Systèmes de commande : Qu'est-ce que c'est ? (Exemples de systèmes de commande en boucle ouverte et en boucle fermée)
Qu'est-ce qu'un Système de Contrôle
Un système de contrôle est défini comme un système de dispositifs qui gère, commande, dirige ou régule le comportement d'autres dispositifs ou systèmes pour atteindre un résultat souhaité. Un système de contrôle atteint cela à travers des boucles de contrôle, qui sont un processus conçu pour maintenir une variable de processus à un point de consigne souhaité.
En d'autres termes, la définition d'un système de contrôle peut être simplifiée comme un système qui contrôle d'autres systèmes. Alors que la civilisation humaine se modernise jour après jour, la demande d'automatisation a augmenté en parallèle. L'automatisation nécessite un contrôle sur des systèmes de dispositifs interactifs.
Ces dernières années, les systèmes de contrôle ont joué un rôle central dans le développement et l'avancement de la technologie moderne et de la civilisation. Pratiquement tous les aspects de notre vie quotidienne sont plus ou moins affectés par un type de système de contrôle.
Des exemples de systèmes de contrôle dans votre vie quotidienne incluent un climatiseur, un réfrigérateur, un climatiseur, un réservoir de toilette, un fer à repasser automatique, et de nombreux processus au sein d'une voiture – tels que le régulateur de vitesse.
Dans les milieux industriels, nous trouvons des systèmes de contrôle dans le contrôle qualité des produits, les systèmes d'armes, les systèmes de transport, les systèmes d'énergie, la technologie spatiale, la robotique, et bien plus encore.
Les principes de la théorie du contrôle sont applicables tant aux domaines techniques qu'aux domaines non techniques. Vous pouvez en apprendre davantage sur les systèmes de contrôle en étudiant nos QCM sur les systèmes de contrôle.
Caractéristiques d'un Système de Contrôle
La principale caractéristique d'un système de contrôle est qu'il doit y avoir une relation mathématique claire entre l'entrée et la sortie du système.
Lorsque la relation entre l'entrée et la sortie du système peut être représentée par une proportionnalité linéaire, le système est appelé un système de contrôle linéaire.
De nouveau, lorsque la relation entre l'entrée et la sortie ne peut pas être représentée par une seule proportionnalité linéaire, mais plutôt l'entrée et la sortie sont liées par une relation non linéaire, le système est qualifié de système de contrôle non linéaire.
Exigences d'un Bon Système de Contrôle
Précision : La précision est la tolérance de mesure de l'instrument et définit les limites des erreurs commises lors de l'utilisation de l'instrument dans des conditions de fonctionnement normales.
La précision peut être améliorée en utilisant des éléments de rétroaction. Pour augmenter la précision de tout système de contrôle, un détecteur d'erreur doit être présent dans le système de contrôle.
Sensibilité : Les paramètres d'un système de contrôle changent toujours avec les changements des conditions environnantes, des perturbations internes ou d'autres paramètres.
Ce changement peut être exprimé en termes de sensibilité. Tout système de contrôle devrait être insensible à de tels paramètres, mais sensible uniquement aux signaux d'entrée.
Bruit : Un signal d'entrée indésirable est connu sous le nom de bruit. Un bon système de contrôle devrait pouvoir réduire l'effet du bruit pour une meilleure performance.
Stabilité : C'est une caractéristique importante du système de contrôle. Pour un signal d'entrée borné, la sortie doit également être bornée et si l'entrée est nulle, alors la sortie doit également être nulle. Un tel système de contrôle est dit stable.
Bande passante : La plage de fréquences de fonctionnement détermine la bande passante du système de contrôle. La bande passante doit être aussi large que possible pour la réponse en fréquence d'un bon système de contrôle.
Vitesse : C'est le temps nécessaire au système de contrôle pour atteindre sa sortie stable. Un bon système de contrôle possède une grande vitesse. La période transitoire pour un tel système est très courte.
Oscillation : Un petit nombre d'oscillations ou des oscillations constantes de la sortie tendent à indiquer que le système est stable.
Types de Systèmes de Contrôle
Il existe divers types de systèmes de contrôle, mais tous sont créés pour contrôler les sorties. Les systèmes utilisés pour contrôler la position, la vitesse, l'accélération, la température, la pression, la tension, le courant, etc., sont des exemples de systèmes de contrôle.
Prenons l'exemple d'un simple contrôleur de température de pièce pour clarifier le concept. Supposons qu'il y ait un simple élément chauffant, qui se chauffe tant que l'alimentation électrique est allumée.
Tant que l'interrupteur d'alimentation du chauffage est allumé, la température de la pièce augmente et après avoir atteint la température désirée de la pièce, l'alimentation est coupée.
De nouveau, en raison de la température ambiante, la température de la pièce baisse, et ensuite l'élément chauffant est manuellement rallumé pour atteindre à nouveau la température désirée de la pièce. De cette manière, on peut contrôler manuellement la température de la pièce à un niveau souhaité. C'est un exemple d'un système de contrôle manuel.
Ce système peut être amélioré en utilisant un arrangement de commutation à minuterie de l'alimentation, où l'alimentation de l'élément chauffant est allumée et éteinte à intervalles prédéterminés pour atteindre le niveau de température souhaité de la pièce.
Il existe une autre façon améliorée de contrôler la température de la pièce. Ici, un
