Tegundir stýringarkerfa | Línuleg og ólínuleg stýringarkerfi

Stýrikerfi er kerfi af tækjum sem stýrir, skipar, stjórnar eða reglur hætti aðrar tækja til að ná ákveðnum markmiði. Í öðrum orðum, skilgreining á stýrikerfi getur verið einfölduð sem kerfi sem stýrir aðrum kerfum til að ná ákveðnu standa. Það eru margar tegundir stýrikerfa, sem má alhæft flokka sem línuleg stýrikerfi eða ekki-línuleg stýrikerfi. Þessar tegundir stýrikerfa eru ræddar í smáatriðum hér fyrir neðan.

Línuleg Stýrikerfi

Til að skilja línuleg stýrikerfi, ættum við fyrst að skilja samþáttaforritun. Samþáttaforritun hefur tvær mikilvægar eiginleika og þeir eru lýstir hér fyrir neðan:
Samræmi: Kerfi er sagt vera samræmt ef við margföldum inntak með fastan A þá verður úttaki líka margfaldað með sama gildi fastans (d. v. e. A).
Samlagning: Ef við höfum kerfi S og gefum inntak kerfinu sem a1 fyrsta sinni og fáum úttak b1 sem samsvarar inntaki a1. Á annan sinn gefum við inntak a2 og fáum úttak b2 sem samsvarar inntaki a2.

Nú ef við gefum inntak sem summu af fyrra inntökunum (d. v. e. a1 + a2) og fáum úttak (b1 + b2) þá getum við sagt að kerfi S fylgi eiginleikum samlagningar. Nú er okkur möguleiki að skilgreina línuleg stýrikerfi sem þau tegundir stýrikerfa sem fylgi eiginleikum samræmis og samlagningar.

Dæmi um Línuleg Stýrikerfi

Athugið lítlega spenningakerfi með óbreytanlegt DC-streymi. Þetta kerfi fylgir eiginleikum samræmis og samlagningar. Allar óskiljanlegar áhrif eru húnsett og við tökum til greina idealet virka hverrar einstaklingar í kerfinu, þá segjum við að við munum fá línulega spenninga og strauma eiginleika. Þetta er dæmi um línulegt stýrikerfi.

Ekkert-línuleg Stýrikerfi

Við getum einfaldlega skilgreint ekkert-línulegt stýrikerfi sem stýrikerfi sem ekki fylgir eiginleikum samræmis. Í raun eru allar stýrikerfi ekki-línuleg (línuleg stýrikerfi finnast aðeins í kenningum). Lýsingarfallið er nálgunaraðferð fyrir að greina ákveðna ekki-línuleg stýrikerfi.

Dæmi um Ekkert-Línuleg Kerfi

Vel kend dæmi um ekki-línulegt kerfi er magníseringarkúva eða laust streymakerfi DC-vélar. Við munum hér skoða laust streymakerfi DC-véla: Laust streymakerfi sýnir tengsl milli loftgapsgólfisins og mmf straumavirkjunar. Er mjög ljóst af ferli sem gefið er hér að ofan að upphaflega er línulegt tengsl milli mmf straumavirkjunar og loftgapsgólfisins en eftir það kemur metning sem sýnir ekki-línulega eiginleika ferlisins eða eiginleika ekki-línulegs stýrikerfis.

Analog eða Samfelld Kerfi

Í þessu tegund stýrikerfa, höfum við samfellda merki sem inntak í kerfið. Þessi merki eru samfelld föll af tíma. Við getum haft ýmsar upprisar samfelldra inntaksmerka eins og sínsformlegt inntak, ferningslaga inntak, inntak í formi samfellds þríhyrnings o.s.frv.

Digitaleða eða Skipt Kerfi

Í þessu tegund stýrikerfa höfum við skipt merki (eða merki í formi plúsa) sem inntak í kerfið. Þessi merki hafa skipt tíma. Við getum breytt ýmsar upprisar samfelldra inntaksmerka eins og sínsformlegt inntak, ferningslaga inntak o.s.frv. í skipt form með notkun skiptara.
Nú eru margar kostgengi skipt eða digitala kerfa yfir analog kerfi og þessi kostgengi eru skráð hér fyrir neðan:

1. Digitöl kerfi geta bæði staðið ekki-línuleg stýrikerfi betur en analog tegund kerfa.

2. Straumbeðni fyrir skipt eða digitöl kerfi er minni heldur en fyrir analog kerfi.

3. Digitöl kerfi hafa hærri nákvæmni og geta framkvæmt ýmsar flóknar reikningar auðveldara heldur en analog kerfi.

4. Tryggð digitöls kerfa er stærri heldur en fyrir analog kerfi. Þau hafa einnig litla og kompakta stærð.

5. Digitöl kerfi vinna á logiskum aðgerðum sem aukar nákvæmni þeirra margfalds.

6. Tap fyrir skipt kerfi eru minni heldur en fyrir analog kerfi í almennu.

Ein Inntak, Ein Úttak Kerfi

Þetta er einnig kend sem SISO tegund kerfa. Í þessu kerfi er ein inntak fyrir eitt úttak. Dæmi um slíkt kerfi gætu verið hitastýring, staðasetningarstýring o.s.frv.

Fjölin Inntak, Fjölin Úttak Kerfi

Þetta er einnig kend sem MIMO tegund kerfa. Í þessu kerfi eru fjölin úttak fyrir fjölin inntak. Dæmi um slíkt kerfi gætu verið PLC tegund kerfi o.s.frv.

Samþætt Fastastofnakerfi

Í þessu tegund stýrikerfa eru ýmsar virkan og óvirkan hluti tekin til að vera samþætt á punkti og af því kallast þau samþætt fastastofnakerfi. Rannsókn á slíku kerfi er mjög auðvelda sem inniheldur deildajöfnur.

Deilt Fastastofnakerfi