Boshqarish tizimlari kirish signalini sozlash orqali belgilangan nuqtani yoki kerakli chiqishni saqlash uchun ishlatiladi. Boshqarish tizimlari ochiq yoki yopiq tsiklli bo'lishi mumkin. Ochiq tsiklli boshqaruv tizimlarida teskari aloqa tizimi mavjud emas va yopiq pastadirli boshqaruv tizimlarida mavjud.
Ushbu maqolada men boshqaruv tizimlari nima ekanligini, ular qanday ishlashini va kundalik hayotda qanday ishlatilishini tushuntiraman. Bundan tashqari, men siz bilmagan boshqaruv tizimlari haqida qiziqarli faktlarni baham ko'raman!
Ushbu postda biz quyidagilarni ko'rib chiqamiz:
- Boshqarish tizimlari - loyihalash va amalga oshirish san'ati
- Ochiq va yopiq pastadir nazorati: O'z-o'zini tuzatish va sobit chiqish o'rtasidagi farq
- Fikr-mulohazalarni boshqarish tizimlari: boshqaruvni keyingi bosqichga olib chiqish
- Mantiqiy nazorat: soddalashtirilgan va samarali boshqaruv tizimlari
- Yoqish-o'chirishni boshqarish: haroratni nazorat qilishning eng oddiy usuli
- Chiziqli nazorat: kerakli natijalarni saqlab qolish san'ati
- Loyqa mantiq: dinamik boshqaruv tizimi
- Xulosa
Boshqarish tizimlari - loyihalash va amalga oshirish san'ati
Boshqarish tizimlari kirish signalini sozlash orqali ma'lum bir chiqishni sozlash va saqlash jarayonini o'z ichiga oladi. Maqsad, kirishdagi har qanday dastlabki o'zgarishlarga qaramay, to'g'ri va izchil mahsulot ishlab chiqarishdir. Jarayon bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi, jumladan:
- Kirish bosqichi: kirish signali olinadigan joy
- Qayta ishlash bosqichi: signal qayta ishlanadi va tahlil qilinadi
- Chiqish bosqichi: chiqish signali ishlab chiqariladigan joy
Boshqarish tizimlarining ishlab chiqarishdagi roli
Boshqarish tizimlari ko'plab sohalarda ishlab chiqarish va tarqatishda muhim rol o'ynaydi. Ushbu tizimlarni amalga oshirish uchun ko'pincha avtomatlashtirish texnologiyasi qo'llaniladi, ular qurilishi juda murakkab va qimmat bo'lishi mumkin. Ajoyib boshqaruv tizimini yaratish uchun quyidagi elementlar talab qilinadi:
- Boshqarilayotgan tizimni yaxshi tushunish
- To'g'ri turdagi boshqaruv tizimini loyihalash va amalga oshirish qobiliyati
- Muayyan vaziyatlarda qo'llanilishi mumkin bo'lgan standart dizayn va texnikalar to'plami
Boshqaruv tizimini yaratish bilan bog'liq qadamlar
Boshqaruv tizimini yaratish jarayoni quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
- Tizim strukturasini loyihalash: Bu talab qilinadigan boshqaruv tizimining turini va uning tarkibiga kiradigan komponentlarni aniqlashni o'z ichiga oladi.
- Tizimni amalga oshirish: Bu tizimni diqqat bilan qurish va uning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun testlarni o'tkazishni o'z ichiga oladi.
- Tizimga xizmat ko'rsatish: Bu tizimning vaqt o'tishi bilan ishlashini kuzatish va uning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun kerakli o'zgarishlarni amalga oshirishni o'z ichiga oladi.
Ochiq va yopiq pastadir nazorati: O'z-o'zini tuzatish va sobit chiqish o'rtasidagi farq
Ochiq tsiklli boshqaruv tizimlari, shuningdek, qayta aloqa bo'lmagan boshqaruv sifatida ham tanilgan. Ushbu tizimlar har qanday kirish yoki fikr-mulohazalarga asoslanib sozlanmagan sobit chiqishga ega. Ochiq tsiklli boshqaruv tizimining tuzilishi odatiy bo'lib, kirish, belgilangan nuqta va chiqishni o'z ichiga oladi. Kirish - bu kerakli chiqishni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan signal. Belgilangan nuqta chiqish uchun maqsadli qiymatdir. Chiqish jarayonning bajarilishi natijasidir.
Ochiq tsiklli boshqaruv tizimlariga misollar:
- Toster: Tutqich "yoqish" bosqichiga o'rnatiladi va rulonlar belgilangan haroratgacha isitiladi. Belgilangan vaqtgacha tushdi mashinasi qiziydi va tost paydo bo'ladi.
- Avtotransportda kruiz nazorati: boshqaruv elementlari belgilangan tezlikni saqlab turish uchun o'rnatiladi. Tizim tepaliklar yoki shamol kabi o'zgaruvchan sharoitlarga qarab sozlanmaydi.
Yopiq aylanish nazorati: izchil chiqish uchun o'z-o'zini tuzatish
Teskari aloqani boshqarish tizimlari sifatida ham tanilgan yopiq pastadirli boshqaruv tizimlari barqaror chiqishni saqlab qolish uchun o'z-o'zini tuzatish qobiliyatiga ega. Ochiq va yopiq tizim o'rtasidagi farq shundaki, yopiq tsiklli tizim o'z-o'zini tuzatish qobiliyatiga ega, ochiq tsiklli tizim esa yo'q. Yopiq konturli boshqaruv tizimining tuzilishi ochiq tizimnikiga o'xshaydi, lekin u qayta aloqa zanjirini o'z ichiga oladi. Teskari aloqa zanjiri chiqishdan kirishga olib boradi, bu tizimga o'zgaruvchan sharoitlarga qarab doimiy ravishda monitoring qilish va sozlash imkonini beradi.
Yopiq tsiklli boshqaruv tizimlariga misollar:
- Xonadagi haroratni nazorat qilish: Tizim barqaror haroratni saqlab turish uchun xonadagi haroratga qarab isitish yoki sovutishni sozlaydi.
- Ovoz tizimida kuchaytirishni boshqarish: Tizim barqaror ovoz darajasini saqlab turish uchun chiqish asosida kuchaytirgichni sozlaydi.
Fikr-mulohazalarni boshqarish tizimlari: boshqaruvni keyingi bosqichga olib chiqish
Teskari aloqani boshqarish tizimlari - kirishni boshqarish uchun jarayonning chiqishidan foydalanadigan boshqaruv tizimining bir turi. Boshqacha qilib aytganda, tizim boshqariladigan jarayondan signal oladi va kerakli natijaga erishish uchun kirishni sozlash uchun ushbu signaldan foydalanadi.
Teskari aloqani boshqarish tizimlari bilan bog'liq diagrammalar va nomlar
Teskari aloqani boshqarish tizimlari bilan bog'liq bir nechta diagrammalar va nomlar mavjud, jumladan:
- Blok diagrammalar: Bu qayta aloqani boshqarish tizimining tarkibiy qismlarini va ular qanday bog'langanligini ko'rsatadi.
- O'tkazish funktsiyalari: Bu tizimning kirish va chiqishi o'rtasidagi munosabatni tavsiflaydi.
- Yopiq tsiklli tizimlar: Bular qayta aloqani boshqarish tizimlari bo'lib, kerakli chiqishni saqlab qolish uchun chiqish kirishga qaytariladi.
- Ochiq tsiklli tizimlar: Bular chiqish kirishga qaytarilmaydigan qayta aloqani boshqarish tizimlari.
Mantiqiy nazorat: soddalashtirilgan va samarali boshqaruv tizimlari
Mantiqiy boshqaruv - qaror qabul qilish va jarayonlarni boshqarish uchun mantiqiy mantiq yoki boshqa mantiqiy operatsiyalardan foydalanadigan boshqaruv tizimining bir turi. Bu ishlab chiqarish, ishlab chiqarish va elektrotexnika kabi turli sohalarda keng qo'llaniladigan soddalashtirilgan va samarali boshqaruv tizimidir.
Mantiqiy nazorat qanday ishlaydi?
Mantiqiy boshqaruv tizimlari turli xil kirishlarni boshqarish va kerakli natijani ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Asosiy operatsiya usuli quyidagicha:
- Tizim odatda elektr toki ko'rinishida bo'lgan kirish signalini oladi.
- Keyin kirish signali tizimda saqlanadigan belgilangan qiymat yoki nuqta bilan taqqoslanadi.
- Agar kirish signali to'g'ri bo'lsa, tizim ma'lum bir harakatni bajaradi yoki ma'lum bir sozlamaga o'tadi.
- Agar kirish signali noto'g'ri bo'lsa, tizim to'g'ri qiymatga erishilgunga qadar kirishni qabul qilishni davom ettiradi.
Mantiqiy boshqaruv tizimlariga misollar
Mantiqiy boshqaruv tizimlari keng ko'lamli ilovalarda qo'llaniladi, jumladan:
- Svetoforlar: Svetoforlar harakat oqimiga qarab qizil, sariq va yashil chiroqlar o'rtasida almashish uchun mantiqiy boshqaruvdan foydalanadi.
- Sanoat robotlari: Sanoat robotlari payvandlash, bo'yash va yig'ish kabi murakkab vazifalarni bajarish uchun mantiqiy boshqaruvdan foydalanadi.
- Avtomatik kir yuvish mashinalari: Avtomatik kir yuvish mashinalari foydalanuvchi kiritishiga qarab turli yuvish davrlari va haroratlar o'rtasida almashish uchun mantiqiy boshqaruvdan foydalanadi.
Yoqish-o'chirishni boshqarish: haroratni nazorat qilishning eng oddiy usuli
Yoqish-o'chirishni boshqarish tarixiy ravishda bir-biriga bog'langan o'rni, kamera taymerlari va narvon ketma-ketligida qurilgan kalitlar yordamida amalga oshiriladi. Biroq, texnologiyaning rivojlanishi bilan, endi yoqish-o'chirishni boshqarish mikrokontrollerlar, maxsus dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar va boshqa elektron qurilmalar yordamida amalga oshirilishi mumkin.
Yoqish-o'chirish boshqaruviga misollar
Yoqish-o'chirish boshqaruvidan foydalanadigan mahsulotlarga ba'zi misollar:
- Xona harorati istalgan parametrdan pastga tushganda isitgichni yoqadigan va undan yuqoriga chiqqanda uni o'chiradigan uy termostatlari.
- Sovutgich ichidagi harorat kerakli haroratdan oshib ketganda kompressorni yoqadigan va undan pastga tushganda uni o'chiradigan muzlatgichlar.
- Turli xil o'zaro bog'liq ketma-ket operatsiyalarni ishga tushirish uchun yoqish-o'chirish boshqaruvidan foydalanadigan kir yuvish mashinalari.
- Muayyan bosim darajasini ushlab turish uchun yoqish-o'chirish boshqaruvidan foydalanadigan pnevmatik aktuatorlar.
Yoqish-o'chirishni boshqarishning afzalliklari va kamchiliklari
Yoqish-o'chirishni boshqarishning afzalliklari quyidagilardan iborat:
- Amalga oshirish oson va arzon.
- Tushunish va bajarish oson.
- U har xil turdagi mashinalar va operatsiyalarda qo'llanilishi mumkin.
Yoqish-o'chirishni boshqarishning kamchiliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- U tizimda keskin o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, bu esa nazorat qilinadigan mahsulot yoki jarayonga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
- U, ayniqsa, katta termal massaga ega tizimlarda kerakli belgilangan nuqtani aniq ushlab tura olmasligi mumkin.
- Bu elektr kalitlari va o'rnilarning eskirishiga va tez-tez almashtirishga olib kelishi mumkin.
Chiziqli nazorat: kerakli natijalarni saqlab qolish san'ati
Chiziqli boshqaruv nazariyasi chiziqli boshqaruv tizimlari qanday harakat qilishini boshqaradigan bir nechta printsiplarga asoslanadi. Bu tamoyillarga quyidagilar kiradi:
- Nomaqbul ta'sirlarni e'tiborsiz qoldirish printsipi: Bu printsip tizimning har qanday kiruvchi ta'sirini e'tiborsiz qoldirishni nazarda tutadi.
- Qo'shimchalar printsipi: Bu printsip chiziqli tizimning chiqishi har bir kirishning yakka o'zi ta'sir qiladigan natijalari yig'indisi degan tushunchaga amal qiladi.
- Superpozitsiya printsipi: Bu printsip chiziqli tizimning chiqishi har bir kirish tomonidan ishlab chiqarilgan natijalar yig'indisi ekanligini taxmin qiladi.
Chiziqsiz holat
Agar tizim qo'shimchalilik va bir xillik tamoyillariga rioya qilmasa, u chiziqli bo'lmagan hisoblanadi. Bunday holda, aniqlovchi tenglama odatda atamalar kvadratidir. Chiziqli bo'lmagan tizimlar chiziqli tizimlar kabi harakat qilmaydi va turli xil boshqarish usullarini talab qiladi.
Loyqa mantiq: dinamik boshqaruv tizimi
Loyqa mantiq - kirish signalini chiqish signaliga aylantirish uchun loyqa to'plamlardan foydalanadigan boshqaruv tizimining bir turi. Bu 0 dan 1 gacha boʻlgan uzluksiz qiymatlarni qabul qiluvchi mantiqiy oʻzgaruvchilar nuqtai nazaridan analog kirish qiymatlarini tahlil qiluvchi matematik strukturadir. Loyqa mantiq bu kirish signalidagi oʻzgarishlarni boshqarishi va shunga mos ravishda chiqish signalini sozlashi mumkin boʻlgan dinamik boshqaruv tizimidir.
Amalda loyqa mantiq misollari
Loyqa mantiq ko'plab sohalarda keng ko'lamli nazorat vazifalarini bajarish uchun qo'llaniladi. Mana bir nechta misollar:
- Suvni tozalash: loyqa mantiq tozalash inshooti orqali suv oqimini boshqarish uchun ishlatiladi. Tizim oqim tezligini suvning joriy holatiga va kerakli chiqish sifatiga qarab sozlaydi.
- HVAC tizimlari: loyqa mantiq binodagi harorat va namlikni nazorat qilish uchun ishlatiladi. Tizim binoning hozirgi holatiga va kerakli qulaylik darajasiga qarab harorat va namlikni sozlaydi.
- Yo'l harakati nazorati: noaniq mantiq chorraha orqali transport oqimini boshqarish uchun ishlatiladi. Tizim svetoforning harakatlanish vaqtini joriy tirbandlikdan kelib chiqib sozlaydi.
Xulosa
Shunday qilib, boshqaruv tizimlari ko'plab sohalarda jarayonlarni boshqarish uchun ishlatiladi va ular kirishdagi o'zgarishlarga qaramay, barqaror ishlab chiqarishni ta'minlaydigan tizimni loyihalash, joriy etish va saqlashni o'z ichiga oladi.
Boshqaruv tizimi bilan xato qilolmaysiz, shuning uchun keyingi loyihangizda ulardan foydalanishdan qo'rqmang! Shunday qilib, oldinga boring va dunyongizni boshqaring!
Men Joost Nusselderman, Tools Doctor asoschisi, kontent sotuvchisi va otam. Men yangi jihozlarni sinab ko'rishni yaxshi ko'raman va jamoam bilan birgalikda 2016 yildan beri sodiq o'quvchilarga asboblar va hunarmandchilik bo'yicha maslahatlar bilan yordam berish uchun chuqur blog maqolalarini yarataman.
