Системи за управление: Какво са те? (Примери за системи с отворен и затворен кръг)

Какво е система за управление?

Система за управление се дефинира като система от устройства, които управляват, командират, ръководят или регулират поведението на други устройства или системи, за да постигнат желан резултат. Системата за управление постига това чрез контролни петли, които са процес, предназначен да поддържа променливата на процеса на желана установена точка.

Другими думи, дефиницията на система за управление може да бъде опростена като система, която контролира други системи. Като човешката цивилизация се модернизира ден след ден, потребността за автоматизация е нараснала паралелно с нея. Автоматизациейта се изисква контрол над системи от взаимодействащи устройства.

В последните години системите за управление са играли централна роля в развитието и напредъка на модерната технология и цивилизация. Практически всеки аспект от нашата ежедневна живот е повече или по-малко засегнат от някакъв тип система за управление.

Примери за системи за управление в вашия ежедневен живот включват климатизатор, хладилник, климатизатор, резервоар за тоалетна, автоматичен щипач и много процеси в колата – като круиз контрол.

В промишлените условия намираме системи за управление в качествения контрол на продукти, оръжейни системи, транспортни системи, енергийни системи, космическата технология, роботиката и много други.

Принципите на теорията за управление са приложими както в инженерната, така и в невъзможно инженерната област. Можете да научите повече за системите за управление, като изучавате нашите MCQ за системи за управление.

Характеристики на система за управление

Основната характеристика на система за управление е, че трябва да има ясна математическа връзка между входа и изхода на системата.

Когато връзката между входа и изхода на системата може да бъде представена с линейна пропорционалност, системата се нарича линейна система за управление.

Пак, когато връзката между входа и изхода не може да бъде представена с единична линейна пропорционалност, а по-скоро входа и изхода са свързани с някаква нелинейна връзка, системата се нарича нелинейна система за управление.

Изисквания за добра система за управление

Точност: Точността е допустимата грешка на инструмента и дефинира границите на грешките, направени при нормални условия на работа на инструмента.

Точността може да бъде подобрена чрез използване на елементи за обратна връзка. За увеличаване на точността на всяка система за управление детектор на грешки трябва да бъде наличен в системата за управление.

Чувствителност: Параметрите на системата за управление винаги се изменят с промяната в околните условия, вътрешните разстройства или други параметри.

Тази промяна може да бъде изразена чрез чувствителност. Всяка система за управление трябва да бъде нечувствителна към такива параметри, но чувствителна само към входящите сигнали.

Шум: Нежелан входящ сигнал се нарича шум. Добра система за управление трябва да може да намали ефекта на шума за по-добро изпълнение.

Стабилност: Това е важна характеристика на системата за управление. За ограничен входящ сигнал, изходящият сигнал трябва да бъде ограничен и ако входящият сигнал е нула, то изходящият сигнал също трябва да бъде нула, такава система за управление се нарича стабилна система.

Честотен диапазон: Оперативният честотен диапазон определя честотния диапазон на системата за управление. Честотният диапазон трябва да бъде колкото се може по-голям за честотния отговор на добра система за управление.

Скорост: Това е времето, необходимо на системата за управление, за да постигне своето стабилно изходящо. Добра система за управление разполага с висока скорост. Прехвърлящият период за такава система е много малък.

Осцилации: Малко число осцилации или постоянни осцилации на изходящото показват, че системата е стабилна.

Типове системи за управление

Има различни типове системи за управление, но всички те са създадени, за да контролират изходящите. Системите, използвани за контролиране на позиция, скорост, ускорение, температура, налягане, напрежение, ток и т.н., са примери за системи за управление.

Нека вземем пример с простия контролер на температурата в стаята, за да обясним концепцията. Представете си, че има прост елемент за нагряване, който се нагрява, докато електрическата мощност е включена.

Докато електрическата мощност е включена, температурата в стаята се увеличава, и след като е постигната желаната температура, електрическата мощност се изключва.

Отново поради околната температура, температурата в стаята спада, и после ръчно елементът за нагряване се включва, за да се постигне желаната температура в стаята. По този начин, човек може ръчно да контролира температурата в стаята