Hệ thống điều khiển là gì?

Hệ thống điều khiển là gì?

Định nghĩa hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển được định nghĩa là một hệ thống các thiết bị quản lý, chỉ huy, hướng dẫn hoặc điều chỉnh hành vi của các thiết bị hoặc hệ thống khác để đạt được kết quả mong muốn. Hệ thống điều khiển đạt được điều này thông qua các vòng điều khiển, đó là một quy trình được thiết kế để duy trì biến số quá trình ở mức điểm đặt mong muốn.

Các thành phần của hệ thống điều khiển

• Bộ điều khiển

• Đối tượng được điều khiển

• Cơ chế thực thi

• Bộ truyền tín hiệu

Đặc điểm của hệ thống điều khiển

Mối quan hệ toán học rõ ràng

Yêu cầu của hệ thống điều khiển   

• Độ chính xác

• Độ nhạy

• Tiếng ồn thấp

• Dải băng thông lớn

• Tốc độ cao

• Độ dao động thấp

Loại hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển vòng mở: Hệ thống điều khiển trong đó các hành động điều khiển hoàn toàn độc lập với đầu ra của hệ thống

Ưu điểm của hệ thống điều khiển vòng mở

• Đơn giản về cấu trúc và thiết kế.

• Kinh tế.

• Dễ bảo dưỡng.

• Nói chung là ổn định.

• Tiện lợi khi sử dụng vì đầu ra khó đo lường.

Nhược điểm của hệ thống điều khiển vòng mở

• Chúng không chính xác.

• Chúng không đáng tin cậy.

• Bất kỳ thay đổi nào ở đầu ra đều không thể tự động được sửa chữa.

Ví dụ thực tế về hệ thống điều khiển vòng mở

• Máy sấy tay điện

• Máy giặt tự động

• Máy nướng bánh mì

• Công tắc đèn

Hệ thống điều khiển vòng kín: Trong hệ thống điều khiển, đầu ra ảnh hưởng đến đầu vào sao cho đầu vào tự điều chỉnh theo đầu ra được tạo ra

Ưu điểm của hệ thống điều khiển vòng kín

• Hệ thống điều khiển vòng kín chính xác hơn ngay cả trong trường hợp có tính phi tuyến.

• Rất chính xác vì bất kỳ lỗi nào phát sinh cũng được sửa do sự hiện diện của tín hiệu phản hồi.

• Dải băng thông rộng.

• Giúp tự động hóa.

• Độ nhạy của hệ thống có thể được làm nhỏ để làm cho hệ thống ổn định hơn.

• Hệ thống ít bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn.

Nhược điểm của hệ thống điều khiển vòng kín

• Chúng đắt đỏ hơn.

• Chúng phức tạp hơn trong thiết kế.

• Yêu cầu bảo dưỡng nhiều hơn.

• Phản hồi dẫn đến phản ứng dao động.

• Tổng lợi ích giảm do sự hiện diện của phản hồi.

• Ổn định là vấn đề chính và cần chăm sóc kỹ lưỡng hơn để thiết kế một hệ thống vòng kín ổn định.

Ví dụ thực tế về hệ thống điều khiển vòng kín

• Bàn ủi điện tự động

• Ổ cắm điện tự ổn định

• Bộ điều khiển mức nước

• Hệ thống làm mát trong xe hơi