კონტროლის სისტემების ტიპები | წრფივი და არწრფივი კონტროლის სისტემები

კონტროლის სისტემა არის მოწყობილობების სისტემა, რომელიც მართავს, ხელმძღვანელებს, უთავსებს ან რეგულირებს სხვა მოწყობილობების ქცევას სასურველი შედეგის მისაღებად. სხვა სიტყვებით, კონტროლის სისტემის განმარტება შეიძლება შემცირდეს როგორც სისტემა, რომელიც კონტროლის სხვა სისტემებს აღასრულებს სასურველი მდგომარეობის მისაღებად. არსებობს რამდენიმე ტიპის კონტროლის სისტემა, რომლებიც ფართოდ შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც ლინეარული კონტროლის სისტემები ან არალინეარული კონტროლის სისტემები. ამ ტიპის კონტროლის სისტემებზე დეტალურად განიხილება ქვემოთ.

ლინეარული კონტროლის სისტემები

ლინეარული კონტროლის სისტემის გასაგებად, ჯერ უნდა გავიგოთ სუპერპოზიციის პრინციპი. სუპერპოზიციის თეორემა შეიცავს ორ მნიშვნელოვან თვისებას და ისინი შემდეგნაირად არის აღწერილი:
ჰომოგენება: სისტემა ეწოდება ჰომოგენური, თუ ჩვენ შევამრავლებთ შეყვანას რამე მუდმივაზ A მაშინ გამოყვანა ასევე შემრავლდება იმავე მნიშვნელობის მუდმივაზ (ანუ A).
ადიტივობა: ვთქვათ გვაქვს სისტემა S და ჩვენ ვაძლევთ შეყვანას ამ სისტემას a1 პირველი დროს და ვიღებთ გამოყვანას b1, რომელიც შესაბამისია შეყვანას a1. მეორე დროს ჩვენ ვაძლევთ შეყვანას a2 და შესაბამისად ვიღებთ გამოყვანას b2.

ახლა ვთქვათ ჩვენ ვაძლევთ შეყვანას როგორც წინა შეყვანების ჯამს (ანუ a1 + a2) და შესაბამისად ვიღებთ გამოყვანას (b1 + b2) მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ სისტემა S ადიტივობის თვისებას ახერხებს. ახლა შეგვიძლია განვიხილოთ ლინეარული კონტროლის სისტემები როგორც ის ტიპის კონტროლის სისტემები, რომლებიც ჰომოგენების და ადიტივობის პრინციპს ახერხებენ.

ლინეარული კონტროლის სისტემების მაგალითები

განვიხილოთ პურადად რეზისტიული ქსელი მუდმივი DC წყაროს შემთხვევაში. ეს ქსელი ჰომოგენების და ადიტივობის პრინციპს ახერხებს. ყველა უსასურველი ეფექტი იგივე უნდა დაიტოვოს და თუ დავუშვებთ თითოეული ელემენტის იდეალურ ქცევას ქსელში, ვიტყვით, რომ ჩვენ მივიღებთ ლინეარულ ვოლტაჟს და დენს. ეს არის ლინეარული კონტროლის სისტემის მაგალითი.

არალინეარული კონტროლის სისტემები

ჩვენ შეგვიძლია განვიხილოთ არალინეარული კონტროლის სისტემა როგორც კონტროლის სისტემა, რომელიც არ ახერხებს ჰომოგენების პრინციპს. ნამდვილ ცხოვრებაში ყველა კონტროლის სისტემა არალინეარული სისტემებია (ლინეარული კონტროლის სისტემები არსებობენ მხოლოდ თეორიაში). აღწერის ფუნქცია არის არალინეარული კონტროლის ზოგიერთი პრობლემის ანალიზის აპროქსიმაციური პროცედურა.

არალინეარული სისტემის მაგალითები

ცნობილი მაგალითი არალინეარული სისტემისა არის მაგნიტიზაციის მრუდი ან დენის მანქანის უტველი მრუდი. მოკლედ განვიხილოთ დენის მანქანის უტველი მრუდი აქ: უტველი მრუდი ჩვენს გვაძლევს ურთიერთობას ჰაერის ზოლის ფლიუქსს და ველის კრივის mmf-ს შორის. ცხადია, რომ მრუდიდან ქვემოთ მოცემულია რომ საწყისში არსებობს ლინეარული ურთიერთობა კრივის mmf და ჰაერის ზოლის ფლიუქსს შორის, მაგრამ შემდეგ მოდის სატურაცია, რომელიც აჩვენებს არალინეარულ ქცევას ან არალინეარული კონტროლის სისტემის მახასიათებლებს.

ანალოგური ან უწყვეტი სისტემა

ამ ტიპის კონტროლის სისტემებში ჩვენ გვაქვს უწყვეტი სიგნალი როგორც შეყვანა სისტემაში. ეს სიგნალები არიან დროის უწყვეტი ფუნქცია. ჩვენ შეგვიძლია გვქონდეს რამდენიმე უწყვეტი შეყვანის სიგნალის წყარო, როგორიცაა სინუსოიდური ტიპის შეყვანის სიგნალის წყარო, კვადრატული ტიპის შეყვანის სიგნალის წყარო, შეყვანის სიგნალი შეიძლება იყოს უწყვეტი ტრიგონომეტრიული ფორმის და ა.შ.

ციფრული ან დისკრეტული სისტემა

ამ ტიპის კონტროლის სისტემებში ჩვენ გვაქვს დისკრეტული სიგნალი (ან სიგნალი შეიძლება იყოს პულსის ფორმით) როგორც შეყვანა სისტემაში. ეს სიგნალები არიან დროის დისკრეტული ინტერვალით. ჩვენ შეგვიძლია გადავიყვანოთ რამდენიმე უწყვეტი შეყვანის სიგნალის წყარო, როგორიცაა სინუსოიდური ტიპის შეყვანის სიგნალის წყარო, კვადრატული ტიპის შეყვანის სიგნალის წყარო და ა.შ., დისკრეტულ ფორმაში შემდგომში გამოყენებით სიჩქარის გამრბოლით.
ახლა არსებობს რამდენიმე გადაწყვეტილი დისკრეტული ან ციფრული სისტემის მორგება ანალოგურ სისტემაზე და ეს გადაწყვეტილებები შემდეგნაირად არის ჩაწერილი:

1. ციფრული სისტემები უფრო ეფექტურად უჭერებენ არალინეარულ კონტროლის სისტემებს ვიდრე ანალოგური სისტემები.

2. დისკრეტული ან ციფრული სისტემის დარჩენის მოთხოვნა ნაკლებია ვიდრე ანალოგურ სისტემებში.

3. ციფრული სისტემა აქვს უფრო მაღალი სიზუსტე და შეიძლება მარტივად შესრულოს რამდენიმე რთული გამოთვლა ვიდრე ანალოგურ სისტემებში.

4. ციფრული სისტემის ნადежობა უფრო მაღალია ვიდრე ანალოგურ სისტემაში. ისინი ასევე აქვთ პატარა და კომპაქტური ზომა.

5. ციფრული სისტემა მუშაობს ლოგიკური ოპერაციების დასახელებით, რაც ზრუნავს მათ სიზუსტ