Föll lýsing: Greining á ólínulegum kerfum
Skýringarfallið er nálgunaraðferð til að greina ákveðna ólíkra stjórnunaraðgerðir í stjórnunartækni. Byrjum á að endurminnast grunnskilgreiningu línulegs stjórnunarkerfis. Línuleg stjórnunarkerfi eru þau sem uppfylla samlagningarskilyrðið (ef tvær inntak eru beitt saman, þá verður úttakið summa tveggja úttaka). Í tilviki hægt ólíkra stjórnunarkerfa getum við ekki beitt samlagningarskilyrðinu.
Greining á mismunandi ólíkum stjórnunarkerfum er mjög erfitt vegna ólíkra eiginleika þeirra. Við getum ekki notað venjulegar greiningaraðferðir eins og Nyquist staðfestingarkröfur eða pólar-núllaraðferð til að greina þessi ólík kerf, því að þessar aðferðir eru takmarkaðar við línuleg kerf. Svo sem sagt, eru nokkur kostir við ólík kerf:
Ólík kerf geta gengið betri en línuleg kerf.
Ólík kerf kosta minna en línuleg kerf.
Þau eru venjulega minni og kompakkt af stærð sverður línulegum kerfum.
Í raun hefur allt fysisk kerf nógu af ólíku. Sumta megi það jafnvel vera hagað að koma við ólíku við ákvörðuð til að bæta afköstu kerfisins eða gera aðgerð hans öruggari. Þannig verður kerfið dýrara en línulegt kerf.
Einfaldasta dæmi um kerfi með við ákvörðuð ólíku er relégjald styrt eða ON/OFF kerf. Til dæmis, í vanalegu heimahitakerfi er ofnurinn slökktur þegar hitinn fer undir ákveðna markmæli og slökktur þegar hitinn fer yfir annað gefið markmæli. Hér munum við ræða tvo mismunandi aðferða eða aðferða til að greina ólík kerf. Tveir aðferðir eru skrifuð hér fyrir neðan og bréflt ræddar með dæmi.
Skýringarfallsmetill í stjórnunarkerfi
Fasaplanmetill í stjórnunarkerfi
Almenn ólíkar eiginleikar
Í mesta tegund stjórnunarkerfa getum við ekki komist í veg fyrir tilgangi ákveðna tegunda ólíka eiginleika. Þessir má klasifísera sem stöðugt eða breytileg. Kerfi þar sem er ólíkur tengslur milli inntaks og úttaks, sem ekki involvir deildajöfnu, kallað er stöðugt ólíkt. Á hina vegin, geta inntakið og úttakið verið tengd gegnum ólíka deildajöfnu. Slikt kerfi kallað er breytilegt ólíkt.
Nú munum við ræða mismunandi tegundir ólíka eiginleika í stjórnunarkerfi:
Saturations ólíkt
Friktions ólíkt
Dauðsverslunar ólíkt
Relégjalds ólíkt (ON OFF stýring)
Backlash ólíkt
Saturations ólíkt
Saturations ólíkt er algengur tegund ólíks. Til dæmis sjáum við þetta ólíkt í saturations magnskeidingar ferli DC motor. Til að skilja þessa tegund ólíks, gerum við ráð fyrir saturations ferli eða magnskeidingar ferli sem gefið er hér fyrir neðan:
Úr ofangreindu ferlinu sjáum við að úttakið sýnir línuleg atferl í byrjun, en eftir það kemur saturations í ferlinu sem er ein tegund ólíks í kerfinu. Við höfum líka sýnt nálgunarfertili.
Sama tegundar saturations ólíkt sjáum við í forstækkari þar sem úttakið er hlutfallslega hátt við inntakið aðeins fyrir takmarkaða svæði gildi inntaks. Þegar inntakið fer yfir þetta svæði, hefur úttakið tendens til að verða ólíkt.
Friktions ólíkt
Allt sem mótmælt er hlutleyslu kroppa er kölluð frik. Það er tegund ólíks sem finnst í kerfinu. Algengt dæmi um raforkumotor er þegar við finnum coulomb friktionsdragn í gegnum rifningskontakt milli pensla og kommutator.
Frikt kann að vera af þremur tegundum og þær eru skrifuð hér fyrir neðan:
Staðgeng frik : Í einföldu orðum, staðgeng frik virkar á kroppa þegar hann er á hvíld.
Breytileg frik : Breytileg frik virkar á kroppa þegar er hlutleysla milli yfirborðs og kroppa.
Límtak frik : Það er skilgreint sem hámarks gildi límtak friks sem virkar á kroppa þegar hann er á hvíld.
Breytileg frik má einnig flokka sem (a) Sliding frik (b) Rolling frik. Sliding frik virkar þegar tvö kroppar slide yfir hver öðrum, en rolling frik virkar þegar kroppar rolla yfir annan kropp.
Í verkakerfi höfum við tvö tegundir friks, nemlig (a) Viscous frik (b) Staðgeng frik.
Dauðsverslunar ólíkt
Dauðsverslunar ólíkt sýnist í mörgum elektríska tæki eins og motorum, DC servo motorum, aktuatorum o.fl. Dauðsverslunar ólíkt merkir að úttakið verður núll þegar inntakið fer yfir ákveðið takmarkað gildi.
Relégjalds ólíkt (ON/OFF stýring)
Elektromekanísk relégjald er oft notuð í stjórnunarkerfum þar sem stjórnunarráðstafan biður um stjórnunarskilmála með bara tvö eða þrjár stöðvar. Þetta er einnig kallað ON/OFF stýring eða tvö stöðvar stýring.
Relégjalds ólíkt (a) ON/OFF (b) ON/OFF með hysteresis (c) ON/OFF með dauðsverslun. Mynd (a) sýnir ideal frægðir tvívægðar relégjalds. Í raun, relégjald mun ekki svara strax. Fyrir inntaksströmu milli tveggja skiptingartíma, mun relégjald vera í einu stöðu eða öðru á bási fyrri sögu inntaksins. Þessi frægð er kölluð ON/OFF með hysteresis sem sýnt er í mynd (b). Relégjald hefur líka ákveðna mikið dauðsverslunar í raun sem sýnt er í mynd (c). Dauðsverslun er valin vegna þess að reykjavinding relégjalds biður um endanlegt mikið straums til að færa armaturet.
Backlash ólíkt
Annað mikilvægt ólíkt sem oft finnst í verkakerfi er hysteresis í verkakerfum eins og hjólþungar og tengingar. Þetta ólíkt er eitthvað annað en magnshysteresis og er oft nefnt backlash ólíkt. Backlash er í raun spil í milli tenna dreifihjóls og tenna dreifðra hjóls. Skoðum gervavél sem sýnt er í mynd (a) sem hefur backlash eins og sýnt er í mynd (b).
Mynd (b) sýnir tenn A draifðra hjóls sett midjuveg á milli tenna B1, B2 draifðra hjóls. Mynd (c) gefur samband milli inntaks og úttaks. Þegar tenn A er drifinn sunnanfrá þessari stöðu, kemur engin úttakshlutur fram þar til tenn A kemur í samband við tenn B
