن، بینڈ وڈ وغیرہ معلوم کیا جا سکے۔ ٹرانسفر فنکشن کا مفہوم، نائیکوئسٹ استحکام کے معیار، ڈیٹا کا سیمپلنگ، نائیکوئسٹ پلات، پولز اور زیروز، بود پلات، سسٹم کی دیری سب کلاسیکی کنٹرول انجینئرنگ کے تحت آتے ہیں۔

جدید کنٹرول انجینئرنگ کئی اِنپُٹ کئی آؤٹ پُٹ (MIMO) سسٹمز، سٹیٹ اسپیس رویہ، ایجن ویلیوز، اور ویکٹرز وغیرہ سے نexo with the change in parameters are measured for optimization. This aids in widening the stability and performance, also in finding alternate solutions. Hence in robust control, the environment, internal inaccuracies, noises, and disturbances are considered to reduce the fault in the system.

آپٹیمال کنٹرول انجینئرنگ

آپٹیمال کنٹرول انجینئرنگ میں، مسئلہ ریاضیاتی مدل کے طور پر فارمولائیٹ کیا جاتا ہے جس میں عمل کی فزیکل محدودیتوں اور کارکردگی کی محدودیتوں کو شامل کیا جاتا ہے تاکہ کوسٹ فنکشن کو کم کیا جا سکے۔ لہذا آپٹیمال کنٹرول انجینئرنگ سسٹم کو کم ترین کوسٹ کے ساتھ ڈیزائن کرنے کے لیے سب سے موزوں حل ہے۔

آڈیپٹو کنٹرول انجینئرنگ

آڈیپٹو کنٹرول انجینئرنگ میں، استعمال کیے جانے والے کنٹرولرز میں پیرامیٹرز کو کسی مکینزم کے ذریعے آڈیپٹبل بنایا جاتا ہے۔ نیچے دی گئی بلاک ڈیاگرام میں ایک آڈیپٹو کنٹرول سسٹم کا نمونہ دکھایا گیا ہے۔

اس قسم کے کنٹرولرز میں پیرامیٹرز کو ٹیون کرنے کے لیے ایک اضافی لوپ موجود ہوتا ہے جس کے علاوہ عمل کے عام فیड بیک بھی موجود ہوتا ہے۔

نیولینیئر کنٹرول انجینئرنگ

نیولینیئر کنٹرول انجینئرنگ ان غیر خطیت پر مرکوز ہے جو لائنیئر آرڈینری ڈفرینشیل ایکویشنز (یعنی وہ لائنیئر کنٹرول سسٹمز نہیں ہیں) کے ذریعے ظاہر نہیں کیے جا سکتے ہیں۔ یہ سسٹم متعدد منفرد تعادلی نقاط، لیمٹ سائیکلز، بيفورکیشنز کے ساتھ محدود وقت کے ساتھ ظاہر کرتا ہے۔ اصل محدودیت یہ ہے کہ اس کے لیے کثرت سے ریاضیاتی تجزیہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس تجزیہ میں، سسٹم کو لائنیئر حصہ اور نیولینیئر حصہ میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

گیم تھیوری

گیم تھیوری میں ہر سسٹم کو اپنے خرابیوں / نوائز کے خلاف اپنے کوسٹ فنکشن کو کم کرنا ہوتا ہے۔ لہذا یہ تنازع اور تعاون کا مطالعہ ہے۔ خرابیاں کوشش کرتی ہیں کہ کوسٹ فنکشن کو زیادہ کریں۔ یہ تھیوری رابسٹ اور آپٹیمال کنٹرول انجینئرنگ سے متعلق ہے۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.