Mifumo ya Kudhibiti: Utangulizi wa Kitanzi-wazi na Udhibiti wa Kitanzi Kilichofungwa

Mifumo ya udhibiti hutumiwa kudumisha mahali pa kuweka au pato linalohitajika kwa kurekebisha ishara ya uingizaji. Mifumo ya udhibiti inaweza kuwa kitanzi wazi au kitanzi kilichofungwa. Mifumo ya udhibiti wa kitanzi wazi haina kitanzi cha maoni na mifumo iliyofungwa ya udhibiti wa kitanzi.

Katika makala haya, nitaelezea mifumo ya udhibiti ni nini, jinsi inavyofanya kazi, na jinsi inavyotumiwa katika maisha ya kila siku. Zaidi ya hayo, nitashiriki mambo fulani ya kufurahisha kuhusu mifumo ya udhibiti ambayo huenda hujui!

Mifumo ya Udhibiti- Sanaa ya Kubuni na Utekelezaji

Mifumo ya udhibiti inahusisha mchakato wa kuweka na kudumisha pato fulani kwa kurekebisha ishara ya pembejeo. Lengo ni kutoa pato sahihi na thabiti, licha ya mabadiliko yoyote ya awali katika ingizo. Mchakato huo unajumuisha hatua kadhaa, ikiwa ni pamoja na zifuatazo:

• Hatua ya ingizo: ambapo ishara ya ingizo inapokelewa
• Hatua ya usindikaji: ambapo ishara inachambuliwa na kuchambuliwa
• Hatua ya pato: ambapo ishara ya pato hutolewa

Jukumu la Mifumo ya Udhibiti katika Uzalishaji

Mifumo ya udhibiti ina jukumu kubwa katika uzalishaji na usambazaji katika tasnia nyingi. Teknolojia ya otomatiki mara nyingi hutumiwa kutekeleza mifumo hii, ambayo inaweza kuwa ngumu sana na ya gharama kubwa kuiunda. Mambo yafuatayo yanahitajika ili kuunda mfumo bora wa udhibiti:

• Uelewa mzuri wa mfumo unaodhibitiwa
• Uwezo wa kuunda na kutekeleza aina sahihi ya mfumo wa udhibiti
• Kifurushi cha miundo na mbinu za kawaida ambazo zinaweza kutumika kwa hali fulani

Hatua Zinazohusika katika Kuunda Mfumo wa Kudhibiti

Mchakato wa kuunda mfumo wa udhibiti unajumuisha hatua zifuatazo:

• Kubuni muundo wa mfumo: Hii inahusisha kuamua aina ya mfumo wa udhibiti unaohitajika na vipengele ambavyo vitajumuishwa.
• Utekelezaji wa mfumo: Hii inahusisha kujenga mfumo kwa uangalifu na kufanya majaribio ili kuhakikisha kuwa unafanya kazi kwa usahihi
• Kudumisha mfumo: Hii inahusisha ufuatiliaji wa utendaji wa mfumo kwa wakati na kufanya mabadiliko yoyote muhimu ili kuhakikisha kuwa unaendelea kufanya kazi kwa usahihi.

Udhibiti wa kitanzi wazi na kitanzi funge: Tofauti kati ya urekebishaji wa kibinafsi na pato lisilobadilika

Mifumo ya udhibiti wa kitanzi huria pia inajulikana kama vidhibiti visivyo na maoni. Mifumo hii ina pato lisilobadilika ambalo halijarekebishwa kulingana na ingizo au maoni yoyote. Muundo wa mfumo wa udhibiti wa kitanzi wazi ni wa kawaida na unajumuisha pembejeo, mahali pa kuweka, na pato. Ingizo ni ishara inayotumika kutoa pato linalohitajika. Sehemu iliyowekwa ni thamani inayolengwa ya pato. Matokeo ni matokeo ya mchakato unaoendelea.

Mifano ya mifumo ya udhibiti wa kitanzi wazi ni pamoja na:

• Toaster: Lever imewekwa katika awamu ya "juu", na coils huwashwa kwa joto la kudumu. Toaster hukaa moto hadi wakati uliowekwa, na toast hujitokeza.
• Udhibiti wa safari katika gari: Vidhibiti vimewekwa ili kudumisha kasi isiyobadilika. Mfumo haubadiliki kulingana na mabadiliko ya hali, kama vile vilima au upepo.

Udhibiti wa kitanzi kilichofungwa: Kujirekebisha kwa utoaji thabiti

Mifumo ya udhibiti wa kitanzi-funga, pia inajulikana kama mifumo ya udhibiti wa maoni, ina uwezo wa kujisahihisha ili kudumisha matokeo thabiti. Tofauti kati ya mfumo wa kitanzi-wazi na mfumo wa kitanzi kilichofungwa ni kwamba mfumo wa kitanzi-funga una uwezo wa kujisahihisha wakati mfumo wa kitanzi wazi hauna. Muundo wa mfumo wa udhibiti wa kitanzi kilichofungwa ni sawa na mfumo wa wazi, lakini ni pamoja na kitanzi cha maoni. Kitanzi cha maoni huongoza kutoka kwa pato hadi kwa ingizo, kuruhusu mfumo kuendelea kufuatilia na kurekebisha kulingana na mabadiliko ya hali.

Mifano ya mifumo ya udhibiti wa kitanzi kilichofungwa ni pamoja na:

• Udhibiti wa halijoto ndani ya chumba: Mfumo hurekebisha halijoto au ubaridi kulingana na halijoto ndani ya chumba ili kudumisha halijoto thabiti.
• Udhibiti wa ukuzaji katika mfumo wa sauti: Mfumo hurekebisha ukuzaji kulingana na pato ili kudumisha kiwango cha sauti thabiti.

Mifumo ya Kudhibiti Maoni: Kuleta Udhibiti kwa Kiwango Kinachofuata

How to strip wire fast

Share

Watch on

Mifumo ya udhibiti wa maoni ni aina ya mfumo wa udhibiti unaotumia matokeo ya mchakato ili kudhibiti ingizo. Kwa maneno mengine, mfumo hupokea ishara kutoka kwa mchakato unaodhibitiwa na hutumia ishara hiyo kurekebisha ingizo ili kufikia matokeo unayotaka.

Michoro na Majina Yanayohusishwa na Mifumo ya Kudhibiti Maoni

Kuna michoro na majina kadhaa yanayohusiana na mifumo ya udhibiti wa maoni, ikijumuisha:

• Vielelezo vya kuzuia: Hivi vinaonyesha vipengele vya mfumo wa udhibiti wa maoni na jinsi vimeunganishwa.
• Vitendaji vya uhamishaji: Hizi huelezea uhusiano kati ya ingizo na pato la mfumo.
• Mifumo ya kitanzi funge: Hii ni mifumo ya udhibiti wa maoni ambapo matokeo yanarudishwa kwa ingizo ili kudumisha pato linalohitajika.
• Mifumo ya kitanzi-wazi: Hii ni mifumo ya udhibiti wa maoni ambapo matokeo hayarudishwi kwa ingizo.

Udhibiti wa Mantiki: Mifumo Iliyorahisishwa na Inayofaa ya Kudhibiti

Udhibiti wa kimantiki ni aina ya mfumo wa udhibiti unaotumia mantiki ya Boolean au shughuli nyingine za kimantiki kufanya maamuzi na kudhibiti michakato. Ni mfumo wa udhibiti uliorahisishwa na madhubuti ambao unatumika sana katika tasnia mbalimbali, ikijumuisha uzalishaji, utengenezaji, na uhandisi wa umeme.

Udhibiti wa Mantiki Hufanyaje Kazi?

Mifumo ya udhibiti wa mantiki imeundwa kushughulikia aina mbalimbali za pembejeo na kutoa pato linalohitajika. Mbinu ya msingi ya operesheni ni kama ifuatavyo.

• Mfumo hupokea ishara ya pembejeo, ambayo ni kawaida kwa namna ya sasa ya umeme.
• Kisha ishara ya pembejeo inalinganishwa na thamani iliyowekwa au uhakika, ambayo imehifadhiwa kwenye mfumo.
• Ikiwa ishara ya pembejeo ni sahihi, mfumo utafanya kitendo maalum au kubadili kwa mpangilio maalum.
• Ikiwa ishara ya kuingiza si sahihi, mfumo utaendelea kupokea pembejeo hadi thamani sahihi ifikiwe.

Mifano ya Mifumo ya Kudhibiti Mantiki

Mifumo ya udhibiti wa mantiki hutumiwa katika anuwai ya matumizi, pamoja na:

• Taa za trafiki: Taa za trafiki hutumia udhibiti wa kimantiki kubadili kati ya taa nyekundu, njano na kijani kulingana na mtiririko wa trafiki.
• Roboti za viwandani: Roboti za viwandani hutumia udhibiti wa kimantiki kufanya kazi ngumu, kama vile kulehemu, kupaka rangi na kuunganisha.
• Mashine za kuosha kiotomatiki: Mashine za kuosha kiotomatiki hutumia udhibiti wa mantiki kubadili kati ya mizunguko tofauti ya kuosha na halijoto kulingana na ingizo la mtumiaji.

Udhibiti wa Kuzima: Mbinu Rahisi Zaidi ya Kudhibiti Halijoto

Udhibiti wa Kuzimwa hutekelezwa kihistoria kwa kutumia relay zilizounganishwa, vipima muda vya kamera na swichi ambazo zimeundwa kwa mfuatano wa ngazi. Hata hivyo, pamoja na maendeleo ya teknolojia, udhibiti wa kuzima sasa unaweza kufanywa kwa kutumia vidhibiti vidogo, vidhibiti maalum vya mantiki vinavyoweza kupangwa na vifaa vingine vya kielektroniki.

Mifano ya Udhibiti wa Kuzima

Baadhi ya mifano ya bidhaa zinazotumia udhibiti wa kuzima ni pamoja na:

• Vidhibiti vya halijoto vya ndani vinavyowasha hita wakati halijoto ya chumba inaposhuka chini ya mpangilio unaohitajika na kuiwasha inapopita juu yake.
• Jokofu zinazowasha compressor wakati halijoto ndani ya friji inapanda juu ya joto linalohitajika na kuizima inaposhuka chini yake.
• Mashine za kuosha ambazo hutumia udhibiti wa kuzima ili kuanzisha shughuli tofauti za mfululizo zinazohusiana.
• Vianzishaji vya nyumatiki vinavyotumia udhibiti wa kuzima ili kudumisha kiwango fulani cha shinikizo.

Manufaa na Hasara za Udhibiti wa Kuzima

Faida za udhibiti wa kuzima ni pamoja na:

• Ni rahisi na nafuu kutekeleza.
• Ni rahisi kuelewa na kutekeleza.
• Inaweza kutumika katika aina tofauti za mashine na shughuli.

Ubaya wa udhibiti wa kuzima ni pamoja na:

• Hutoa mabadiliko ya ghafla katika mfumo, ambayo yanaweza kusababisha athari mbaya kwa bidhaa au mchakato unaodhibitiwa.
• Haiwezi kuwa na uwezo wa kudumisha mahali unayotaka kwa usahihi, haswa katika mifumo iliyo na misa kubwa ya joto.
• Inaweza kusababisha kuchakaa kwa swichi na relay za umeme, na hivyo kusababisha uingizwaji wa mara kwa mara.

Udhibiti wa Mstari: Sanaa ya Kudumisha Matokeo Yanayotakikana

Nadharia ya udhibiti wa mstari inategemea kanuni kadhaa zinazosimamia jinsi mifumo ya udhibiti wa mstari hufanya kazi. Kanuni hizi ni pamoja na:

• Kanuni ya kupuuza athari zisizohitajika: Kanuni hii inachukulia kuwa athari zozote zisizohitajika za mfumo zinaweza kupuuzwa.
• Kanuni ya nyongeza: Kanuni hii inazingatia dhana kwamba matokeo ya mfumo wa mstari ni jumla ya matokeo yanayotolewa na kila pembejeo ikifanya kazi peke yake.
• Kanuni ya nafasi kuu: Kanuni hii inadhania kuwa matokeo ya mfumo wa mstari ni jumla ya matokeo yanayotolewa na kila ingizo likitenda peke yake.

Kesi isiyo ya mstari

Ikiwa mfumo hauzingatii kanuni za kuongeza na homogeneity, inachukuliwa kuwa isiyo ya kawaida. Katika kesi hii, equation inayofafanua kawaida ni mraba wa istilahi. Mifumo isiyo ya mstari haifanyi kazi kwa njia sawa na mifumo ya mstari na inahitaji mbinu tofauti za udhibiti.

Mantiki Isiyoeleweka: Mfumo wa Udhibiti wa Nguvu

Mantiki isiyoeleweka ni aina ya mfumo wa udhibiti unaotumia seti zisizoeleweka ili kubadilisha mawimbi ya ingizo kuwa mawimbi ya pato. Ni muundo wa hisabati ambao huchanganua thamani za pembejeo za analogi kulingana na vigezo vya kimantiki ambavyo huchukua maadili ya kuendelea kati ya 0 na 1. Mantiki ya fuzzy ni mfumo wa udhibiti wa nguvu ambao unaweza kushughulikia mabadiliko katika ishara ya uingizaji na kurekebisha mawimbi ya pato ipasavyo.

Mifano ya Mantiki Isiyoeleweka Katika Vitendo

Mantiki isiyoeleweka inatumika katika nyanja nyingi kutekeleza majukumu mbalimbali ya udhibiti. Hapa kuna baadhi ya mifano:

• Matibabu ya maji: Mantiki isiyoeleweka hutumiwa kudhibiti mtiririko wa maji kupitia mtambo wa kutibu. Mfumo hurekebisha kiwango cha mtiririko kulingana na hali ya sasa ya maji na ubora wa pato unaohitajika.
• Mifumo ya HVAC: Mantiki isiyoeleweka inatumika kudhibiti halijoto na unyevunyevu katika jengo. Mfumo hurekebisha joto na unyevu kulingana na hali ya sasa ya jengo na kiwango cha faraja kinachohitajika.
• Udhibiti wa trafiki: Mantiki isiyoeleweka inatumika kudhibiti mtiririko wa trafiki kupitia makutano. Mfumo hurekebisha muda wa taa za trafiki kulingana na hali ya sasa ya trafiki.

Hitimisho

Kwa hivyo, mifumo ya udhibiti hutumiwa kudhibiti michakato katika tasnia nyingi, na inahusisha kubuni, kutekeleza, na kudumisha mfumo unaodumisha pato thabiti licha ya mabadiliko katika pembejeo. 

Huwezi kwenda vibaya na mfumo wa kudhibiti, kwa hivyo usiogope kutumia moja katika mradi wako unaofuata! Kwa hivyo, endelea na udhibiti ulimwengu wako!

Mimi ni Joost Nusselder, mwanzilishi wa Tools Doctor, content marketer, na baba. Ninapenda kujaribu vifaa vipya, na pamoja na timu yangu nimekuwa nikitayarisha makala za kina za blogu tangu 2016 ili kuwasaidia wasomaji waaminifu kwa zana na vidokezo vya kuunda.