Σύστημα ελέγχου μονής εξόδου μιας εισόδου;

Συστήματα ελέγχου μονής εξόδου (SISO):

Ένα σύστημα ελέγχου SISO είναι ένας τύπος συστήματος ελέγχου ανάδρασης όπου υπάρχει ένα σήμα εισόδου και ένα σήμα εξόδου . Αυτό τους καθιστά σχετικά απλό να αναλύουν και να σχεδιάζουν σε σύγκριση με συστήματα πολλαπλών εξόδων (MIMO).

Εδώ είναι μια κατανομή:

εξαρτήματα ενός συστήματος SISO:

* διαδικασία: Το σύστημα που ελέγχεται. Παίρνει την είσοδο και παράγει την έξοδο.

* Αισθητήρας: Μετρά τη μεταβλητή εξόδου και τη μετατρέπει σε μετρήσιμο σήμα.

* ελεγκτής: Συγκρίνει το επιθυμητό σημείο ρύθμισης με τη μετρούμενη έξοδο και υπολογίζει ένα σήμα ελέγχου για να χειριστεί την είσοδο της διαδικασίας.

* Ενεργοποιητής: Μετατρέπει το σήμα ελέγχου σε μια φυσική δράση που επηρεάζει τη διαδικασία.

Παράδειγμα:

Ένα κλασικό παράδειγμα είναι ένα σύστημα θέρμανσης με ελεγχόμενο από θερμοστάτη .

* είσοδος: Η επιθυμητή θερμοκρασία που ρυθμίζεται στον θερμοστάτη.

* διαδικασία: Το σύστημα θέρμανσης (φούρνος, λέβητα κ.λπ.) που θερμαίνει το δωμάτιο.

* Αισθητήρας: Ένα θερμόμετρο στο δωμάτιο που μετρά την πραγματική θερμοκρασία.

* ελεγκτής: Ο ίδιος ο θερμοστάτης, ο οποίος συγκρίνει την επιθυμητή θερμοκρασία με την πραγματική θερμοκρασία και ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί το σύστημα θέρμανσης.

* Ενεργοποιητής: Ο διακόπτης στον θερμοστάτη που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί το σύστημα θέρμανσης.

Πλεονεκτήματα των συστημάτων SISO:

* απλούστερη για την ανάλυση και το σχεδιασμό: Τα μαθηματικά μοντέλα τους είναι ευκολότερα κατανοητά και χειραγωγικά.

* πιο εύκολα διαθέσιμοι αλγόριθμοι ελέγχου: Πολλές τεχνικές ελέγχου είναι άμεσα διαθέσιμες για συστήματα SISO.

* Ευκολότερο να εφαρμοστεί: Το υλικό και το λογισμικό για τον έλεγχο SISO είναι ευρέως διαθέσιμα.

Μειονεκτήματα των συστημάτων SISO:

* Περιορισμένη σε μεμονωμένη είσοδο και μεμονωμένη έξοδο: Δεν μπορεί να ελέγξει τις πολλαπλές μεταβλητές ταυτόχρονα.

* Μπορεί να μην είναι κατάλληλο για σύνθετα συστήματα: Ορισμένα συστήματα απαιτούν τον έλεγχο πολλαπλών μεταβλητών ταυτόχρονα, καθιστώντας απαραίτητο τον έλεγχο MIMO.

Εφαρμογές:

* Έλεγχος θερμοκρασίας: Θερμοστάτες, φούρνοι, ψυγεία.

* Έλεγχος ταχύτητας: Κινητήρες, κινητήρες.

* Έλεγχος θέσης: Ρομποτική, εργαλεία.

* Έλεγχος επιπέδου: Δεξαμενές, δεξαμενές.

* Έλεγχος ροής: Σωλήνες, βαλβίδες.

Βασικές έννοιες στον έλεγχο SISO:

* Σημεία ρύθμισης: Την επιθυμητή τιμή για την έξοδο.

* Ανατροφοδότηση: Χρησιμοποιώντας τη μετρούμενη έξοδο για να ρυθμίσετε το σήμα ελέγχου.

* Έλεγχος κλειστού βρόχου: Το σύστημα ρυθμίζει συνεχώς την είσοδο με βάση τα σχόλια.

* σταθερότητα: Η ικανότητα του συστήματος να επιστρέψει στο σημείο ρύθμισης μετά από μια διαταραχή.

* απόδοση: Πόσο καλά το σύστημα πληροί τις επιθυμητές προδιαγραφές, όπως ο χρόνος απόκρισης και η ακρίβεια.

Συνολικά, τα συστήματα SISO προσφέρουν έναν απλό τρόπο για τον έλεγχο μιας μόνο μεταβλητής. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλές εφαρμογές λόγω της απλότητας και της αποτελεσματικότητάς τους. Ωστόσο, για πιο σύνθετα συστήματα που απαιτούν έλεγχο πολλαπλών μεταβλητών, ο έλεγχος MIMO μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή.