کنٹرول سسٹمز میں عدم توازن ایک بنیادی پہلو ہے جسے انجینئروں اور ڈیزائنروں کو یہ یقین دلانے کے لیے ضروری ہے کہ نظامات کو عملی طور پر انجام دیں اور عمل میں لائیں۔
کنٹرول سسٹمز کو سمجھنا
ایک کنٹرول سسٹم (انگریزی: system) ایسے آلات یا الجبرا کا مجموعہ ہے جو دیگر آلات یا نظاموں کے طرز عمل کا انتظام، کمانڈ، براہ راست یا انتظام کرتا ہے کنٹرول سسٹم کو دو بنیادی اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: اوپن لوپ اور بند لوپ سسٹم۔
- اوپن لوپ سسٹمز:] یہ نظام بغیر جواب کے مستعمل ہوتے ہیں۔ کنٹرول عمل برآمدات سے باہر ہے۔
- کلوزیڈ-لووپ سسٹمز:] یہ نظامات اس عمل کو استعمال کرتے ہیں جس میں موجود اشیاء کو انتساخ (put) سے موازنہ کیا جائے اور اسی مناسبت سے درست کیا جائے۔
استحکام کی اہم خصوصیات
کنٹرول سسٹمز میں ایک نظام کی صلاحیت کو ایک مشکل کے بعد واپس آنے کی صلاحیت کا ذکر کیا جاتا ہے. استحکام سے متعلق کئی کلیدی نظریات ہیں:
- [Equilibrium Point:] یہ وہ نقطہ ہے جہاں نظام سکون برقرار رہتا ہے جب کوئی بیرونی قوتیں اس پر عمل نہیں کرتیں۔
- ] ترناسینٹ ریسپونس:] یہ ایک مستحکم حالت میں داخل ہونے سے پہلے نظام میں تبدیلی لانے کے لیے رد عمل کی طرف اشارہ کرتا ہے۔
- Steady-State Response: یہ نظام کا وہ طرز عمل ہے جس میں ابتدائی تنازعات کے بعد یہ طریقہ طے پایا گیا ہے۔
مایوسی کی وجہ سے پیدا ہونے والی خرابی
کنٹرول سسٹمز میں استحکام حاصل کرنے کے لیے کئی طریقے اور تکنیکیں کام کیا جا سکتا ہے یہاں چند سب سے زیادہ مؤثر ہیں:
- Gain Schduling:] اس تکنیک میں مختلف حالات میں استحکام کے لیے عملداری کی بنیاد پر قائم ہونے والی سرگرمیوں کی بنیاد پر عمل پیرا پیرامیٹرز کو بحال کرنا شامل ہے۔
- Feeedback کنٹرول: کنٹرول سسٹم میں شمولیت کے رد عمل حقیقی وقتی اصلاحات اور اصلاحات کے لیے اجازت دیتا ہے، استحکام کو بہتر بناتا ہے۔
- PID Conss: [Prental-Integral-Derivative (PID) struction کے لیے بڑی کثرت سے غلطی کی اقدار پر مبنی برآمدات کو یقینی بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
- Root Locus Technique:] یہ graphical طریقہ کار استعمال کیا جاتا ہے کہ کس طرح مختلف رد عمل کے ساتھ کسی نظام کی جڑیں تبدیل ہو جائیں، استحکام کا تعین کرنے میں مدد کریں۔
- Bode Places: یہ فریکوئنسی جوابی اختراعات انجینئرز کو استحکامِ مریخ اور حاصل کرنے میں مدد دیتے ہیں نظاموں میں رشتوں کی مدد کرتے ہیں۔
گیس کی نقل کرنا
گیس کی کمیت غیر لینری نظاموں میں خاص طور پر مفید ہے جہاں فعال حالات کے ساتھ ساتھ متحرک تبدیلیاں واقع ہوتی ہیں۔
فوڈ بیک کنٹرول
Fufback strol systems میں استحکام برقرار رکھنے کے لیے نہایت ضروری ہے. پیداوار کا مستقل اندازہ لگانے اور اس کے مطابق اندراج کو درست کرنے سے، نظام مطلوبہ کارکردگی سے انحراف درست کر سکتا ہے اور یوں اس کی استحکام کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔
بیماری کے خطرات
PID Conserves کو تین کنٹرول عمل --provincial, and deuture -- out outsultive soverdered. PID پیرامیٹرز کو بڑھانے سے انجینئر اپنے کنٹرول سسٹمز کے لیے غیر فعال استحکام اور کارکردگی حاصل کر سکتے ہیں۔
روٹس تکنیک
روٹس تکنیک ایک ایسی منظری تصویر فراہم کرتی ہے کہ کیسے نظام کی نقل و حمل میں حرکت کرتی ہے جبکہ رد عمل کے حاصل ہونے کے طور پر یہ طریقہ انجینیر کو نظام کی استحکام اور مطلوبہ اصلاحات کی شناخت کرنے میں مدد دیتا ہے۔
بائٹس پِٹس
ب کوڈ سازشیں کنٹرول سسٹمز کے فریکوئنسی جوابات کا تجزیہ کرنے میں ناکام رہی ہیں۔اِن رسد اور مرحلے کے مارجن کو جانچنے سے انجینئر نظام کی استحکام کا تعین کر سکتے ہیں اور اِس کی ترکیب کے بارے میں معلومات حاصل کر سکتے ہیں۔
عام طور پر اسٹیٹیایسسیکیس تکنیک
مذکورہ طریقوں کے علاوہ کئی استقلال تجزیاتی تکنیکوں کے تجزیے کے تجزیے اور نظام کی کارکردگی کو یقینی بنانے میں مدد دے سکتی ہے:
- ] Nyquist division:] یہ طریقہ بین الاقوامی منتقلی عمل پر مبنی استحکام کے لیے فریکوئنسی جوابات استعمال کرتا ہے۔
- رُوتُ-ہورویٹز ثقفی:] یہ الجبرا طریقہ نظام کی خصوصیت پر مبنی پائیداری کے لیے شرائط فراہم کرتا ہے۔
- [Lyapunov's ditorial mecture :] اس طریقہ کار میں ایک Lyapunov عمل بنانا شامل ہے تاکہ وہ مختلف مساوات کو براہ راست حل کیے بغیر استقامت ثابت کرے۔
نستعلیق فرق
نکہت شرح مآخذ نظامات کے استحکام کو یقینی بنانے کا ایک طاقتور ذریعہ ہے. نقویط الصوت (nyquist artment) کی ترکیب سے انجینئر منفی نقطہ اور تجزیہ نظام کے تناسب کی تعداد معلوم کر سکتے ہیں۔
رُوت-ہرویٹز فرق
رُوتِتْحُوتِصِقِیْتِقَتِیْتِقَتِیْتِیْتِیْتَرِیْنِیْنِیْنِیْتَا اس نظام کو اپنی خصوصیت کے قواعد و ضوابط پر مبنی نظام کے استحکام کا تعین کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے یہ طریقہ خاص طور پر اعلٰی نظام کے نظام کے لیے مفید ہے۔
لائپنوف کا براہ راست طریقہ
Lyapunov کا براہ راست طریقہ یہ ہے کہ وہ غیر لینسٹر استقلال کی پیمائش کرنے والی تکنیک ہے جو ایک لیپانوو عمل کی تلاش پر مرکوز ہوتی ہے۔اگر مناسب لیپانوو عمل مل سکتا ہے تو یہ نظام کی استحکام کو براہ راست حل کرنے کے لیے ضروری ثابت کر سکتا ہے۔
کنٹرول سسٹمز میں استحکام کی عملی اطلاقیات
سمجھ اور حاصل کرنے کے لیے استحکام مختلف اطلاقات میں تنقیدی ہے، جن میں شامل ہے:
- [Aero space engineering: ہوائی جہاز کنٹرول سسٹمز کے لیے ضروری ہے تاکہ محفوظ اور قابل اعتماد پروازوں کو یقینی بنایا جا سکے۔
- Automotive Systems:] گاڑیوں میں داخل، استحکام کنٹرول سسٹمز کو روک کر سکیلنگ اور بے قابو ہونے سے محفوظ بناتا ہے۔
- Robotics:] راوتس مکمل حرکات و ضوابط کے لیے ٹھوس کنٹرول سسٹمز پر انحصار کرتے ہیں۔
- [Munuctioning: خودکار طریقہ کار کو پیداوار اور کارکردگی برقرار رکھنے کے لیے مستحکم کنٹرول درکار ہوتا ہے۔
کُنَّا
مختلف طریقوں اور تکنیکوں کو سمجھنے سے انجینئر مختلف حالتوں میں قائم رہنے والے نظاماُلعمل کو سمجھنے کے لئے ایسے نظام کو ترتیب دے سکتے ہیں جو ایک دوسرے کے ساتھ مضبوط رہتے ہیں ۔