24.1
مشكلة نظام التحكم
في نظام الحلقة المفتوحة مثل منظم الحرارة الأساسي ، تؤثر أقطاب وظيفة النقل على استجابة النظام ولكنها لا تحكم الاستقرار.
عند تقديم التغذية الراجعة - كما هو الحال في منظم الحرارة المتقدم الذي يضبط التدفئة بناء على درجة حرارة الغرفة ، مما يخلق نظاما مغلقا - يتم تحديد الاستقرار بواسطة الأعمدة الجديدة.
يمكن أن تنشأ المشاكل إذا عبرت هذه الأقطاب إلى عدم الاستقرار أثناء تكوين الحلقة المغلقة ، مما يتسبب في تقلبات محتملة في درجات الحرارة.
منالسهل نسبيا تحديد أقطاب وظيفة نقل الحلقة المفتوحة وتظل غير متأثرة بالتغيرات في كسب النظام.
ومع ذلك ، فإن العثور على أقطاب وظيفة نقل الحلقة المغلقة ، والتي تتغير مع تعديلات كسب النظام ، هو أكثر تعقيدا ، مما يستلزم تحليل المقام.
في حين أن الأصفار والأقطاب لوظائف النقل معروفة عادة ، فإن تحديد أقطاب دالة معينة تختلف باختلاف كسب النظام ليس بالأمر السهل.
تتوقف الاستجابة العابرة واستقرار النظام على أعمدته. بدون احتساب قيم مكاسب محددة ، هناك نقص في التبصر في أداء النظام.
تصورطريقة موضع الجذر بصريا تباين هذه الأقطاب مع تغييرات كسب النظام.
في نظام الحلقة المفتوحة، مثل منظم الحرارة الأساسي، تؤثر أقطاب دالة النقل على استجابة النظام ولكنها لا تحدد استقراره. ومع ذلك، عندما يتم تقديم التغذية الراجعة لتشكيل نظام الحلقة المغلقة، مثل منظم الحرارة المتقدم الذي يضبط التدفئة بناءً على درجة حرارة الغرفة، يتم التحكم في الاستقرار بواسطة الأقطاب الجديدة لدالة النقل ذات الحلقة المغلقة.
عند تكوين نظام حلقة مغلقة، قد تنشأ مشكلات إذا عبرت الأقطاب إلى المنطقة غير المستقرة، مما يؤدي إلى تقلبات محتملة في درجات الحرارة. يعد تحديد أقطاب دالة النقل في الحلقة المفتوحة أمرًا بسيطًا نسبيًا ويظل ثابتًا على الرغم من التغييرات في مكسب النظام. على النقيض من ذلك، تختلف أقطاب دالة النقل في الحلقة المغلقة مع التعديلات في مكسب النظام وتتطلب حسابات أكثر تعقيدًا تتضمن تحليل المقام إلى عوامل.
على الرغم من أن الأصفار والأقطاب لوظائف النقل معروفة بشكل عام، فإن تحديد أقطاب دالة معينة تتغير مع مكسب النظام يمثل تحديًا أكبر. ترتبط الاستجابة العابرة (الوَقْتيّه) والاستقرار العام للنظام ارتباطًا وثيقًا بهذه الأقطاب. وبدون أخد قيم المكسب المحددة فى الإعتبار، يظل أداء النظام غير واضح.
تقدم طريقة تحديد موضع الجذر نهجًا بصريًا لفهم كيفية تغير أقطاب النظام مع تغيرات مكسب النظام. من خلال رسم المواقع المحتملة لأقطاب الحلقة المغلقة على المستوى-s، توفر طريقة تحديد موضع الجذر رؤى حول كيفية تطور استقرار النظام واستجابته العابرة (الوَقْتيّه) مع تغير المكسب. تسمح هذه الطريقة للمهندسين بالتنبؤ بسلوك النظام وتعديله لضمان الاستقرار والأداء المطلوب.
باختصار،في حين أن أقطاب نظام الحلقة المفتوحة يمكن التعرف عليها بسهولة وهي مستقرة، فإن أقطاب النظام ذي الحلقة المغلقة تعتمد على مكسب النظام وتتطلب تحليلاً أكثر تفصيلاً. تعد طريقة موضع الجذر أداة قيمة لتصور هذه التغييرات، مما يساعد في تصميم وضبط الأنظمة ذات الحلقة المغلقة المستقرة.
في نظام الحلقة المفتوحة مثل منظم الحرارة الأساسي ، تؤثر أقطاب وظيفة النقل على استجابة النظام ولكنها لا تحكم الاستقرار.
عند تقديم التغذية الراجعة - كما هو الحال في منظم الحرارة المتقدم الذي يضبط التدفئة بناء على درجة حرارة الغرفة ، مما يخلق نظاما مغلقا - يتم تحديد الاستقرار بواسطة الأعمدة الجديدة.
يمكن أن تنشأ المشاكل إذا عبرت هذه الأقطاب إلى عدم الاستقرار أثناء تكوين الحلقة المغلقة ، مما يتسبب في تقلبات محتملة في درجات الحرارة.
منالسهل نسبيا تحديد أقطاب وظيفة نقل الحلقة المفتوحة وتظل غير متأثرة بالتغيرات في كسب النظام.
ومع ذلك ، فإن العثور على أقطاب وظيفة نقل الحلقة المغلقة ، والتي تتغير مع تعديلات كسب النظام ، هو أكثر تعقيدا ، مما يستلزم تحليل المقام.
في حين أن الأصفار والأقطاب لوظائف النقل معروفة عادة ، فإن تحديد أقطاب دالة معينة تختلف باختلاف كسب النظام ليس بالأمر السهل.
تتوقف الاستجابة العابرة واستقرار النظام على أعمدته. بدون احتساب قيم مكاسب محددة ، هناك نقص في التبصر في أداء النظام.
تصورطريقة موضع الجذر بصريا تباين هذه الأقطاب مع تغييرات كسب النظام.
- نظام الحلقة المفتوحة - نظام تحكم باستجابة محددة غير متأثرة بالارتجاع.
- نظام الحلقة المغلقة - نظام تحكم يعدل الاستجابة بناءً على الارتجاع.
- كسب النظام - مقدار الخرج بالنسبة للدخل في النظام.
- طريقة مسار الجذر - تقنية بصرية توضح كيفية تحرك الأقطاب مع التغييرات في كسب النظام.
- دالة النقل - نموذج رياضي يمثل العلاقة بين الخرج والدخل للنظام.
- حدد 'أنظمة الحلقة المفتوحة والمغلقة' – افهم كيفية عملها (مثلاً، مشاكل نظام التحكم).
- قارن بين 'دالة النقل للحلقة المفتوحة مقابل الحلقة المغلقة' – اشرح اختلافاتهما (مثلاً، استقرار نظام التحكم للحلقة المغلقة).
- استكشف 'طريقة المسار الجذري' – وصف هذه الطريقة مع مكاسب النظام (مثلاً، استقرار المسار الجذري).
- اشرح 'كسب النظام' – اشرح كيف يؤثر على أنظمة التحكم.
- طبّق 'دالة النقل' في السياق – افهم دورها في أنظمة التحكم.
- ما هي النظم ذات الحلقة المفتوحة والمغلقة، وكيف تؤثر على مشاكل نظام التحكم؟
- ما هي الاختلافات بين دوال التحويل ذات الحلقة المفتوحة وذات الحلقة المغلقة؟
- كيف تساهم طريقة مسار الجذر في استقرار مسار الجذر ومكسب النظام؟
From Chapter 24:
Now Playing
24.1 : مشكلة نظام التحكم
Root-Locus Method
636 Views
24.2 : التمثيل المتجهي للأعداد المركبة
Root-Locus Method
773 Views
24.3 : طريقة تحديد موضع الجذر
Root-Locus Method
662 Views
24.4 : خصائص موضع الجذر
Root-Locus Method
416 Views
24.5 : إنشاء موضع الجذر
Root-Locus Method
599 Views
24.6 : رسم ومعايرة موضع الجذر
Root-Locus Method
662 Views
24.7 : مواضع الجذر لأنظمة التغذية الراجعة الإيجابية
Root-Locus Method
536 Views