ನಂತರದ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ವಿಶೇಷಣ ಮಾಡುವುದು: ಅಸಮರೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ದ್ವಿತೀಯ ವಿವರಣೆ ಫಂಕ್ಷನ್ ಎಂಬುದು ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಂತರದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಏಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಮೊದಲನ್ನು, ರೇಖೀಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಯಾವುದೋ ಒಂದು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳೋಣ. ರೇಖೀಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವು ಯಾವಾಗ ಎರಡು ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ ಅವು ಎರಡು ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿರುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಕಾರ್ಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ (ಸೂಪರ್‌ಪೊಜಿಷನ್ ಪ್ರಿಂಕಿಪಲ್). ಹೆಚ್ಚು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಾವು ಸೂಪರ್‌ಪೊಜಿಷನ್ ಪ್ರಿಂಕಿಪಲ್ನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗದು.

ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅವುಗಳ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯ ಕಾರಣದಿಂದ ಬಹಳ ದುಷ್ಕರ. ನಾವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಧಾನಗಳಂತೆ ನೈಕ್ವಿಸ್ಟ್ ಸ್ಥಿರತಾ ಮಾನದಂಡ ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯ-ಬಿಂದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ವಿಧಾನಗಳು ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಿದೆ. ಆದರೆ, ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಕೆಲವು ಗುಣಗಳಿವೆ:

1. ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ನೀಡಬಹುದು.

2. ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಖರ್ಚಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

3. ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದು.

ಪ್ರಾಕೃತಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯ ಕೆಲವು ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಮೇಲ್ವರಿಸಲು ಅಥವಾ ಅದರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಮಾಡಲು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗಿರಬಹುದು. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ, ವ್ಯವಸ್ಥೆ ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಿಂತ ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸರಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ರಿಲೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಅಥವಾ ON/OFF ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತಿಳಿದಾಗ ಹೋಮ್ ಹೀಟಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ತಾಪಮಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಫರ್ನ್‌ನ್ನು ON ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಇನ್ನೊಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ OFF ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಎರಡು ವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲು ಹಾಗೂ ಉದಾಹರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಹೋಗುತ್ತೇವೆ.

1. ದ್ವಿತೀಯ ವಿವರಣೆ ಫಂಕ್ಷನ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ವಿಧಾನ

2. ಫೇಸ್ ಪ್ಲೇನ್ ವಿಧಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ

ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಗಳು

ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಕೆಲವು ರೂಪದ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಗಳ ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತೇವೆ. ಈ ಆಚರಣೆಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ನಡುವಿನ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಯಾವುದೇ ಡಿಫೆರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಮೀಕರಣ ಅನ್ವಯಿಸದಿದ್ದರೆ, ಅದನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಪಕ್ಷದಲ್ಲಿ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ನಡುವಿನ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಡಿಫೆರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಸಂಬಂಧಿಸಬಹುದು. ಅದನ್ನು ಡೈನಾಮಿಕ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈಗ ನಾವು ವಿವಿಧ ರೂಪದ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ:

1. ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

2. ಫ್ರಿಕ್ಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

3. ಡೆಡ್ ಜೋನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

4. ರಿಲೆ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ (ON/OFF ನಿಯಂತ್ರಕ)

5. ಬ್ಯಾಕ್ಲಾಶ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೂಪದ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, DC ಮೋಟರ್‌ನ ಮಾಧ್ಯಮೀಕರಣ ಕರ್ವ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ನೋಡಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಲು ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಕರ್ವ್ ಅಥವಾ ಮಾಧ್ಯಮೀಕರಣ ಕರ್ವ್‌ನ್ನು ಚರ್ಚಿಸೋಣ, ಇದು ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಈ ಆಕೃತಿಯಿಂದ ನಾವು ಕಾಣಬಹುದು ಎಂದರೆ, ಮೊದಲು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ರೇಖೀಯ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಂತರ ಕರ್ವ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ನಾವು ಅಂದಾಜಿತ ಕರ್ವ್ ನೀಡಿದ್ದೇವೆ.
DC ಮೋಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ ನೋಡಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನ ಮೌಲ್ಯದ ಮಿತಿಯ ಮೇರೆ ಪ್ರತೀಕೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮೌಲ್ಯವು ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುಂದಿಟ್ಟಾಗ, ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಫ್ರಿಕ್ಷನ್ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆ

ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಫ್ರಿಕ್ಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿರುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬ್ರಷ್ ಮತ್ತು ಕಮ್ಯುಟೇಟರ್ ನಡುವಿನ ರಬ