Boshqaruv tizimlari turklari | Chiziqli va chiziqlisiz boshqaruv tizimlari
Nazorat tizimi - bu, boshqa qurilmalarning xavfsizligini, buyruqlarni, yo'nalishni yoki nazoratini o'zlashtiradigan qurilmalar tizimidir. Boshqacha qilib aytganda, nazorat tiziminin ta'rifi, kerakli natijaga erishish uchun boshqa tizimlarni nazorat qiluvchi tizim deb osonlashtirilishi mumkin. Nazorat tizimlari turli nazorat tizimlari bo'lib, ular umumiy ravishda chiziqli nazorat tizimlari yoki nochiziqli nazorat tizimlari deb aytiladi. Ushbu nazorat tizimlari quyidagi qismda to'liq talqinlanadi.
Chiziqli nazorat tizimlari
Chiziqli nazorat tizimini tushunish uchun, avvalo superpozitsiya printsiplarini tushunishimiz kerak. Superpozitsiya teoremasi ikki muhim xususiyatni o'z ichiga oladi va ular quyidagicha tushuntirilgan:
O'xshashlik: Agar biz kirishni doimiy son A bilan ko'paytirsak, chiqish ham shu doimiy son (yani A) bilan ko'payadi.
Qo'shilish: Tenglamada S tizimini berib, birinchi marta a1 kirishini berib, b1 chiqishini oldik. Ikkinchi marta a2 kirishini berib, b2 chiqishini oldik.
Endi agar biz oldingi kirishlarning yig'indisini (yani a1 + a2) berib, shu kirishga mos keladigan chiqish (b1 + b2) bo'lsa, S tizimi qo'shilish xususiyatini keltirib chiqaradi. Endi biz chiziqli nazorat tizimlarini o'xshashlik va qo'shilish printsiplerini bajaruvchi nazorat tizimlari deb aniqlaymiz.
Chiziqli nazorat tizimlari misollar
Doimiy DC manbadan iborat faqat resistiv tarmog'ini hisobga oling. Bu shema o'xshashlik va qo'shilish printsiplerini bajaradi. Barcha istalgan ta'sirlar e'tiborga olinmaydi va tarmoqning har bir elementining ideal xarakteri bilan, biz chiziqli voltage va current xarakteristikasini olishimizni aytiladi. Bu chiziqli nazorat tizimi misolidir.
Nochiziqli nazorat tizimlari
Biz nochiziqli nazorat tizimini o'xshashlik printsiplarini bajaruvchi nazorat tizimi deb aniqlovchimiz. Hayotda, barcha nazorat tizimlari nochiziqli tizimlar (chiziqli nazorat tizimlari faqat nazariyada mavjud). Tavsiflash funksiyasi ba'zi nochiziqli nazorat muammolarni tahlil qilish uchun taxminiy usuldir.
Nochiziqli tizimlar misollar
Nochiziqli tizimning mashhur misoli magnitlangan ekvivalent yoki DC mashinaning yuklanmagan egri chizigidir. Biz bu yerda DC mashinalarning yuklanmagan egri chizigini qisqacha tahlil qilamiz: Yuklanmagan egri chizigi bizga havodagi flux va maydon saralovchisi mmf orasidagi munosabatni beradi. Quyidagi chizma asosida, boshlang'ich bosqichda saralovchi mmf va havodagi flux orasida chiziqli munosabat mavjud, ammo keyin satishlash paydo bo'lib, bu nochiziqli nazorat tizimining nochiziqli xususiyatini ko'rsatadi.
Analog yoki davomli tizim
Bu nazorat tizimlari turunda, tizimga davomli signal kiritiladi. Bu signallar vaqtning davomli funksiyalari. Sinusoidal, kvadrat yoki davomli uchburchakli signallar kabi davomli signal manbalari bo'lishi mumkin.
Digital yoki diskret tizim
Bu nazorat tizimlari turunda, tizimga diskret signal (yoki signal impuls shaklda bo'lishi mumkin) kiritiladi. Bu signallar vaqtning diskret intervaliga ega. Sinusoidal, kvadrat yoki boshqa davomli signal manbalari kabi davomli signal manbalarni diskret shaklda o'zgartirish uchun kluchka ishlatilishi mumkin.
Endi diskret yoki digital tizimning analog tizimga nisbatan bir qancha afzalliklari bor va ular quyidagilar:
Digital tizimlar analog tizimlardan farq qilgan holda nochiziqli nazorat tizimlarini samaraliroq tarzda boshqarishga qodir.
Diskret yoki digital tizimlar analog tizimlar bilan solishtirganda kamroq energiya talab qiladi.
Digital tizimlar analog tizimlarga solishtirganda yuqori aniqlik darajasiga ega va murakkab hisob-kitoblarni oson bajara oladi.
Digital tizimlar analog tizimlarga solishtirganda yuqori aniqlik darajasiga ega va kichik, kompakt hajmda joylashadi.
Digital tizimlar mantiqiy amallar asosida ishlaydilar, bu ularning aniqlik darajasini juda yuqoriga olib chiqadi.
Umumiy holda, diskret tizimlar analog tizimlarga solishtirganda kamroq yo'qolishga ega.
Bir kirish-bir chiqish tizimlari
Ular SISO tizimlari deb ham ataladi. Bu tizimlarda, tizimga bir kirish va bir chiqish mavjud. Misollar sifatida, temperaturani boshqarish, pozitsiya nazorat tizimlari kabi bo'lishi mumkin.
Ko'p kirish-ko'p chiqish tizimlari
Ular MIMO tizimlari deb ham ataladi. Bu tizimlarda, tizimga bir nechta kirish va bir nechta chiqish mavjud. Misollar sifatida, PLC tizimlari kabi bo'lishi mumkin.
Tutalgan parametrlar tizimi
Bu nazorat tizimlari turunda, aktiv va pasiv komponentlar bir nuqtada to'plashgan deb faraz qilinadi va shuning uchun ular tutalgan parametrlar tizimi deb ataladi. Bu tizimlarni tahlil qilish juda oson, bu differensial tenglamalarni o'z ichiga oladi.
Taqsimlangan parametrlar tizimi
Bu nazorat tizimlari, aktiv (masalan, induktorlar va kapasitorlar) va pasiv parametrlar (rezistorlar) uzunlik bo'lgan joyda tasavvur qilingan holda taqsimlangan. Shuning uchun ular taqsimlangan parametrlar tizimi deb ataladi. Bu tizimlarni tahlil qilish qisqaroq, bu osongina differensial tenglamalarni o'z ichiga oladi.
