20.5
Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym
Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym są klasyfikowane jako liniowe lub nieliniowe, zmienne w czasie lub niezmienne w czasie, a według typów sygnałów klasyfikowane są jako systemy danych ciągłych lub dyskretnych.
Układy liniowe to modele teoretyczne służące do prostszej analizy. Wzmacniacz w systemie sterowania zachowuje się liniowo w określonych zakresach sygnału.
Układy fizyczne z natury wykazują nieliniowość. Kontroler on-off w systemach rakietowych jest przykładem tego, jak nieliniowości mogą być celowo włączane w celu zwiększenia wydajności.
Układy niezmienne w czasie mają stałe parametry, w przeciwieństwie do rezystancji uzwojenia silnika, która zmienia się, gdy silnik jest po raz pierwszy wzbudzony.
Systemy zmieniające się w czasie mają zmienne parametry, takie jak masa pocisku maleje wraz ze spalaniem paliwa podczas lotu w systemie sterowania pociskiem kierowanym.
Systemy sterowania z ciągłym sprzężeniem zwrotnym danych, takie jak podgrzewana kurtka, wykorzystują sygnały jako funkcje czasu ciągłego. Systemy sterowania prądem stałym wykorzystują sygnały niemodulowane, podczas gdy systemy sterowania prądem przemiennym wykorzystują sygnały modulowane w celu zmniejszenia szumów i zakłóceń.
Systemy sterowania danymi dyskretnymi wykorzystują ciągi impulsów lub cyfrowe sygnały kodowe. Dzięki temu są odporne na hałas i bardziej wydajne pod względem przestrzeni i elastyczności.
Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym są klasyfikowane na różne sposoby w oparciu o ich konstrukcję, analizę i typy sygnałów.
Liniowe systemy sprzężenia zwrotnego to modele teoretyczne, które upraszczają analizę i projektowanie. Systemy te działają na zasadzie, że ich wyjście jest wprost proporcjonalne do ich wejścia w określonych zakresach. Na przykład wzmacniacz w systemie sterowania zachowuje się liniowo, dopóki sygnał wejściowy pozostaje w określonym zakresie. Jednak większość systemów fizycznych wykazuje wrodzoną nieliniowość z powodu czynników takich jak nasycenie komponentów lub tarcie. Nieliniowości mogą być celowo włączane w celu zwiększenia wydajności; godnym uwagi przykładem jest sterownik włącz-wyłącz w systemach rakietowych, który wykorzystuje nieliniowość w celu uzyskania szybkich czasów reakcji i lepszej precyzji sterowania.
Systemy niezmienne w czasie utrzymują stałe parametry w czasie, zapewniając stałą wydajność. Przykładem jest system sterowania silnikiem, w którym rezystancja uzwojenia pozostaje niezmienna podczas pracy. Natomiast systemy zmienne w czasie mają parametry, które zmieniają się w czasie, dostosowując się do różnych warunków pracy. Przykładem tego jest system sterowania pociskiem kierowanym, ponieważ masa pocisku zmniejsza się z powodu zużycia paliwa podczas lotu, co wymaga ciągłej regulacji parametrów sterowania.
Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym dla danych ciągłych wykorzystują sygnały, które są funkcjami czasu ciągłego. Systemy te można dalej podzielić na systemy sterowania DC i AC. Systemy sterowania DC wykorzystują sygnały niemodulowane, podczas gdy systemy sterowania AC wykorzystują sygnały modulowane w celu zmniejszenia wpływu szumów i zakłóceń. Z drugiej strony systemy sterowania danymi dyskretnymi wykorzystują sygnały w postaci ciągów impulsów lub kodów cyfrowych. Systemy te są szczególnie korzystne w środowiskach o dużym natężeniu hałasu, ponieważ sygnały cyfrowe są mniej podatne na zakłócenia.
Każda klasyfikacja systemów sterowania sprzężeniem zwrotnym oferuje odrębne zalety i jest dostosowana do konkretnych zastosowań. Zrozumienie tych kategorii pomaga inżynierom projektować i wdrażać skuteczne systemy sterowania, zapewniając optymalną wydajność i niezawodność w różnych zastosowaniach technologicznych.
Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym są klasyfikowane jako liniowe lub nieliniowe, zmienne w czasie lub niezmienne w czasie, a według typów sygnałów klasyfikowane są jako systemy danych ciągłych lub dyskretnych.
Układy liniowe to modele teoretyczne służące do prostszej analizy. Wzmacniacz w systemie sterowania zachowuje się liniowo w określonych zakresach sygnału.
Układy fizyczne z natury wykazują nieliniowość. Kontroler on-off w systemach rakietowych jest przykładem tego, jak nieliniowości mogą być celowo włączane w celu zwiększenia wydajności.
Układy niezmienne w czasie mają stałe parametry, w przeciwieństwie do rezystancji uzwojenia silnika, która zmienia się, gdy silnik jest po raz pierwszy wzbudzony.
Systemy zmieniające się w czasie mają zmienne parametry, takie jak masa pocisku maleje wraz ze spalaniem paliwa podczas lotu w systemie sterowania pociskiem kierowanym.
Systemy sterowania z ciągłym sprzężeniem zwrotnym danych, takie jak podgrzewana kurtka, wykorzystują sygnały jako funkcje czasu ciągłego. Systemy sterowania prądem stałym wykorzystują sygnały niemodulowane, podczas gdy systemy sterowania prądem przemiennym wykorzystują sygnały modulowane w celu zmniejszenia szumów i zakłóceń.
Systemy sterowania danymi dyskretnymi wykorzystują ciągi impulsów lub cyfrowe sygnały kodowe. Dzięki temu są odporne na hałas i bardziej wydajne pod względem przestrzeni i elastyczności.
From Chapter 20:
Now Playing
20.5 : Systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym
Introduction to Control Systems
848 Views
20.1 : Systemy sterowania
Introduction to Control Systems
1.8K Views
20.2 : Zastosowania systemów sterowania
Introduction to Control Systems
1.3K Views
20.3 : Otwarte i zamknięte układy sterowania
Introduction to Control Systems
2.1K Views
20.4 : Efekty sprzężenia zwrotnego
Introduction to Control Systems
1.2K Views