Mga Uri ng mga Sistema ng Pagkontrol | Linear at Non-Linear na Sistema ng Pagkontrol
Ang sistema ng pagkontrol ay isang sistema ng mga aparato na nagmamaneho, nagbibigay ng utos, nagdiri-direkta o nagsasalamin sa pag-uugali ng iba pang mga aparato upang makamit ang inaasahang resulta. Sa ibang salita, ang definisyon ng isang sistema ng pagkontrol ay maaaring ipaliwanag bilang isang sistema na nakokontrol ng iba pang mga sistema upang makamit ang inaasahang estado. Mayroong iba't ibang mga uri ng sistema ng pagkontrol, na maaaring malaking kategorya bilang linear na sistema ng pagkontrol o non-linear na sistema ng pagkontrol. Ang mga uri ng sistema ng pagkontrol na ito ay ipinapaliwanag nang detalyado sa ibaba.
Mga Linear na Sistema ng Pagkontrol
Upang maintindihan ang linear na sistema ng pagkontrol, dapat munang unawain natin ang prinsipyo ng superposisyon. Ang prinsipyo ng teorema ng superposisyon ay kasama ang dalawang mahalagang katangian at sila ay ipinaliwanag sa ibaba:
Homogenidad: Ang isang sistema ay sinasabing homogeno kung imumulit natin ang input na may ilang konstanteng A, ang output ay magsasamantala din ng parehong halaga ng konstante (i.e. A).
Additivity: Suposado na mayroon tayong isang sistema S at binibigyan natin ito ng input na a1 sa unang pagkakataon at natatanggap natin ang output na b1 na tugon sa input na a1. Sa pangalawang pagkakataon, binibigyan natin ito ng input na a2 at tugon dito, natatanggap natin ang output na b2.
Ngayon, suposado na binibigyan natin ng input na sum ng mga dating input (i.e. a1 + a2) at tugon dito, natatanggap natin ang output na (b1 + b2), saka sasabihin natin na ang sistema S ay sumusunod sa katangian ng additivity. Ngayon, maaari nating ilarawan ang mga linear na sistema ng pagkontrol bilang ang mga uri ng sistema ng pagkontrol na sumusunod sa prinsipyo ng homogenidad at additivity.
Mga Halimbawa ng Linear na Sistema ng Pagkontrol
Isaalang-alang ang isang tuluy-tuloy na resistibong network na may constant na DC source. Ang circuit na ito ay sumusunod sa prinsipyo ng homogenidad at additivity. Lahat ng hindi inaasahang epekto ay iniiwasan at asumuhin ang ideal na pag-uugali ng bawat elemento sa network, sinasabi natin na makukuha natin ang linear na voltage at current na katangian. Ito ang halimbawa ng isang linear na sistema ng pagkontrol.
Mga Non-linear na Sistema ng Pagkontrol
Maaari nating simpleng ilarawan ang nonlinear na sistema ng pagkontrol bilang isang sistema ng pagkontrol na hindi sumusunod sa prinsipyo ng homogenidad. Sa tunay na buhay, lahat ng mga sistema ng pagkontrol ay non-linear na sistema (ang linear na sistema ng pagkontrol ay lamang umiiral sa teorya). Ang describing function ay isang pamamaraan ng pag-analisa para sa ilang mga problema ng nonlinear na sistema ng pagkontrol.
Mga Halimbawa ng Non-linear na Sistema
Isang kilalang halimbawa ng isang non-linear na sistema ay ang magnetization curve o no load curve ng isang DC machine. Ipapaliwanag natin nang maikli ang no-load curve ng mga DC machines dito: Ang no load curve ay nagbibigay sa atin ng relasyon sa pagitan ng air gap flux at field winding mmf. Malinaw mula sa kurba na ibinigay sa ibaba na sa simula, may linear na relasyon sa pagitan ng winding mmf at air gap flux ngunit pagkatapos nito, nagsimula ang saturation na nagpapakita ng nonlinear na pag-uugali ng kurba o katangian ng nonlinear na sistema ng pagkontrol.
Analog o Tuluy-tuloy na Sistema
Sa mga uri ng sistema ng pagkontrol na ito, mayroon tayong tuluy-tuloy na signal bilang input sa sistema. Ang mga signal na ito ay tuloy-tuloy na punsiyon ng oras. Maaaring may iba't ibang pinagmulan ng tuluy-tuloy na input signal tulad ng sinusoidal na uri ng signal input source, square type of signal input source; ang signal ay maaaring maging tuluy-tuloy na triangle, etc.
Digital o Discreet na Sistema
Sa mga uri ng sistema ng pagkontrol na ito, mayroon tayong discrete na signal (o signal na maaaring maging pulse) bilang input sa sistema. Ang mga signal na ito ay may discrete na interval ng oras. Maaari nating i-convert ang iba't ibang pinagmulan ng tuluy-tuloy na input signal tulad ng sinusoidal na uri ng signal input source, square type of signal input source, etc. sa isang discrete na anyo gamit ang switch.
Ngayon, mayroong iba't ibang mga abilidad ng discrete o digital na sistema sa analog na sistema at ang mga abilidad na ito ay isinulat sa ibaba:
Mas epektibo ang mga digital na sistema sa pag-handle ng mga nonlinear na sistema ng pagkontrol kaysa sa analog na uri ng sistema.
Mas mababa ang pangangailangan ng lakas sa kaso ng isang discrete o digital na sistema kumpara sa mga analog na sistema.
May mas mataas na antas ng akurasiya ang digital na sistema at maaari itong gumawa ng iba't ibang komplikadong pagkalkula nang madali kumpara sa mga analog na sistema.
Mas mataas ang reliabilidad ng digital na sistema kumpara sa analog na sistema. Mas maliit at kompakto rin ang sukat nito.
Gumagana ang digital na sistema sa logical operations na nagpapataas ng kanilang akurasiya ng maraming beses.
Mas kaunti ang mga pagkawala sa kaso ng mga discrete na sistema kumpara sa mga analog na sistema sa pangkalahatan.
Single Input Single Output Systems
Kilala rin ito bilang SISO na uri ng sistema. Dito, mayroon ang sistema ng isang input para sa isang output. Iba't ibang halimbawa ng ganitong uri ng sistema maaaring kabilang ang temperature control, position control system, etc.
Multiple Input Multiple Output Systems
Kilala rin ito bilang MIMO na uri ng sistema. Dito, mayroon ang sistema ng maraming output para sa maraming input. Iba't ibang halimbawa ng ganitong uri ng sistema maaaring kabilang ang PLC na uri ng sistema, etc.
Lumped Parameter System
Sa mga uri ng sistema ng pagkontrol na ito, ang iba't ibang aktibong at pasibong component ay inaasahan na nakonsentrado sa isang punto at dahil dito, tinatawag itong lumped parameter na uri ng sistema. Madali ang pagsusuri ng ganitong uri ng sistema na kasama ang differential equations.
Distributed Parameter System
