Specoj de Kontrolsistemoj | Lineara kaj Nelineara Kontrolsistema
Regula sistemo estas sistemo da aparatoj, kiuj administras, komandas, direktas aŭ regulas la konduton de aliaj aparatoj por atingi deziratan rezulton. En aliaj vortoj, la difino de regula sistemo povas esti simpligita kiel sistemo, kiu kontrolos aliajn sistemojn por atingi deziran staton. Ekzistas diversaj tipoj de regulaj sistemoj, kiuj povas esti ĝenerale kategorizitaj kiel lineara regulaj sistemoj aŭ nelineara regulaj sistemoj. Ĉi tiuj tipoj de regulaj sistemoj estas diskutataj en detalo sube.
Lineara Regulaj Sistemoj
Por kompreni la linearan regulan sistemon, ni unue devus kompreni la principon de superpozicio. La principo de superpozicia teoremo inkluzivas du gravajn ecojn, kiuj estas klarigitaj sube:
Homogenececo: Sistemo estas dirita esti homogena, se ni multiplikas la enigo kun iu konstanta A tiam la eligo ankaŭ estos multiplikita per la sama valoro de konstanto (t.e. A).
Adiciebleco: Supozu, ke ni havas sistemon S kaj ni donas la enigon al ĉi tiu sistemo kiel a1 por la unua fojo kaj ni ricevas la eligon kiel b1 responde al la enigo a1. Por la dua fojo ni donas la enigon a2 kaj responde al ĉi tio ni ricevas la eligon kiel b2.
Nun supozu, ke ĉi-foje ni donas la enigon kiel sumo de la antaŭaj enigoj (t.e. a1 + a2) kaj responde al ĉi tiu enigo supozu, ke ni ricevas la eligon kiel (b1 + b2) tiam ni povas diri, ke sistemo S sekvas la econ de adiciebleco. Nun ni povas difini la linearajn regulajn sistemojn kiel tiujn tipojn de regulaj sistemoj, kiuj sekvas la principon de homogenececo kaj adiciebleco.
Ekzemploj de Lineara Regula Sistemo
Konsideru puran rezistancon reton kun konstanta DC fonto. Ĉi tiu cirkvito sekvas la principon de homogenececo kaj adiciebleco. Ĉiuj nedezirindaj efektoj estas neglektitaj kaj asumante idealan konduton de ĉiu elemento en la reto, ni diras, ke ni ricevos linearan voltage kaj current karakterizoj. Ĉi tio estas ekzemplo de lineara regula sistemo.
Nelineara Regulaj Sistemoj
Ni simple povas difini nelinearan regulan sistemon kiel regulan sistemon, kiu ne sekvas la principon de homogenececo. En vera vivo, ĉiuj regulaj sistemoj estas nelinearaj sistemoj (linearaj regulaj sistemoj nur ekzistas en teorio). La priskribanta funkcio estas proksimuma proceduro por analizi certajn nelinearajn regulajn problemojn.
Ekzemploj de Nelineara Sistemo
Bone konata ekzemplo de nelineara sistemo estas magnetizado kurbo aŭ senlada kurbo de DC maŝino. Ni breve diskutos senladan kurbon de DC maŝinoj ĉi tie: Senlada kurbo donas nin la rilaton inter la aerflanka fluo kaj la kampla mmf. Estas tre klare el la kurbo donita sube, ke en la komenco, estas lineara rilato inter vindma mmf kaj la aerflanka fluo, sed post ĉi tio, saturo venas, kiu montras la nelinearan konduton de la kurbo aŭ karakterizo de la nelineara regula sistemo.
Analogaj aŭ Kontinuaj Sistemoj
En ĉi tiuj tipoj de regulaj sistemoj, ni havas kontinan signalon kiel enigon al la sistemo. Ĉi tiuj signaloj estas kontinua funkcio de tempo. Ni povas havi diversajn fontojn de kontina eniga signalo kiel sinusoidalaj tipoj de signalo eniga fonto, kvadrata tipo de signalo eniga fonto; la signalo povas esti en formo de kontinua triangulo ktp.
Digitalaj aŭ Diskretaj Sistemoj
En ĉi tiuj tipoj de regulaj sistemoj, ni havas diskretan signalon (aŭ signalo povas esti en formo de pulso) kiel enigon al la sistemo. Ĉi tiuj signaloj havas diskretan intervalon de tempo. Ni povas konverti diversajn fontojn de kontina eniga signalo kiel sinusoidalaj tipoj de signalo eniga fonto, kvadrata tipo de signalo eniga fonto ktp en diskretan formon uzante ŝaltilon.
Nun ekzistas diversaj avantaĝoj de diskreta aŭ digitala sistemo super la analoga sistemo kaj ĉi tiuj avantaĝoj estas skribitaj sube:
Digitalaj sistemoj povas trakti nelinearajn regulajn sistemojn pli efektive ol analogaj tipoj de sistemoj.
Energian postulado en okazo de diskreta aŭ digitala sistemo estas malpli komparate al analogaj sistemoj.
Digitala sistemo havas pli altan rapidon de precizeco kaj povas fari diversajn kompleksajn kalkulojn facile kompare al analogaj sistemoj.
Fiabileco de la digitala sistemo estas pli alta kompare al analoga sistemo. Ili ankaŭ havas malgrandan kaj kompakta grandon.
Digitala sistemo laboras sur logikaj operacioj, kio pligrandigas ilian precizecon multeoble.
Perdoj en okazo de diskretaj sistemoj estas malpli kompare al analogaj sistemoj ĝenerale.
Unu-eniga Unu-eliga Sistemoj
Ĉi tiuj estas ankaŭ konataj kiel SISO tipo de sistemo. En ĉi tiu, la sistemo havas unuan enigon por unua eligo. Diversaj ekzemploj de ĉi tiu tipo de sistemo povas inkluzivi temperatur-regulan, pozicio-regulan sistemon ktp.
Multi-enigaj Multi-eligaj Sistemoj
Ĉi tiuj estas ankaŭ konataj kiel MIMO tipo de sistemo. En ĉi tiu, la sistemo havas plurajn eligojn por pluraj enigoj. Diversaj ekzemploj de ĉi tiu tipo de sistemo povas inkluzivi PLC tipo sistemo ktp.
Komuna Parametra Sistemo
En ĉi tiuj tipoj de regulaj sistemoj, la diversaj aktivaj kaj pasivaj komponentoj estas supozitaj esti koncentritaj je punkto kaj pro tio ĉi tiuj estas nomitaj komuna parametra tipo de sistemo. Analizo de tia tipo de sistemo estas tre facila, kiu inkluzivas diferencialajn ekvaciojn.
Distribuita Parametra Sistemo
