Система управления — это система, которая обеспечивает желаемый ответ путем управления выходом. На следующем рисунке показана простая блок-схема системы управления.
Здесь система управления представлена единым блоком. Поскольку выход управляется переменным входом, система управления получила это название. Мы будем варьировать этот вход с некоторым механизмом. В следующем разделе, посвященном системам управления с разомкнутым и замкнутым контуром, мы подробно изучим блоки внутри системы управления и способы изменения этого входа для получения желаемого отклика.
Примеры — Система управления светофорами, стиральная машина
Система управления светофорами является примером системы управления. Здесь последовательность входного сигнала применяется к этой системе управления, и выход является одним из трех источников света, которые будут включены в течение некоторого времени. В течение этого времени два других индикатора будут выключены. На основании исследования движения на конкретном перекрестке можно определить время включения и выключения света. Соответственно, входной сигнал управляет выходом. Итак, система управления светофорами работает по расписанию.
Классификация систем управления
На основании некоторых параметров мы можем классифицировать системы управления следующими способами.
Системы непрерывного и дискретного времени
-
Системы управления могут быть классифицированы как системы непрерывного контроля времени и системы дискретного контроля времени, основанные на типе используемого сигнала .
-
В системах непрерывного контроля времени все сигналы непрерывны во времени. Но в системах управления с дискретным временем существует один или несколько сигналов с дискретным временем.
Системы управления могут быть классифицированы как системы непрерывного контроля времени и системы дискретного контроля времени, основанные на типе используемого сигнала .
В системах непрерывного контроля времени все сигналы непрерывны во времени. Но в системах управления с дискретным временем существует один или несколько сигналов с дискретным временем.
Системы управления SISO и MIMO
-
Системы управления могут быть классифицированы как системы управления SISO и системы управления MIMO по количеству имеющихся входов и выходов .
-
Системы управления SISO (с одним входом и одним выходом) имеют один вход и один выход. Принимая во внимание, что системы управления MIMO (несколько входов и несколько выходов) имеют более одного входа и более одного выхода.
Системы управления могут быть классифицированы как системы управления SISO и системы управления MIMO по количеству имеющихся входов и выходов .
Системы управления SISO (с одним входом и одним выходом) имеют один вход и один выход. Принимая во внимание, что системы управления MIMO (несколько входов и несколько выходов) имеют более одного входа и более одного выхода.
Системы управления с открытым и закрытым контуром
Системы управления могут быть классифицированы как системы управления с обратной связью и системы управления с обратной связью на основе пути обратной связи .
В системах управления с разомкнутым контуром выход не передается на вход. Таким образом, управляющее действие не зависит от желаемого результата.
На следующем рисунке показана блок-схема системы управления без обратной связи.
Здесь вход подается на контроллер, и он генерирует управляющий сигнал или управляющий сигнал. Этот сигнал подается в качестве входа на установку или процесс, который необходимо контролировать. Таким образом, завод производит продукцию, которая контролируется. Система управления светофорами, о которой мы говорили ранее, является примером системы управления без обратной связи.
В системах управления с обратной связью выход подается обратно на вход. Таким образом, управляющее действие зависит от желаемого выхода.
На следующем рисунке показана блок-схема системы управления с обратной связью с обратной связью.
Детектор ошибок выдает сигнал ошибки, который представляет собой разницу между входным сигналом и сигналом обратной связи. Этот сигнал обратной связи получают из блока (элементов обратной связи), рассматривая выходные данные всей системы в качестве входных данных для этого блока. Вместо прямого входа сигнал ошибки подается в качестве входа в контроллер.
Таким образом, контроллер выдает исполнительный сигнал, который контролирует установку. В этой комбинации выход системы управления корректируется автоматически, пока мы не получим желаемый ответ. Следовательно, замкнутые системы управления также называются системами автоматического управления. Система управления светофорами, имеющая датчик на входе, является примером системы управления с обратной связью.
Различия между системами управления с разомкнутым и замкнутым контуром упомянуты в следующей таблице.