Was ist eine Steuerungssystem?

Was ist eine Steuerung?

Definition der Steuerung

Eine Steuerung wird als System von Geräten definiert, das andere Geräte oder Systeme verwalten, befehligen, leiten oder regeln, um ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen. Eine Steuerung erreicht dies durch Regelkreise, die darauf ausgelegt sind, eine Prozessvariable auf einen gewünschten Sollwert zu halten.

Komponenten der Steuerung

• Regler

• Geregeltes Objekt

• Ausführungsmechanismus

• Sender

Merkmale einer Steuerung

Explizite mathematische Beziehungen

Anforderungen an eine Steuerung   

• Genauigkeit

• Empfindlichkeit

• Geringes Rauschen

• Große Bandbreite

• Hohe Geschwindigkeit

• Geringe Schwingungen

Typen von Steuerungen

Offener Regelkreis: Ein Regelkreis, bei dem die Steuerungsvorgänge völlig unabhängig vom Systemausgang sind

Vorteile offener Regelkreise

• Einfach in Bau und Design.

• Kostengünstig.

• Leicht zu warten.

• Im Allgemeinen stabil.

• Bequem zu verwenden, da der Ausgang schwierig zu messen ist.

Nachteile offener Regelkreise

• Sie sind ungenau.

• Sie sind unzuverlässig.

• Jede Änderung des Ausgangs kann nicht automatisch korrigiert werden.

Praktische Beispiele für offene Regelkreise

• Elektrischer Handtrockner

• Automatische Waschmaschine

• Brottoaster

• Lichtschalter

Geschlossener Regelkreis: In einem Regelkreis beeinflusst der Ausgang die Eingabe, sodass sich die Eingabe nach dem erzeugten Ausgang anpasst

Vorteile geschlossener Regelkreise

• Geschlossene Regelkreise sind auch in Anwesenheit von Nichtlinearitäten genauer.

• Höchste Genauigkeit, da Fehler durch das Vorhandensein eines Rückführsignals korrigiert werden.

• Die Bandbreitenbereiche sind groß.

• Fördert die Automatisierung.

• Die Empfindlichkeit des Systems kann gering gehalten werden, um das System stabiler zu machen.

• Dieses System wird weniger von Rauschen beeinträchtigt.

Nachteile geschlossener Regelkreise

• Sie sind teurer.

• Sie sind komplizierter zu entwerfen.

• Erfordern mehr Wartung.

• Rückführung führt zu oszillatorischen Reaktionen.

• Der Gesamtgewinn wird durch das Vorhandensein von Rückführung reduziert.

• Stabilität ist das Hauptproblem, und es ist sorgfältiger Entwurf erforderlich, um ein stabiles geschlossenes System zu erstellen.

Praktische Beispiele für geschlossene Regelkreise

• Automatischer Elektro-Bügeleisen

• Servo-Spannungsstabilisator

• Wasserstandsregler

• Kühlungssystem im Auto