Kontrolsistemoj estas uzataj por konservi fikspunkton aŭ deziratan produktaĵon alĝustigante enirsignalon. Kontrolsistemoj povas esti malferma buklo aŭ fermita buklo. Malferma buklo kontrolsistemoj ne havas retrosciigo kaj fermitcikla kontrolsistemoj havas.
En ĉi tiu artikolo, mi klarigos, kio estas kontrolsistemoj, kiel ili funkcias kaj kiel ili estas uzataj en la ĉiutaga vivo. Krome, mi dividos kelkajn amuzajn faktojn pri kontrolsistemoj, kiujn vi eble ne konas!
En ĉi tiu afiŝo ni traktos:
- Kontrolaj Sistemoj- La Arto de Dezajnado kaj Efektivigado
- Malferma buklo kaj fermitcikla kontrolo: La diferenco inter memkorektado kaj fiksa eligo
- Retrokontrolaj Sistemoj: Alportante Kontrolon al la Sekva Nivelo
- Logika Kontrolo: Simpligitaj kaj Efikaj Kontrolaj Sistemoj
- On-Off Kontrolo: La Plej Simpla Metodo por Kontroli Temperaturon
- Lineara Kontrolo: La Arto De Konservi Deziratajn Eligojn
- La Neklara Logiko: Dinamika Kontrolsistemo
- konkludo
Kontrolaj Sistemoj- La Arto de Dezajnado kaj Efektivigado
Kontrolsistemoj implikas la procezon de fiksado kaj konservado de speciala produktaĵo alĝustigante la enirsignalon. La celo estas produkti ĝustan kaj konsekvencan produktaĵon, malgraŭ iuj komencaj ŝanĝoj en la enigo. La procezo implikas kelkajn etapojn, inkluzive de la sekvanta:
- Eniga stadio: kie la eniga signalo estas ricevita
- Pretiga stadio: kie la signalo estas prilaborita kaj analizita
- Elirstadio: kie la eliga signalo estas produktita
La Rolo de Kontrolaj Sistemoj en Produktado
Kontrolsistemoj ludas signifan rolon en produktado kaj distribuo en multaj industrioj. Aŭtomatiga teknologio ofte estas uzata por efektivigi ĉi tiujn sistemojn, kiuj povas esti tre kompleksaj kaj multekostaj konstrui. La jenaj elementoj estas postulataj por krei bonegan kontrolsistemon:
- Bona kompreno de la sistemo kontrolita
- La kapablo desegni kaj efektivigi la ĝustan tipon de kontrolsistemo
- Pako de normaj dezajnoj kaj teknikoj, kiuj povas esti aplikitaj al apartaj situacioj
La Paŝoj Okupitaj en Kreado de Kontrola Sistemo
La procezo de kreado de kontrolsistemo implikas la sekvajn paŝojn:
- Dizajni la strukturon de la sistemo: Ĉi tio implikas determini la specon de kontrolsistemo postulata kaj la komponentoj kiuj estos inkluditaj.
- Efektivigo de la sistemo: Ĉi tio implicas zorge konstrui la sistemon kaj fari testojn por certigi, ke ĝi funkcias ĝuste.
- Konservi la sistemon: Ĉi tio implikas monitori la efikecon de la sistemo laŭlonge de la tempo kaj fari iujn ajn necesajn ŝanĝojn por certigi, ke ĝi daŭre funkcias ĝuste.
Malferma buklo kaj fermitcikla kontrolo: La diferenco inter memkorektado kaj fiksa eligo
Malfermbuklaj kontrolsistemoj ankaŭ estas konataj kiel ne-religaj kontroloj. Ĉi tiuj sistemoj havas fiksan eliron kiu ne estas alĝustigita surbaze de iu ajn enigo aŭ religo. La strukturo de malferma-bukla kontrolsistemo estas tipa kaj inkludas enigaĵon, fikspunkton, kaj produktaĵon. La enigo estas la signalo kiu estas uzata por produkti la deziratan eligon. La fikspunkto estas la celvaloro por la eligo. La eligo estas la rezulto de la procezo kuranta.
Ekzemploj de malferma-buklaj kontrolsistemoj inkludas:
- Panrostilo: La levilo estas metita en la "sur" fazo, kaj la bobenoj estas varmigitaj al fiksa temperaturo. La panrostilo restas varmigita ĝis la difinita tempo, kaj la rostpano aperas.
- Krozkontrolo en veturilo: La kontroloj estas fiksitaj por konservi fiksan rapidecon. La sistemo ne ĝustigas surbaze de ŝanĝiĝantaj kondiĉoj, kiel montetoj aŭ vento.
Fermcikla kontrolo: Memkorektado por konsekvenca eligo
Fermciklaj kontrolsistemoj, ankaŭ konataj kiel religkontrolsistemoj, havas la kapablon mem-korekti por konservi konsekvencan produktaĵon. La diferenco inter malferma buklo kaj fermitcikla sistemo estas ke la fermitcikla sistemo havas la kapablon mem-korekti dum la malferma-cikla sistemo ne faras. La strukturo de fermitcikla kontrolsistemo estas simila al tiu de malferma bukla sistemo, sed ĝi inkludas religon. La retrosciiga buklo kondukas de la eligo al la enigo, permesante al la sistemo kontinue monitori kaj alĝustigi surbaze de ŝanĝiĝantaj kondiĉoj.
Ekzemploj de fermitciklaj kontrolsistemoj inkludas:
- Kontrolo de temperaturo en ĉambro: La sistemo ĝustigas la hejtadon aŭ malvarmigon surbaze de la temperaturo en la ĉambro por konservi konsekvencan temperaturon.
- Plifortiga kontrolo en sonsistemo: La sistemo ĝustigas la plifortigon bazitan sur la eligo por konservi konsekvencan sonnivelon.
Retrokontrolaj Sistemoj: Alportante Kontrolon al la Sekva Nivelo
Retrokontrolaj sistemoj estas speco de kontrolsistemo kiu uzas la produktadon de procezo por kontroli la enigaĵon. Alivorte, la sistemo ricevas signalon de la procezo estanta kontrolita kaj uzas tiun signalon por alĝustigi la enigaĵon por atingi la deziratan produktaĵon.
Diagramoj kaj Nomoj Asociitaj kun Retrokontrolaj Sistemoj
Ekzistas pluraj diagramoj kaj nomoj asociitaj kun religaj kontrolsistemoj, inkluzive de:
- Blokdiagramoj: Ĉi tiuj montras la komponentojn de la reago-kontrolsistemo kaj kiel ili estas konektitaj.
- Transiga funkcioj: Ĉi tiuj priskribas la rilaton inter la enigo kaj eligo de la sistemo.
- Fermcirklaj sistemoj: Ĉi tiuj estas religaj kontrolsistemoj kie la produktaĵo estas provizita reen al la enigaĵo por konservi la deziratan produktaĵon.
- Malfermaj buklosistemoj: Ĉi tiuj estas religkontrolsistemoj kie la produktaĵo ne estas provizita reen al la enigaĵo.
Logika Kontrolo: Simpligitaj kaj Efikaj Kontrolaj Sistemoj
Logika kontrolo estas speco de kontrolsistemo kiu uzas bulean logikon aŭ aliajn logikajn operaciojn por fari decidojn kaj kontroli procezojn. Ĝi estas simpligita kaj efika kontrolsistemo kiu estas vaste uzata en diversaj industrioj, inkluzive de produktado, fabrikado kaj elektrotekniko.
Kiel Funkcias Logika Kontrolo?
Logikaj kontrolsistemoj estas dizajnitaj por pritrakti gamon da enigaĵoj kaj produkti deziratan produktaĵon. La baza metodo de operacio estas kiel sekvas:
- La sistemo ricevas enirsignalon, kiu kutime estas en formo de elektra kurento.
- La enirsignalo tiam estas komparita kun fiksita valoro aŭ punkto, kiu estas stokita en la sistemo.
- Se la eniga signalo estas ĝusta, la sistemo faros specifan agon aŭ ŝanĝos al specifa agordo.
- Se la eniga signalo estas malĝusta, la sistemo daŭre ricevos enigaĵon ĝis la ĝusta valoro estas atingita.
Ekzemploj de Logikaj Kontrolaj Sistemoj
Logikaj kontrolsistemoj estas uzitaj en larĝa gamo de aplikoj, inkluzive de:
- Semaforoj: Semaforoj uzas logikan kontrolon por ŝanĝi inter ruĝaj, flavaj kaj verdaj lumoj surbaze de la fluo de trafiko.
- Industriaj robotoj: Industriaj robotoj uzas logikan kontrolon por plenumi kompleksajn taskojn, kiel veldado, pentrado kaj muntado.
- Aŭtomataj lavmaŝinoj: Aŭtomataj lavmaŝinoj uzas logikan kontrolon por ŝanĝi inter malsamaj lavcikloj kaj temperaturoj laŭ la enigo de la uzanto.
On-Off Kontrolo: La Plej Simpla Metodo por Kontroli Temperaturon
On-Off-kontrolo estas historie efektivigita uzante interligitajn relajsojn, kamtempigilojn, kaj ŝaltilojn kiuj estas konstruitaj en ŝtupetarsekvenco. Tamen, kun la akcelo de teknologio, on-for-kontrolo nun povas esti farita uzante mikroregilojn, specialecajn programeblajn logikregilojn, kaj aliajn elektronikajn aparatojn.
Ekzemploj de On-Off Kontrolo
Kelkaj ekzemploj de produktoj kiuj uzas ŝaltan-malŝaltan kontrolon inkluzivas:
- Hejmaj termostatoj, kiuj ŝaltas la hejtilon kiam la ĉambra temperaturo falas sub la dezirata agordo kaj malŝaltas ĝin kiam ĝi superas ĝin.
- Fridujoj kiuj ŝaltas la kompresoron kiam la temperaturo ene de la fridujo altiĝas super la dezirata temperaturo kaj malŝaltas ĝin kiam ĝi iras sub ĝi.
- Lavmaŝinoj, kiuj uzas malŝaltan kontrolon por ekigi malsamajn interrilatigitajn sinsekvajn operaciojn.
- Pneŭmatikaj aktuarioj kiuj uzas ŝalti-malŝaltan kontrolon por konservi certan preman nivelon.
Avantaĝoj kaj Malavantaĝoj de On-Off Kontrolo
Avantaĝoj de malŝaltita kontrolo inkluzivas:
- Ĝi estas simpla kaj malmultekosta efektivigi.
- Ĝi estas facile kompreni kaj plenumi.
- Ĝi povas esti uzata en malsamaj specoj de maŝinaro kaj operacioj.
Malavantaĝoj de malŝaltita kontrolo inkluzivas:
- Ĝi produktas abruptajn ŝanĝojn en la sistemo, kiuj povas kaŭzi negativajn efikojn al la produkto aŭ procezo kontrolita.
- Ĝi eble ne povas konservi la deziratan fikspunkton precize, precipe en sistemoj kun grandaj termikaj masoj.
- Ĝi povas kaŭzi eluziĝon de la elektraj ŝaltiloj kaj relajsoj, kondukante al oftaj anstataŭaĵoj.
Lineara Kontrolo: La Arto De Konservi Deziratajn Eligojn
Linia kontrolteorio estas bazita sur pluraj principoj kiuj regas kiel liniaj kontrolsistemoj kondutas. Ĉi tiuj principoj inkluzivas:
- La principo de ignorado de nedezirindaj efikoj: Tiu principo supozas ke ĉiuj nedezirindaj efikoj de la sistemo povas esti ignoritaj.
- La principo de aldono: Ĉi tiu principo aliĝas al la koncepto ke la produktaĵo de linia sistemo estas la sumo de la produktaĵoj produktitaj per ĉiu enigaĵo aganta sole.
- La principo de supermeto: Ĉi tiu principo supozas ke la produktaĵo de linia sistemo estas la sumo de la produktaĵoj produktitaj per ĉiu enigaĵo aganta sole.
La Nelinia Kazo
Se sistemo ne aliĝas al la principoj de aldono kaj homogeneco, ĝi estas konsiderita nelinia. En ĉi tiu kazo, la difina ekvacio estas tipe kvadrato de terminoj. Neliniaj sistemoj ne kondutas en la sama maniero kiel liniaj sistemoj kaj postulas malsamajn metodojn de kontrolo.
La Neklara Logiko: Dinamika Kontrolsistemo
Neklara logiko estas speco de kontrolsistemo kiu utiligas malklarkonturajn arojn por konverti enirsignalon en eligsignalon. Ĝi estas matematika strukturo, kiu analizas analogajn enigajn valorojn laŭ logikaj variabloj, kiuj prenas kontinuajn valorojn inter 0 kaj 1. Fuzzy-logiko estas dinamika kontrolsistemo, kiu povas trakti ŝanĝojn en la eniga signalo kaj alĝustigi la eligsignalon laŭe.
Ekzemploj de Fuzzy Logic en Ago
Neklara logiko estas uzata en multaj kampoj por plenumi larĝan gamon de kontroltaskoj. Jen kelkaj ekzemploj:
- Akvotraktado: Neklara logiko estas uzata por kontroli la fluon de akvo tra purigejo. La sistemo ĝustigas la flukvanton surbaze de la nuna stato de la akvo kaj la dezirata produktaĵkvalito.
- HVAC-sistemoj: Neklara logiko estas uzata por kontroli la temperaturon kaj humidon en konstruaĵo. La sistemo ĝustigas la temperaturon kaj humidon laŭ la nuna stato de la konstruaĵo kaj la dezirata komfortnivelo.
- Trafika kontrolo: Neklara logiko estas uzata por kontroli la fluon de trafiko tra intersekciĝo. La sistemo ĝustigas la tempigon de la trafiklumoj surbaze de la nunaj trafikkondiĉoj.
konkludo
Do, kontrolsistemoj estas uzataj por kontroli procezojn en multaj industrioj, kaj ili implikas projekti, efektivigi kaj konservi sistemon, kiu konservas konsekvencan produktaĵon malgraŭ ŝanĝoj en la enigo.
Vi ne povas erari kun kontrolsistemo, do ne timu uzi unu en via venonta projekto! Do, iru antaŭen kaj regu vian mondon!
Mi estas Joost Nusselder, la fondinto de Tools Doctor, enhavvendisto, kaj paĉjo. Mi amas provi novajn ekipaĵojn, kaj kune kun mia teamo mi kreas profundajn blogartikolojn ekde 2016 por helpi fidelajn legantojn per iloj kaj kreaj konsiletoj.
