Stuurbestuurssysteme: Wat is hulle? (Voorbeelde van oop-lus en geslote-lus stuurbestuurssysteme)

Wat is 'n beheersisteem?

'n Beheersisteem word gedefinieer as 'n stelsel van toestelle wat ander toestelle of stelsels bestuur, beheer, rig of reguleer om 'n gewenste resultaat te bereik. 'n Beheersisteem bereik dit deur middel van beheerlusse, wat 'n proses is ontwerp om 'n prosesveranderlike by 'n gewenste ingestelde punt te handhaaf.

Met ander woorde, die definisie van 'n beheersisteem kan vereenvoudig word as 'n stelsel wat ander stelsels beheer. Soos menslike beskawing dag deur dag gemoderniseer word, het die vraag na outomatisering saam met dit toegeneem. Outomatisering vereis beheer oor stelsels van mekaar interakteerende toestelle.

In onlangse jare het beheersisteme 'n sentrale rol gespeel in die ontwikkeling en vooruitgang van moderne tegnologie en beskawing. Praktyklik elke aspek van ons daaglikse lewe word meer of minder beïnvloed deur 'n tipe beheersisteem.

Voorbeelde van beheersisteme in jou daaglikse lewe sluit in 'n lugverskuier, 'n koelkas, 'n lugverskuier, 'n toiletreservoir, 'n outomatiese strijkys, en baie prosesse binne 'n motor – soos kruisspoedbeheer.

In industriële instellings vind ons beheersisteme in die kwaliteitsbeheer van produkte, wapensisteme, vervoersisteme, energiestelsels, ruimte-tegnologie, robotika, en nog baie meer.

Die beginsels van beheerteorie is van toepassing op beide ingenieurs- en nie-ingenieursvelde. Jy kan meer oor beheersisteme leer deur ons beheersisteem MCQs te bestudeer.

Eienskappe van 'n Beheersisteem

Die hoof eienskap van 'n beheersisteem is dat daar 'n duidelike wiskundige verhouding tussen die invoer en uitvoer van die stelsel moet wees.

Wanneer die verhouding tussen invoer en uitvoer van die stelsel deur 'n lineêre proporsionaliteit voorgestel kan word, word die stelsel 'n lineêre beheersisteem genoem.

Wederom, wanneer die verhouding tussen invoer en uitvoer nie deur 'n enkele lineêre proporsionaliteit voorgestel kan word nie, maar eerder deur 'n nie-lineêre verhouding, word die stelsel 'n nie-lineêre beheersisteem genoem.

Vereistes van 'n Goede Beheersisteem

Akuraatheid: Akuraatheid is die meettoleransie van die instrument en definieer die grense van die foute wat gemaak word wanneer die instrument onder normale bedryfstoestande gebruik word.

Akuraatheid kan verbeter word deur terugvoer-elemente te gebruik. Om die akuraatheid van enige beheersisteem te verhoog, moet 'n foutdetektor in die beheersisteem teenwoordig wees.

Sensitiwiteit: Die parameters van 'n beheersisteem verander altyd met die verandering in omgewingsomstandighede, interne storing, of enige ander parameters.

Hierdie verandering kan uitgedruk word in terme van sensitiwiteit. Enige beheersisteem moet ongevoelig wees vir sulke parameters, maar gevoelig vir invoersignale slegs.

Geraas: 'n Ongeëskte invoersignaal staan bekend as geraas. 'n Goeie beheersisteem moet in staat wees om die geraaseffek te verminder vir beter prestasie.

Stabiliteit: Dit is 'n belangrike eienskap van die beheersisteem. Vir 'n begrensde invoersignaal, moet die uitvoer begrens wees, en as die invoer nul is, dan moet die uitvoer ook nul wees, sodat so 'n beheersisteem 'n stabiele stelsel genoem word.

Bandwydte: Die werkfrekwensiebereik beslis die bandwydte van die beheersisteem. Die bandwydte moet so groot as moontlik wees vir die frekwensie-antwoord van 'n goeie beheersisteem.

Spoed: Dit is die tyd wat die beheersisteem neem om sy stabiele uitvoer te bereik. 'n Goeie beheersisteem het hoë spoed. Die oorgangstyd vir so 'n stelsel is baie klein.

Ossillasie: 'n Klein aantal ossillasies of konstante ossillasies van die uitvoer dui tendensieel daarop dat die stelsel stabiel is.

Tipes Beheersisteme

Daar is verskeie tipes beheersisteme, maar almal is geskep om uitsette te beheer. Die stelsels wat gebruik word om posisie, spoed, versnelling, temperatuur, druk, spannings, en stroom, ens. te beheer, is voorbeelde van beheersisteme.

Laat ons 'n voorbeeld neem van die eenvoudige temperatuurregelaar van 'n kamer, om die konsep duidelik te maak. Stel daar is 'n eenvoudige verhittelement, wat verhit word terwyl die elektriese kragtoevoer aangeskakel is.

Terwyl die kragtoevoer van die verhitter aangeskakel is, styg die temperatuur in die kamer, en nadat die gewenste temperatuur in die kamer bereik is, word die kragtoevoer afgeskakel.

Weerom, as gevolg van omgewingstemperatuur, val die kamertemperatuur, en dan word die verhitter element manueel aangeskakel om die gewenste kamertemperatuur weer te bereik. Op hierdie manier kan jy die kamertemperatuur op 'n gewenste vlak manueel beheer. Dit is 'n voorbeeld van 'n manuele beheersisteem.