سیستم کنترل

سیستم کنترل یا سامانه کنترل به مجموعه ابزار و تمهیداتی اطلاق می‌شود که به منظور کنترل نمودن و تحت مدیریت قرار دادن رفتار فرایندها و سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شرط اساسی یک سیستم کنترلی این است که باید پایدار باشد. همچنین باید علاوه بر پایداری مطلق، پایداری نسبی قابل قبولی نیز داشته باشد. یعنی پاسخ باید بطور معقولی سریع و میرا باشد. سیستم کنترلی باید بتواند خطاها را تا صفر یا مقادیر نسبتاً کمی کاهش دهد. شرط پایداری نسبی معقول و شرط دقت در حالت ماندگار ناسازگارند. در طراحی سیستمهای کنترل باید میان این دو شرط موثرترین مصالحه را برقرار کرد.

روش اصلی طراحی هر سامانه کنترل عملی الزاماً مبتنی بر روشهای آزمون و خطاست. ترکیب هر سیستم کنترل خطی از لحاظ نظری ممکن است. و مهندسی کنترل قادر است به روشی منظم اجزای لازم برای انجام منظوری مشخص را تعیین کند. اما در عمل ممکن است محدودیتهای مختلفی بر سر راه سیستم قرار بگیرد. و یا سیستم غیر خطی بشود. در چنین مواردی، هیچ روش ترکیبی وجود ندارد. حتی ممکن است که مشخصه‌های اجزا دقیقاً معلوم نباشند. بنابراین همواره ضرورت دارد که از روشهای آزمون و خطا استفاده شود.

آنچه که در عمل با آن مواجه هستیم این است که دستگاه مشخصی وجود دارد و مهندس کنترل باید بقیه سیستم را به گونه‌ای طراحی کند تا کل سیستم بتواند مشخصات مفروضی را برآورده سازد. و وظیفه خاصی را انجام دهد. ویژگیهای چنین سیستمی باید بصورت ریاضی بیان شود.

مهندس کنترل در طراحی سیستمهای کنترل باید بتواند پاسخ سیستم به سیگنالها و اغتشاشات گوناگون را تعیین و تحلیل کند. معمولاً طرح اولیه سیستم رضایتبخش نیست. پس در صورت لزوم سیستم را باید دوباره طراحی و تحلیل کند. و این فرایند را تا آنجا تکرار کند که به سیستم مطلوب دست یابد. پس از آن می‌تواند نمونه فیزیکی سیستم را بسازد.

فیدبک

بازخورد یا فیدبک به انگلیسی:( Feedback) نوعی برگشت پیام ارتباطی است که در آن، گیرنده به طور عامدانه یا غیرعامدانه به پیام فرستنده واکنش نشان می‌دهد. این پیام‌ها، به فرستنده امکان می‌دهند تا وضعیت ارتباطی خود را با مخاطبانش ارزیابی کند. نظام‌های سالم ارتباطی، فیدبک را غنیمتی برای اصلاح خود قلمداد می‌کنند.

بازخورد به مفهوم بازگرداندن بخشی از خروجی یک سیستم و ترکیب آن با ورودی به منظور کنترل خروجی می‌باشد. فیدبک در بسیاری از سیستمها، از جمله در سیستمهای مکانیکی، الکتریکی، بیولوژیکی، حرارتی و برودتی کاربرد دارد. مثلاً، استفاده از فیدبک در ماشین بخار به قرن نوزدهم میلادی برمی گردد و به کارگیری فیدبک در سیستمهای حرارتی و برودتی با نصب ترموستات ، امروزه بسیار متداول است. همچنین در بدن انسان ، فیدبک نقش عمده‌ای در تنظیم دما و کنترل ترشح داخلی غدد ایفا می‌کند. به طور مثال در هنگام راه رفتن با مشاهدهٔ مسیر پیش رو و با توجه به موانع افراد به اصلاح مسیر حرکت می‌پردازند.

سامانه کنترل حلقه بسته (closed-loop control system) سیستمی است که در آن سیگنال خروجی بر عمل کنترل اثر مستقیم دارد . سیستمهای کنترل حلقه بسته ، سیستمهای کنترل پسخوردی هستند . سیگنال خطای کارانداز که تفاضل بین سیگنال ورودی و سیگنال پسخورد است ، به کنترل کننده اعمال می‌شود تا خطا را کاهش دهد . و خروجی سیستم را به مقدار مطلوب برساند . اصطلاح “حلقه بسته” بر استفاده از عمل پسخوردی برای کاهش خطای سیستم دلالت دارد .

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *