תיאורית הבקרה: מדריך למתחילים לאוטומציה

תורת הבקרה היא היבט בסיסי של אוטומציה המסייע בעיצוב מערכות אשר להתנהג בצורה הרצויה.מדריך זה יציג לך את היסודות של תורת הבקרה, היישומים שלה, ואת מושגי המפתח החיוניים למתחילים.

מהי תורת הביקורת?

תורת הבקרה היא המחקר של איך לתמרן את הפרמטרים המשפיעים על ההתנהגות של מערכת לייצר פלט הרצוי.זה כרוך בשימוש במודלים מתמטיים כדי לחזות התנהגות מערכתית ולתכנן בקרים המבטיחים יציבות וביצועים.

המונחים: control Theory

• (ב) ,0 מערכות:03:03:1) A קבוצה של רכיבים מקושרים שעובדים יחד כדי לבצע פונקציה מסוימת.
• (ב) אלגוריתם:0 (Controller: 1) A התקן או אלגוריתם שמשנים את הקלטות למערכת המבוססת על משוב.
• (ב) ,0) ,FLT:1 , מידע על התפוקה של מערכת המשמשת כדי להתאים את הקלט שלה ולשפר את הביצועים.
• (ב) ⁇ :0) יכולתה של מערכת לחזור לאיזון לאחר הפרעה.
• (ב) ,0) הקצאת ההרחבה: ⁇ 1:1 , ייצוג מתמטי של הקשר בין הקלט והפלט של מערכת.

סוגים של מערכות בקרה

• מערכת בקרת כישרונות פתוחה: 1FLT:1 מערכת שפועלת ללא משוב.התפוקה אינה בהשוואה לקלט הרצוי.
• מערכת בקרת ה-FLT:0 (Closed-loop Control System: A system, אשר משתמשת משוב כדי להשוות את הפלט עם הקלט הרצוי, המאפשרת התאמות.

דרישות של תורת הבקרה

תורת הבקרה משמשת בתחומים שונים, כולל:

• (הופנה מהדף LT:0) ייצור: 1.10.1 אוטומציה של מכונות ותהליכים לשיפור היעילות ולהפחית את השגיאה האנושית.
• ⁇ 0 (אירוspace: 1) מערכות בקרת טיסה 1:1 המבטיחות יציבות ותמרון של מטוסים.
• (ב) ,0) ,Robotics: מערכות בקרה של 1FLT מאפשרות לרובוטים לבצע משימות באופן אוטונומי.
• (ב) ,0) מנוע: מנוע: 1 מערכות שמנהלות ביצועים של מנוע, מתפתלות ויציבות בשליטה בכלי רכב.
• (ב) ⁇ :0) בקרת איכות: FLT:1 למערכות HVAC אשר שומרות על טמפרטורה רצויה ואיכות אוויר במבנים.

המונחים: a control system

• (ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: "וַיֹּאמֶר הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא
• (ב) ,0) ,Controller: 1 (ב) מיישם את המשוב וקובע את ההתאמות הדרושות.
• (ב) ,0) ,הפועל: ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,ההמערכת נשלטת, הכוללת את הקלטים והפלטים.

המונחים: Feedback Loops

לולאות משוב הן קריטיות במערכות בקרה.ניתן לסווג אותן לשני סוגים:

• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מודלים מתמטיים בתאוריה

מודלים מתמטיים הם הכרחיים לחיזוי ההתנהגות של מערכות בקרה.טכניקות מודלים נפוצים כוללות:

• (ב) ,0) נבואות: ⁇ 1 משמש לתיאור מערכות דינמיות ושינויים שלהם לאורך זמן.
• (ב) ,0) ייצוג חלל: FLT:1 (A מסגרת שמודלים מערכות באמצעות משתנים ממשלתיים).
• (ב) ,0) פונקציות של FU: ⁇ 1:1 , מאמת את הקלט והפלט של מערכת זמן ליניארית של זמן-חלופה בתחום התדר.

מסקנה

תורת הבקרה היא היבט חיוני של אוטומציה המאפשרת מערכות לפעול ביעילות ובאמינות.הבנת עקרונות היסוד, רכיבים ויישומים יספק בסיס איתן לכל מי שמעוניין בתחום האוטומציה.