انواع سیستمهای کنترل فیدبک

سیستم های کنترل فیدبک میتواند بسته به هدف رده بندی به چندین روش رده بندی گردند. برای مثال،مطابق روش آنالیز و طراحی،سیستمهای کنترلی به عنوان خطی یا غیر خطی،متغیر با زمان یا تغییر ناپذیر با زمان ردهبندی میشوند.براساس انواع سیگنالهای موجود در سیستم،اغلب به سیستم های با داده های پیوسته یا داده های گسسته یا سیستمهای مدوله شده یا مدوله نشده ارجاع میشود. سیستمهای کنترل اغلب بر طبق هدف اصلی سیستم رده بندی میشوند. برای مثال،سیستم کنترل موقعیت و سیستم کنترل سرعت متغیرهای خروجی را بر اساس روشی که از نامشان بر می آید کنترل میکنند . در کل راههای بسیار دیگری برای شناسایی سیستمهای کنترل بر اساس برخی از ویژگی های خاص سیستم وجود دارد.مهم است که برخی از این روش های رایج تر رده بندی سیستمهای کنترلی به نحوی شناخته شوند که قبل از شروع انالیز و طراحی این سیستمها دورنمای مناسبی دهند.

سیستمهای کنترل خطی در مقابل سیستمهای غیر خطی

این رده بندی بر اساس روش های انالیز و طراحی ایجاد میشوند.به عبارت دقیق،سیستمهای خطی در عمل وجود ندارند از این جهت که همه ی سیستمهای فیزیکی تا حدی غیر خطی هستند. سیستمهای کنترل فیدبک خطی، مدل ایده آل شده ای هستند که به کلی برای ساده سازی انالیز و طراحی توسط تحلیل گر ساخته میشوند. زمانی که بزرگی سیگنالها در سیستم کنترلی به بازه هایی محدود میشوند که در آنها اجزا سیستم، مشخصه های خطی را نشان میدهند، سیستم اساسا غیر خطی ست. اما زمانی که بزرگی سیگنالها از بازه عملکرد خطی فراتر می رود ، بسته به شدت غیر خطی بودن ، سیستم نباید بیش از این خطی فرض شود. برای مثال، تقویت کننده های مورد استفاده در سیستمهای کنترل زمانی که سیگنالهای ورودی شان بزرگ میشوند اغلب اثر اشباع را نشان میدهند ، میدان مغناطیسی یک موتور خواص اشباع را دارد.سایر اثرات غیر خطی متداول موجود در سیستم کنترا لقی یا حرکت مرده بین قطعات چرخ دنده ای کوپل شده، مشخصه های غیرخطی فنر،گشتاور یا نیروی اصطکاک غیرخطی بین قطعات متحرک و بهمین ترتیب هستند.

اکثرا، مشخصه ای غیر خطی برای بهبود عملکرد سیستم کنترلی یا ایجاد کنترل موثرتر عمدا در یک سیستم کنترلی مطرح میشوند. مثلا، برای دستیابی به کنترل زمان حداقل، یک کنترل کننده نوع خاموش-روشن(بنگ بنگ یا رله) در بسیاری از سیستمهای کنترل موشک یا هواپیما استفاده میشود. نوعا در چنین سیستمهایی برای ایجاد گشتاور عکس العمل برای کنترل موقعیت، جت ها در هر دو طرف وسیله بکار میرود. این جت ها اغلب به صورت کاملا روشن یا کاملا خاموش کنترل میشود. بنابراین برای مدت زمان معینی مقدار ثابتی هوا از یک جت مفروض برای کنترل موقعیت فضاپیما اعمال میشود.
برای سیستمهای خطی، تعداد زیادی از تکنیک های تحلیلی و گرافیکی برای اهداف طراحی و آنالیز وجود دارد. به عبارت دیگر،سیستمهای غیر خطی، معمولا دشوار است که ریاضی وار رفتار کنند و هیچ روش کلی برای حل کلاس وسیعی از سیستمهای کنترلی غیرخطی وجود ندارد.در طراحی سیتمهای کنترلی، در عمل ابتدا باید کنترل کننده ای بر اساس مدل سیستم خطی توسط مسامحه غیرخطی بودن سیستم طراحی شود.سپس کنترل کننده طراحی شده برای ارزیابی یا طراحی دوباره توسط شبیه سازی کامپیوتری به مدل سیستم غیر خطی اعمال میشود.

 

منبع: زبان تخصصی برق،الکترونیک،کنترل و مخابرات/ منوچهر حقانی

 

این ترجمه توسط Zahra، عضو تیم ترجمه لیان پرتال ، انجام شده است و کپی برداری از آن با ذکر منبع (www.lianportal.com) بلامانع است.

لینک این ترجمه در انجمن