Krmilni sistemi: Kaj so? (Primeri odprtih in zaprtih zank krmilnih sistemov)

Kaj je sistem nadzora?

Sistem nadzora je definiran kot sistem naprav, ki upravlja, ukvarja, vodilno vpliva ali regulira obnašanje drugih naprav ali sistemov, da bi dosegel želeni rezultat. Sistem nadzora to doseže preko zank nadzora, ki so postopek, zasnovan za ohranjanje procesne spremenljivke na želeni referenčni točki.

Drugimi besedami, definicija sistema nadzora se lahko poenostavi kot sistem, ki nadzoruje druge sisteme. Ko se ljudska civilizacija vsak dan modernizira, se povpraševanje po avtomatizaciji povečuje tudi z njo. Avtomatizacija zahteva nadzor nad sistemom medsebojno delujočih naprav.

V zadnjih letih so sistemi nadzora igrali središnjo vlogo pri razvoju in napredku moderne tehnologije in civilizacije. Praktično vsak aspekt našega dnevnega življenja je več ali manj vpliven nekakšnim sistemom nadzora.

Primeri sistemov nadzora v vašem dnevnem življenju vključujejo klimatsko napravo, hladilnik, klimatsko napravo, spremnik za stranišče, avtomatsko utvarilo in mnoge procese znotraj avtomobila – kot je tempomat.

V industrijskih okoljih najdemo sisteme nadzora v kontroli kakovosti izdelkov, orodju za orožje, prevoznih sistemih, energijskih sistemih, vesoljski tehnologiji, robotiki in še veliko več.

Načela teorije nadzora so uporabna tako v inženirskem kot v neinženirskem področju. Več o sistemih nadzora lahko naučite, če boste študirali naše MCQ o sistemih nadzora.

Značilnosti sistema nadzora

Glavna značilnost sistema nadzora je, da mora biti jasna matematična relacija med vhodom in izhodom sistema.

Ko se lahko relacija med vhodom in izhodom sistema predstavi z linearno proporcionalnostjo, se sistem imenuje linearni sistem nadzora.

Spet, ko se relacija med vhodom in izhodom ne more predstaviti z enojno linearno proporcionalnostjo, temveč je vhod in izhod povezan z nekaj nelinearno relacijo, se sistem imenuje nelinearni sistem nadzora.

Pogoji dobroga sistema nadzora

Natančnost: Natančnost je merilo tolerancije instrumenta in določa meje napak, ki jih naredimo, ko instrument uporabljamo v normalnih delovnih pogojih.

Natančnost se lahko izboljša z uporabo elementov povratne zanke. Za povečanje natančnosti katerega koli sistema nadzora mora biti prisoten detektor napak v sistemu nadzora.

Občutljivost: Parametri sistema nadzora se vedno spreminjajo zaradi sprememb okoljskih pogojev, notranjih motenj ali drugih parametrov.

To spremembo lahko izrazimo v smislu občutljivosti. Kateri koli sistem nadzora bi moral biti neobčutljiv na take parametre, toda občutljiv le na vhodne signale.

Šum: Nezaželen vhodni signal se imenuje šum. Dobro opremljen sistem nadzora bi moral biti sposoben zmanjšati učinek šuma za boljšo delovanje.

Stabilnost: To je pomembna značilnost sistema nadzora. Za omejen vhodni signal mora biti izhod omejen, in če je vhod enak nič, mora biti izhod tudi enak nič, tak sistem nadzora se imenuje stabilni sistem.

Pasmo frekvenc: Operativni frekvenčni obseg odloča o pasmu frekvenc sistema nadzora. Pasmo frekvenc bi moralo biti čim večje za frekvenčni odziv dobrega sistema nadzora.

Hitrost: To je čas, ki ga potrebuje sistem nadzora, da doseže svoj stabilni izhod. Dobro opremljen sistem nadzora ima visoko hitrost. Tranzientni obdobje za tak sistem je zelo majhno.

Oscilacije: Malo število oscilacij ali konstantne oscilacije izhoda kažejo, da je sistem stabilen.

Vrste sistemov nadzora

Obstaja več vrst sistemov nadzora, vendar so vse ustvarjene za nadzor izhodov. Sistemi, uporabljeni za nadzor položaja, hitrosti, pospeška, temperature, tlaka, napetosti in toka itd., so primeri sistemov nadzora.

Razmislite o preprostem temperaturnem regulatorju sobe, da pojasnite koncept. Predpostavimo, da obstaja preprost segrevski element, ki se segreva, dokler je električna osvetlitev vklopljena.

Dokler je vključena vstopna napajalna ključica segrevskega elementa, temperatura sobe narašča, in po dosegu željene temperature sobe je vstopna napajalna ključica izključena.

Znova zaradi okoljske temperature pa temperatura sobe pada, in potem ročno segrevski element vključimo, da ponovno dosežemo želeno temperaturo sobe. Na ta način lahko ročno nadzorujete temperaturo sobe na želeni ravni. To je primer ročnega sistema nadzora.

Ta sistem se lahko nadalje izboljša z uporabo