مفاهیم پایه در کنترل
مطالعه ی سیستم های کنترلی نیازمند تعاریف اولیه و آشنایی با مفاهیم و اصطلاحات مر بوط به آن می باشد.
هدف از علم کنترل ،کنترل رفتار فرآیند برای رسیدن به هدف مطلوب می باشد
دستگاه میتواند بخشی از یک وسیله باشد .در اینجا هر پدیده فیزیکی تحت کنترل دستگاه نامیده میشود
فرآیند مجموعه عملیاتی که به طور تدریجی و پشت سر هم انجام می شود تا به یک هدف مطلوب برسد یا هر پدیده ای که هدف ،کنترل آن باشد را می گویند.
متغیر تحت کنترل :هر متغیری که در فرآیند کنترل می شود را می گویند که معمولا خروجی فرآیند است.
متغیر تاثیر گذار :کمیت یا شرطی است که تغییر داده می شود تا بر متغیر تحت کنترل تاثیر بگذارد .
کنترل یا فیدبک به عملی گفته می شود که می تواند با وجود اغتشاش ،اختلاف بین خروجی سیستم و ورودی را به کمترین میزان کاهش دهد .
انواع کنترل
کنترل حلقه باز
سیستم هایی که بر خروجی آنها هیچ عمل کنترلی اعمال نگردد را سیستم های کنرلی حلقه باز می نامند به عبارت دیگر خروجی سیتم کنترل حلقه باز نه اندازه گیری می شود نه برای مقایسه با ورودی فیدبک می شود . ایده اصلی این کنترل به این صورت می باشد که سیستم تا حد ممکن دقیق طراحی شود ،به طوری که خروجی های دلخواهرا تولید کند و هیچ اطلاعاتی از خروجی فرآیند به کنترل کننده برگردانده نشود تا کنترل کننده تشخیص دهد آیا خروجی در حد مطلوب است یا خیر .
بدین خاطر ممکن است خطای خروجی در بعضی مواقع خیلی زیاد باشد در یک سیستم یا کنترل حلقه باز ،تا زمانی که اختلال وجود نداشته باشد ،فرآیند به خوبی عمل می کند اما اگر اختلال ناخواسته ای باعث شود که خروجی ها از حد مطلوب خارج شوند در این صورت ممکن است سیستم به کلی از کنترل خارج شود .
در سیستم های حلقه باز خروجی با ورودی مرجع مقایسه نمی شود . پس به ازای هر ورودی مرجع ،یک شرایط کاری ثابت وجود دارد ،بنابراین دقت سیستم به تنظیم آن بستگی دارد اگر اغتشاش وجود داشته باشد ،سیستم کنترل حلقه باز نمی تواند وظیفه مطلوب را انجام دهد. سیستم کنترل حلقه باز را درعمل تنها زمانی می توانید به کار ببرید که رابطه ورودی و خروجی معلوم بوده و اغتشاش خارجی و داخلی وجود نداشته باشد . در سیستم های حلقه باز ،ورودی به فرآیند در هر لحظه از زمان ،بدون توجه به خروجی آن تعیین می گردد . به عبارتی دیگر می توان گفت این سیستم کنترل فاقد مسیر برگشت است . هر سیستم کنترلی که بر اساس زمان بندی کار می کند مانند چراغ راهنمایی و رانندگی یک سیستم حلقه باز است
کنترل حلقه بسته
در اینگونه سیستم ها یک یا چند مسیر برگشت از خروجی به ورودی پروسه وجود دارد و بنابراین ورودی سیستم در هر لحظه ،تحت تاثیر اختلاف خروجی با مقدار مطلوب می با شد . در سیستم حلقه بسته ،حاصل مقایسه خروجی واقعی پروسه با مقدار مطلوب ،سیگنال خطا است . سیستم کنترل دمای اتاق نمونه ای از چنین سیستمی است .
سیستم های کنترل فیدبک دار تنها به دنیای مهندسی نمی باشند .بلکه در زمینه های غیر مهندسی نیز یافت می شوند ادامه دارد