ระบบควบคุมคืออะไร

ระบบควบคุมคืออะไร?

คำนิยามของระบบควบคุม

ระบบควบคุมถูกกำหนดให้เป็นระบบของอุปกรณ์ที่จัดการ บังคับ กำกับ หรือควบคุมพฤติกรรมของอุปกรณ์หรือระบบอื่น ๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ระบบควบคุมทำสิ่งนี้ผ่านวงจรป้อนกลับ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ออกแบบมาเพื่อรักษาตัวแปรกระบวนการให้อยู่ที่จุดตั้งค่าที่ต้องการ

ส่วนประกอบของระบบควบคุม

• ตัวควบคุม

• วัตถุที่ถูกควบคุม

• กลไกปฏิบัติการ

• ตัวส่งสัญญาณ

คุณสมบัติของระบบควบคุม

ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่ชัดเจน

ข้อกำหนดของระบบควบคุม

• ความแม่นยำ

• ความไว

• เสียงรบกวนต่ำ

• แบนด์วิดท์กว้าง

• ความเร็วสูง

• การแกว่งต่ำ

ประเภทของระบบควบคุม

ระบบควบคุมแบบวงจรเปิด: ระบบควบคุมที่การกระทำควบคุมไม่ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของระบบเลย

ข้อดีของระบบควบคุมแบบวงจรเปิด

• โครงสร้างและออกแบบง่าย

• ประหยัด

• บำรุงรักษาง่าย

• โดยทั่วไปแล้วมีความเสถียร

• สะดวกในการใช้งานเนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้ยากต่อการวัด

ข้อเสียของระบบควบคุมแบบวงจรเปิด

• ไม่แม่นยำ

• ไม่น่าเชื่อถือ

• การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในผลลัพธ์ไม่สามารถแก้ไขได้อัตโนมัติ

ตัวอย่างที่ใช้งานจริงของระบบควบคุมแบบวงจรเปิด

• เครื่องอบแห้งมือไฟฟ้า

• เครื่องซักผ้าอัตโนมัติ

• เตาอบขนมปัง

• สวิตช์ไฟ

ระบบควบคุมแบบวงจรป้อนกลับ: ในระบบควบคุม ผลลัพธ์จะมีอิทธิพลต่ออินพุต ทำให้อินพุตปรับตัวเองตามผลลัพธ์ที่ได้

ข้อดีของระบบควบคุมแบบวงจรป้อนกลับ

• ระบบควบคุมแบบวงจรป้อนกลับมีความแม่นยำมากขึ้นแม้ในกรณีที่มีความไม่เชิงเส้น

• มีความแม่นยำสูงเนื่องจากข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจะถูกแก้ไขเนื่องจากมีสัญญาณป้อนกลับ

• ช่วงแบนด์วิดท์กว้าง

• สนับสนุนการอัตโนมัติ

• ความไวของระบบสามารถลดลงเพื่อให้ระบบมีความเสถียร

• ระบบนี้ได้รับผลกระทบจากเสียงรบกวนน้อยลง

ข้อเสียของระบบควบคุมแบบวงจรป้อนกลับ

• ราคาแพงกว่า

• การออกแบบซับซ้อน

• ต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติม

• สัญญาณป้อนกลับทำให้เกิดการแกว่งของระบบ

• แรงบันดาลใจรวมลดลงเนื่องจากมีสัญญาณป้อนกลับ

• ความเสถียรเป็นปัญหาสำคัญ และต้องระมัดระวังในการออกแบบระบบวงจรป้อนกลับที่เสถียร

ตัวอย่างที่ใช้งานจริงของระบบควบคุมแบบวงจรป้อนกลับ

• เตารีดไฟฟ้าอัตโนมัติ

• ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบเซอร์โว

• ตัวควบคุมระดับน้ำ

• ระบบทำความเย็นในรถยนต์