خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

مان خودڪار ڪنٽرول جي نظريي تي ليڪچر جو پهريون باب شايع ڪري رهيو آهيان، جنهن کان پوء توهان جي زندگي ڪڏهن به ساڳي نه هوندي.

ڪورس تي ليڪچر "ٽيڪنيڪل سسٽم جو انتظام" Oleg Stepanovich Kozlov پاران ڏنل آهن ڊپارٽمينٽ آف "ايٽمي ريڪٽرز ۽ پاور پلانٽس"، فيڪلٽي آف "پاور ميڪيڪل انجنيئرنگ" MSTU جي. N.E. بومن. جنهن لاءِ مان سندس ٿورائتو آهيان.

اهي ليڪچر صرف ڪتابي صورت ۾ شايع ڪرڻ لاءِ تيار ڪيا پيا وڃن، ۽ جيئن ته اتي TAU جا ماهر، شاگرد، ۽ جيڪي صرف موضوع ۾ دلچسپي رکن ٿا، ان ڪري ڪنهن به قسم جي تنقيد ڀلي ڪري آيا.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

1. ٽيڪنالاجي سسٽم جي ڪنٽرول جي نظريي جا بنيادي تصور

1.1. مقصد، انتظام جا اصول، انتظامي نظام جا قسم، بنيادي وصفون، مثال

صنعتي پيداوار جي ترقي ۽ سڌاري (توانائي، ٽرانسپورٽ، ميڪيڪل انجنيئرنگ، خلائي ٽيڪنالاجي، وغيره) مشينن ۽ يونٽن جي پيداوار ۾ مسلسل اضافو جي ضرورت آهي، پيداوار جي معيار کي بهتر بڻائڻ، قيمتن کي گهٽائڻ ۽ خاص طور تي ايٽمي توانائي ۾، تيز رفتار وڌائڻ. حفاظت (ايٽمي، تابڪاري، وغيره).

مقرر ڪيل مقصدن تي عمل درآمد جديد ڪنٽرول سسٽم جي تعارف کان سواء ناممڪن آهي، جنهن ۾ خودڪار (انساني آپريٽر جي شموليت سان) ۽ خودڪار (انساني آپريٽر جي شموليت کان سواء) ڪنٽرول سسٽم (CS) شامل آهن.

تعريف: انتظام هڪ خاص ٽيڪنالاجي عمل جو هڪ تنظيم آهي جيڪو هڪ مقرر مقصد جي حاصلات کي يقيني بڻائي ٿو.

ڪنٽرول نظريو جديد سائنس ۽ ٽيڪنالاجي جي هڪ شاخ آهي. اهو (بنياد) ٻنهي بنيادي (عام سائنسي) مضمونن (مثال طور، رياضي، فزڪس، ڪيمسٽري، وغيره) ۽ لاڳو ڪيل مضمونن (اليڪٽرانڪس، مائڪرو پروسيسر ٽيڪنالاجي، پروگرامنگ، وغيره) تي ٻڌل آهي.

ڪو به ڪنٽرول عمل (خودڪار) ھيٺين مکيه مرحلن تي مشتمل آھي (عناصر):

  • ڪنٽرول ڪم جي باري ۾ معلومات حاصل ڪرڻ؛
  • انتظام جي نتيجن جي باري ۾ معلومات حاصل ڪرڻ؛
  • حاصل ڪيل معلومات جو تجزيو؛
  • فيصلي تي عمل درآمد (ڪنٽرول اعتراض تي اثر).

انتظام جي عمل کي لاڳو ڪرڻ لاء، مينيجمينٽ سسٽم (سي ايس) هجڻ گهرجي:

  • انتظامي ڪم بابت معلومات جا ذريعا؛
  • ڪنٽرول نتيجن بابت معلومات جا ذريعا (مختلف سينسر، ماپنگ ڊوائيسز، ڊيڪٽرز، وغيره)؛
  • حاصل ڪيل معلومات جو تجزيو ڪرڻ ۽ حل کي ترقي ڪرڻ لاء ڊوائيسز؛
  • ڪنٽرول آبجیکٹ تي ڪم ڪندڙ عمل ڪندڙ، جن ۾ شامل آهن: ريگيوليٽر، موٽر، ايمپليفڪيشن-ڪنورٽنگ ڊوائيسز، وغيره.

تعريف: جيڪڏهن ڪنٽرول سسٽم (سي ايس) مٿين سڀني حصن تي مشتمل آهي، پوء اهو بند آهي.

تعريف: ڪنٽرول جي نتيجن بابت معلومات استعمال ڪندي هڪ ٽيڪنيڪل اعتراض جي ڪنٽرول کي فيڊ بيڪ اصول سڏيو ويندو آهي.

Schematically، اهڙي ڪنٽرول نظام جي نمائندگي ڪري سگهجي ٿو:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.1.1 - ڪنٽرول سسٽم جي جوڙجڪ (MS)

جيڪڏهن ڪنٽرول سسٽم (CS) وٽ هڪ بلاڪ ڊراگرام آهي، جنهن جي شڪل شڪل سان ملندڙ آهي. 1.1.1، ۽ افعال (ڪم) انساني (آپريٽر) جي شموليت کان سواء، پوء ان کي سڏيو ويندو آهي خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS).

جيڪڏهن ڪنٽرول سسٽم هڪ شخص (آپريٽر) جي شموليت سان هلندي آهي، پوء ان کي سڏيو ويندو آهي خودڪار ڪنٽرول نظام.

جيڪڏهن ڪنٽرول وقت ۾ ڪنهن شئي جي تبديلي جو ڏنل قانون مهيا ڪري ٿو، ڪنٽرول جي نتيجن جي پرواهه ڪرڻ کان سواء، پوء اهڙي ڪنٽرول کي کليل لوپ ۾ ڪيو ويندو آهي، ۽ ڪنٽرول پاڻ کي سڏيو ويندو آهي. پروگرام ڪنٽرول.

اوپن لوپ سسٽم ۾ صنعتي مشينون شامل آهن (ڪنويئر لائينون، روٽري لائينون، وغيره)، ڪمپيوٽر جي عددي ڪنٽرول (سي اين سي) مشينون: مثال ڏسو تصوير ۾. 1.1.2.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
تصوير 1.1.2 - پروگرام ڪنٽرول جو مثال

ماسٽر ڊوائيس ٿي سگهي ٿو، مثال طور، هڪ "ڪاپير".

جيئن ته هن مثال ۾ ڪو به سينسر (ماپ) نه آهي مانيٽرنگ حصو ٺاهي رهيو آهي، جيڪڏهن، مثال طور، ڪٽر غلط نصب ڪيو ويو يا ڀڃي، پوء مقرر ڪيل مقصد (حصو جي پيداوار) حاصل نه ٿي ڪري سگھجي (احساس). عام طور تي، هن قسم جي سسٽم ۾، آئوٽ ڪنٽرول جي ضرورت هوندي آهي، جيڪو صرف گهربل هڪ کان حصو جي ماپ ۽ شڪل جي انحراف کي رڪارڊ ڪندو.

خودڪار ڪنٽرول سسٽم 3 قسمن ۾ ورهايل آهن:

  • خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS)؛
  • خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS)؛
  • ٽريڪنگ سسٽم (ايس ايس).

SAR ۽ SS SPG ==> جا سبسٽس آھن خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور.

وصف: هڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم جيڪو ڪنٽرول اعتراض ۾ ڪنهن به جسماني مقدار (مقدار جو گروپ) جي استحڪام کي يقيني بڻائي ٿو، هڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS) سڏيو ويندو آهي.

خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS) سڀ کان عام قسم جا خودڪار ڪنٽرول سسٽم آهن.

دنيا جو پهريون خودڪار ريگيوليٽر (18 صدي) واٽ ريگيوليٽر آهي. هي اسڪيم (ڏسو تصوير. 1.1.3) انگلينڊ ۾ واٽ پاران ٻاڦ واري انجڻ جي ڦيٿي جي گردش جي مسلسل رفتار کي برقرار رکڻ ۽ ان مطابق، ٽرانسميشن پللي (بيلٽ) جي گردش (موشن) جي مسلسل رفتار کي برقرار رکڻ لاءِ لاڳو ڪيو ويو. ).

هن منصوبي ۾ حساس عناصر (ماپ ڪرڻ وارا سينسر) آهن "وزن" (شعلا). "وزن" (شعاع) پڻ "زور" پٿر جي بازو ۽ پوء والو کي منتقل ڪرڻ لاء. تنهن ڪري، هن نظام کي هڪ سڌي ڪنٽرول نظام جي طور تي درجه بندي ڪري سگهجي ٿو، ۽ ريگيوليٽر جي طور تي درجه بندي ڪري سگهجي ٿو سڌو ڪم ڪندڙ ريگيوليٽر، ڇاڪاڻ ته اهو هڪ ئي وقت "ميٽر" ۽ "ريگيوليٽر" ٻنهي جا ڪم انجام ڏئي ٿو.

سڌي طرح ڪم ڪندڙ ريگيوٽرز ۾ اضافي ذريعو ريگيوليٽر کي منتقل ڪرڻ لاء توانائي جي ضرورت ناهي.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.1.3 - واٽ خودڪار ريگيوليٽر سرڪٽ

اڻ سڌي طرح ڪنٽرول سسٽم جي ضرورت آهي (موجودگي) هڪ ايمپليفائر جي موجودگي (مثال طور، پاور)، هڪ اضافي ايڪٽيوٽر تي مشتمل آهي، مثال طور، هڪ برقي موٽر، سروومٽر، هائيڊولڪ ڊرائيو وغيره.

هڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم جو هڪ مثال (خودڪار ڪنٽرول سسٽم)، هن تعريف جي مڪمل معني ۾، هڪ ڪنٽرول سسٽم آهي جيڪو مدار ۾ راڪيٽ جي لانچ کي يقيني بڻائي ٿو، جتي ڪنٽرول متغير ٿي سگهي ٿو، مثال طور، راڪيٽ جي وچ ۾ زاوي axis and normal to Earth ==> ڏسو تصوير. 1.1.4.a ۽ انجير. 1.1.4.ب

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.1.4 (a)
خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.1.4 (ب)

1.2. ڪنٽرول سسٽم جي جوڙجڪ: سادي ۽ گھڻائي نظام

ٽيڪنيڪل سسٽم مينيجمينٽ جي نظريي ۾، ڪنهن به سسٽم کي عام طور تي نيٽ ورڪ جي جوڙجڪ ۾ ڳنڍيل لنڪ جي هڪ سيٽ ۾ ورهايو ويندو آهي. سادي صورت ۾، سسٽم هڪ لنڪ تي مشتمل آهي، جنهن جو ان پٽ هڪ ان پٽ عمل (ان پٽ) سان فراهم ڪيو ويندو آهي، ۽ سسٽم جو جواب (آئوٽ پٽ) ان پٽ تي حاصل ڪيو ويندو آهي.

ٽيڪنيڪل سسٽم مينيجمينٽ جي نظريي ۾، ڪنٽرول سسٽم جي لنڪ جي نمائندگي ڪرڻ جا 2 مکيه طريقا استعمال ڪيا ويا آهن:

- "ان پٽ-آئوٽ پٽ" متغير ۾؛

- رياستي متغيرن ۾ (وڌيڪ تفصيل لاءِ، سيڪشن 6...7 ڏسو).

ان پُٽ-آئوٽ پُٽ متغيرن ۾ نمائندگي عام طور تي نسبتاً سادي سسٽم کي بيان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي جن ۾ هڪ ”انپٽ“ (هڪ ڪنٽرول ايڪشن) ۽ هڪ ”آئوٽ پُٽ“ (هڪ ڪنٽرول ٿيل متغير، ڏسو شڪل 1.2.1).

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.2.1 - هڪ سادي ڪنٽرول سسٽم جي اسڪيمي نمائندگي

عام طور تي، هي وضاحت ٽيڪنيڪل طور تي سادي خودڪار ڪنٽرول سسٽم (خودڪار ڪنٽرول سسٽم) لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.

تازو، رياستي متغيرن ۾ نمائندگي وڏي پئماني تي ٿي چڪي آهي، خاص طور تي ٽيڪنيڪل طور تي پيچيده نظامن لاءِ، جن ۾ گھڻائي جہتي خودڪار ڪنٽرول سسٽم شامل آهن. تصوير ۾. 1.2.2 ڏيکاري ٿو هڪ اسڪيمي نمائندگي هڪ multidimensional خودڪار ڪنٽرول سسٽم، جتي u1(t)…um(t) - ڪنٽرول ڪارناما (ڪنٽرول ویکٹر) y1(t)…yp(t) - ACS (آئوٽ پُٽ ویکٹر) جا سِيٽيل پيٽرول.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.2.2 - هڪ گھڻائي ڪنٽرول سسٽم جي اسڪيمي نمائندگي

اچو ته وڌيڪ تفصيل سان ACS جي ڍانچي تي غور ڪريون، جنهن کي ”انپٽ-آئوٽ پُٽ“ متغيرن ۾ ظاھر ڪيو ويو آھي ۽ ھڪڙو ان پٽ (ان پٽ يا ماسٽر، يا ڪنٽرول ايڪشن) ۽ ھڪڙو آئوٽ (آئوٽ پُٽ ايڪشن يا ڪنٽرول ٿيل (يا ايڊجسٽبل) متغير).

اچو ته فرض ڪريون ته اهڙي ACS جو بلاڪ ڊاگرام عناصر جي هڪ خاص تعداد تي مشتمل آهي (لنڪس). فنڪشنل اصول جي مطابق لنڪس کي گروپ ڪرڻ سان (جيڪا لنڪ ڪندا آهن)، ACS جي ساخت جي شڪل کي هيٺين عام شڪل ۾ گھٽائي سگھجي ٿو:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.2.3 - خودڪار ڪنٽرول سسٽم جو بلاڪ ڊراگرام

علامت ε(t) يا متغير ε(t) موازن واري ڊيوائس جي آئوٽ پٽ تي بي ميلاپ (غلطي) کي اشارو ڪري ٿو، جيڪو ٻنهي سادي تقابلي رياضي واري عملن جي موڊ ۾ ”آپريٽ“ ڪري سگھي ٿو (اڪثر ڪري گھٽائڻ، گھٽ ۾ گھٽ اضافو) ۽ وڌيڪ پيچيده تقابلي عمل (طريقي).

کان y1(t) = y(t)*k1ڪٿي k1 فائدو آهي، پوءِ ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

ڪنٽرول سسٽم جو ڪم آهي (جيڪڏهن اهو مستحڪم آهي) "ڪم" کي ختم ڪرڻ لاء بي ترتيب (غلطي) ε(t)، i.e. ==> ε(t) → 0.

اهو ياد رکڻ گهرجي ته ڪنٽرول سسٽم ٻنهي بيروني اثرات (ڪنٽرول، پريشان، مداخلت) ۽ اندروني مداخلت کان متاثر ٿئي ٿو. مداخلت ان جي وجود جي استحڪام (بي ترتيب) جي اثر کان مختلف آهي، جڏهن ته اثر تقريبا هميشه مقرري آهي.

ڪنٽرول مقرر ڪرڻ لاءِ (سيٽنگ ايڪشن) اسان يا ته استعمال ڪنداسين x (ٽ)، يا تون (ٽ).

1.3. ڪنٽرول جا بنيادي قانون

جيڪڏهن اسان آخري شڪل ڏانهن موٽون ٿا (تصوير 1.2.3 ۾ ACS جو بلاڪ ڊاگرام)، ته پوءِ اهو ضروري آهي ته ان ڪردار کي ”پڌرو“ ڪرڻ گهرجي جيڪو ايمپليفڪيشن ڪنورٽنگ ڊيوائس ادا ڪري ٿو (اهو ڪهڙو ڪم ڪري ٿو).

جيڪڏهن ايمپليفڪيشن-ڪنورٽنگ ڊيوائس (ACD) صرف بي ميل سگنل ε(t) کي وڌائي ٿو (يا گھٽائي ٿو)، يعني: خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصورڪٿي خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور- تناسب جي گنجائش (خاص صورت ۾ خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور = Const)، پوء بند-لوپ خودڪار ڪنٽرول سسٽم جي اهڙي ڪنٽرول موڊ کي موڊ سڏيو ويندو آهي تناسب ڪنٽرول (P-ڪنٽرول).

جيڪڏهن ڪنٽرول يونٽ هڪ آئوٽ سگنل ε1(t) ٺاهي ٿو، غلطي ε(t) جي تناسب سان ۽ ε(t) جو انٽيگرل، يعني. خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور، پوء هن ڪنٽرول موڊ سڏيو ويندو آهي تناسب سان ضم ٿيڻ (PI ڪنٽرول). ==> خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصورڪٿي b - تناسب جي گنجائش (خاص صورت ۾ ب = قسط).

عام طور تي، PI ڪنٽرول ڪنٽرول (ضابطي) جي درستگي کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.

جيڪڏهن ڪنٽرول يونٽ هڪ آئوٽ پٽ سگنل ε1(t) ٺاهي ٿو، غلطي ε(t) ۽ ان جي نڪتل جي تناسب سان، پوء هن موڊ کي سڏيو ويندو آهي. متناسب فرق (PD ڪنٽرول): ==> خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

عام طور تي، PD ڪنٽرول جو استعمال ACS جي ڪارڪردگي وڌائي ٿو

جيڪڏهن ڪنٽرول يونٽ هڪ آئوٽ پٽ سگنل ε1(t) پيدا ڪري ٿو، غلطي ε(t) جي تناسب سان، ان جو نڪتل، ۽ غلطي جو انٽيگرل ==> خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور، پوء هي موڊ سڏيو ويندو آهي پوء هي ڪنٽرول موڊ سڏيو ويندو آهي متناسب-انٽيگرل-متفاوت ڪنٽرول موڊ (PID ڪنٽرول).

PID ڪنٽرول اڪثر ڪري توهان کي مهيا ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو "سٺو" ڪنٽرول جي درستگي سان "سٺو" رفتار سان

1.4. خودڪار ڪنٽرول سسٽم جي درجه بندي

1.4.1. رياضياتي وضاحت جي قسم جي لحاظ کان درجه بندي

رياضياتي وضاحت جي قسم جي بنياد تي (متحرڪ ۽ statics جي مساوات)، خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS) ۾ ورهايل آهن لڪير и غير لڪير سسٽم (پاڻ تي هلندڙ بندوقون يا SAR).

هر ”ذيلي طبقو“ (لينيئر ۽ نان لائينيئر) ڪيترن ئي ”ذيلي طبقن“ ۾ ورهايل آهي. مثال طور، لڪير خود هلندڙ بندوقون (SAP) رياضياتي وضاحت جي قسم ۾ اختلاف آهن.
جيئن ته هي سيمسٽر صرف لڪير خودڪار ڪنٽرول (ريگوليشن) سسٽم جي متحرڪ خاصيتن تي غور ڪندو، هيٺ اسين لڪير خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS) لاء رياضياتي وضاحت جي قسم جي مطابق درجه بندي مهيا ڪندا آهيون:

1) لڪير خودڪار ڪنٽرول سسٽم ان پٽ-آئوٽ پٽ متغير ۾ بيان ڪيل عام فرق جي مساوات (ODE) سان مستقل coefficients:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

جتي x (ٽ) - ان پٽ اثر؛ يار (ٽي) - ٻاھرين اثر (ايڊسٽبل قدر).

جيڪڏهن اسان استعمال ڪريون ٿا آپريٽر (“compact”) فارم کي هڪ لڪير ODE لکڻ جو، ته پوءِ مساوات (1.4.1) کي هيٺين شڪل ۾ پيش ڪري سگهجي ٿو:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

ڪٿي ، p = d/dt - فرق آپريٽر؛ ايل (پي)، اين (پي) لاڳاپيل لڪير فرقي آپريٽر آهن، جيڪي برابر آهن:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

2) لڪير وارو خودڪار ڪنٽرول سسٽم بيان ڪيل لڪير عام فرق جي مساوات (ODE) سان متغير (وقت ۾) coefficients:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

عام صورت ۾، اهڙي سسٽم کي غير لائنر خودڪار ڪنٽرول سسٽم (NSA) جي طور تي درجه بندي ڪري سگهجي ٿو.

3) لڪير وارو خودڪار ڪنٽرول سسٽم بيان ڪيل لڪير فرق مساواتن جي ذريعي:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

جتي f(…) - دليلن جي لڪير فنڪشن؛ ڪ = 1، 2، 3… - سڄو نمبر؛ Δt - مقدار جو وقفو (نموڻ وارو وقفو).

مساوات (1.4.4) کي "ڪمپیکٹ" نوٽيشن ۾ پيش ڪري سگھجي ٿو:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

عام طور تي، هي وضاحت لڪير خودڪار ڪنٽرول سسٽم (ACS) ڊجيٽل ڪنٽرول سسٽم ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي (ڪمپيوٽر استعمال ڪندي).

4) دير سان لائين خودڪار ڪنٽرول سسٽم:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

جتي ايل (پي)، اين (پي) - لڪير فرق آپريٽرز؛ τ - دير جو وقت يا وقفو مسلسل.

جيڪڏهن آپريٽرز ايل (پي) и ن (پ) زوال (ايل (پي) = 1؛ ن (پي) = 1)، پوء مساوات (1.4.6) مثالي دير واري لنڪ جي متحرڪ جي رياضياتي وضاحت سان لاڳاپيل آهي:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

۽ ان جي خاصيتن جو هڪ گرافڪ مثال تصوير ۾ ڏيکاريل آهي. 1.4.1

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.1 - مثالي دير واري لنڪ جي ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ جا گراف

5) لڪير خودڪار ڪنٽرول سسٽم ۾ لڪير فرقي مساوات پاران بيان ڪيل جزوي نڪتل. اهڙيون خودڪار بندوقون اڪثر ڪري سڏيندا آهن ورهايل ڪنٽرول نظام. ==> اهڙي وضاحت جو هڪ ”خلاصو“ مثال:

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

مساوات جو نظام (1.4.7) هڪ لڪير ۾ ورهايل خودڪار ڪنٽرول سسٽم جي متحرڪ بيان ڪري ٿو، يعني. ڪنٽرول مقدار جو دارومدار نه رڳو وقت تي، پر هڪ مقامي همراهه تي پڻ.
جيڪڏهن ڪنٽرول سسٽم هڪ "مقامي" اعتراض آهي، پوء ==>

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

جتي خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور ريڊيس ویکٹر پاران مقرر ڪيل وقت ۽ فضائي همراهن تي منحصر آهي خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

6) بيان ڪيل خود بخود بندوقون سسٽم ODEs، يا فرق جي مساوات جا نظام، يا جزوي فرق جي مساوات جا نظام ==> وغيره.

ساڳي درجه بندي غير لائنر خودڪار ڪنٽرول سسٽم (SAP) لاءِ تجويز ڪري سگهجي ٿي…

لڪير سسٽم لاءِ هيٺين گهرجون پوريون ٿين ٿيون:

  • ACS جي جامد خاصيتن جي لڪيريت؛
  • متحرڪ مساوات جي لڪيريت، يعني variables dynamics مساوات ۾ شامل آهن صرف لڪير جي ميلاپ ۾.

جامد خصوصيت ان پٽ جي اثر جي شدت تي پيداوار جو انحصار آهي مستحڪم حالت ۾ (جڏهن سڀ عارضي عمل ختم ٿي ويا آهن).

سسٽم لاءِ بيان ڪيل لڪير جي عام تفاوت مساواتن سان مسلسل ڪوفيفينٽ سان، جامد خصوصيت حاصل ڪئي ويندي آهي متحرڪ مساوات (1.4.1) مان سڀني غير اسٽيشنري اصطلاحن کي صفر ==> تي سيٽ ڪندي

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

شڪل 1.4.2 خودڪار ڪنٽرول (ريگيوليشن) سسٽم جي لڪير ۽ غير لائنر جامد خاصيتن جا مثال ڏيکاري ٿو.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.2 - جامد لڪير ۽ غير لڪير خاصيتن جا مثال

متحرڪ مساواتن ۾ وقت جي نڪتلن تي مشتمل اصطلاحن جي غير لڪيريت پيدا ٿي سگھي ٿي جڏهن غير لڪير رياضياتي عملن کي استعمال ڪيو وڃي (*, /, خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور, خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور, sin, ln, etc.). مثال طور، ڪجهه "خلاصو" خود هلائيندڙ بندوق جي متحرڪ مساوات تي غور ڪندي

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور

نوٽ ڪريو ته هن مساوات ۾، هڪ لڪير واري جامد خاصيت سان خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور ٻئي ۽ ٽيون اصطلاح (متحرڪ اصطلاح) مساوات جي کاٻي پاسي آهن غير لڪير, تنهن ڪري ACS جو بيان ڪيل ساڳيو مساوات آهي غير لڪير ۾ متحرڪ منصوبو.

1.4.2. درجه بندي منتقل ٿيل سگنل جي فطرت جي مطابق

منتقل ٿيل سگنلن جي فطرت جي بنياد تي، خودڪار ڪنٽرول (يا ضابطو) سسٽم ۾ ورهايل آهن:

  • مسلسل سسٽم (مسلسل نظام)؛
  • رلي سسٽم (رلي ايڪشن سسٽم)؛
  • ڊسڪري ايڪشن سسٽم (پلس ۽ ڊجيٽل).

سسٽم لڳاتار عمل کي اهڙي ACS سڏيو ويندو آهي، جنهن جي هر هڪ لنڪ ۾ لڳاتار وقت سان گڏ ان پٽ سگنل ۾ تبديلي مسلسل سان ملندڙ جلندڙ آهي آئوٽ پٽ سگنل ۾ تبديلي، جڏهن ته آئوٽ پٽ سگنل ۾ تبديلي جو قانون صوابديدي ٿي سگهي ٿو. خودڪار بندوق کي مسلسل جاري رکڻ لاء، ضروري آهي ته سڀني جي جامد خاصيتون رابطا لڳاتار هئا.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.3 - مسلسل سسٽم جو مثال

سسٽم رلي عمل کي هڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم سڏيو ويندو آهي جنهن ۾ گهٽ ۾ گهٽ هڪ لنڪ ۾، ان پٽ جي قيمت ۾ مسلسل تبديلي سان، ڪنٽرول جي عمل جي ڪجهه لمحن تي آئوٽ جي قيمت ان پٽ سگنل جي قيمت جي لحاظ سان "جمپ" تبديل ڪري ٿي. اهڙي لنڪ جي جامد خصوصيت آهي وقفي پوائنٽس يا ڀڃڻ سان ڀڃڻ.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.4 - رلي جامد خاصيتن جا مثال

سسٽم ڌار عمل هڪ سسٽم آهي جنهن ۾ گهٽ ۾ گهٽ هڪ لنڪ ۾، ان پٽ جي مقدار ۾ مسلسل تبديلي سان، پيداوار جي مقدار کي انفرادي جذبات جو قسمهڪ خاص وقت کان پوءِ ظاهر ٿيڻ.

اها ڳنڍ جيڪا مسلسل سگنل کي الڳ سگنل ۾ تبديل ڪري ٿي ان کي پلس لنڪ چئبو آهي. ساڳئي قسم جي منتقلي سگنلن ۾ ٿيندي آهي هڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم ۾ ڪمپيوٽر يا ڪنٽرولر سان.

مسلسل ان پٽ سگنل کي پلس ٿيل آئوٽ پٽ سگنل ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ عام طور تي لاڳو ڪيل طريقا (الگورٿمس) آهن:

  • نبض طول و عرض ماڊلشن (PAM)؛
  • پلس ويڊٿ ماڊلشن (PWM).

تصوير ۾. شڪل 1.4.5 پيش ڪري ٿو هڪ گرافاتي نموني جو پلس ايمپليٽيوڊ ماڊلشن (PAM) الگورتھم. تصوير جي چوٽي تي. وقت جو انحصار پيش ڪيو ويو آهي x (ٽ) - سگنل داخلا تي تسلسل سيڪشن ۾. نبض بلاڪ جو ٻاھر نڪرڻ سگنل (لنڪ) يار (ٽي) - مستطيل دال جو هڪ سلسلو ظاهر ٿيڻ سان مستقل مقدار جو عرصو Δt (ڏسو شڪل جو هيٺيون حصو). دال جو عرصو ساڳيو آهي ۽ Δ جي برابر آهي. بلاڪ جي آئوٽ پٽ تي نبض جي طول و عرض هن بلاڪ جي ان پٽ تي مسلسل سگنل x (t) جي لاڳاپيل قدر جي تناسب آهي.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.5 - نبض جي طول و عرض جي ماڊل کي لاڳو ڪرڻ

نبض جي ماڊلنگ جو اهو طريقو 70 جي ڏهاڪي ۾ گذريل صديءَ جي 80 واري ڏهاڪي ۾ ائٽمي پاور پلانٽس (اين پي پي) جي ڪنٽرول ۽ تحفظ واري نظام (سي پي ايس) جي اليڪٽرانڪ ماپنگ سامان ۾ تمام گهڻو عام هو.

تصوير ۾. شڪل 1.4.6 پلس ويڊٿ ماڊلوليشن (PWM) الگورٿم جو گرافڪ مثال ڏيکاري ٿو. تصوير جي چوٽي تي. 1.14 ڏيکاري ٿو وقت جي انحصار x (ٽ) - پلس لنڪ ڏانهن ان پٽ تي سگنل. نبض بلاڪ جو ٻاھر نڪرڻ سگنل (لنڪ) يار (ٽي) - مستطيل دال جو هڪ تسلسل مسلسل مقدار جي مدت سان ظاهر ٿئي ٿو Δt (ڏسو هيٺان تصوير 1.14). سڀني دال جو طول و عرض ساڳيو آهي. نبض جو عرصو Δt بلاڪ جي پيداوار تي مسلسل سگنل جي لاڳاپيل قدر جي تناسب آهي x (ٽ) پلس بلاڪ جي ان پٽ تي.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.6 - نبض جي چوٽي جي ماڊل کي لاڳو ڪرڻ

نبض جي ماڊل جو هي طريقو هن وقت ائٽمي پاور پلانٽس (NPP) جي ڪنٽرول ۽ تحفظ واري نظام (CPS) ۽ ٻين ٽيڪنيڪل سسٽم جي ACS جي اليڪٽرانڪ ماپنگ سامان ۾ سڀ کان وڌيڪ عام آهي.

هن ذيلي حصي کي ختم ڪندي، اهو ياد رکڻ گهرجي ته جيڪڏهن خصوصيت وارو وقت خود هلندڙ بندوقن (SAP) جي ٻين لنڪن ۾ مستقل رهي ٿو. خاص طور تي وڌيڪ Δt (طاقت جي حڪم سان)، پوء نبض سسٽم سمجهي سگهجي ٿو هڪ مسلسل خودڪار ڪنٽرول سسٽم (جڏهن استعمال ڪندي ٻئي AIM ۽ PWM).

1.4.3. ڪنٽرول جي فطرت طرفان درجه بندي

ڪنٽرول جي عمل جي فطرت جي بنياد تي، خودڪار ڪنٽرول سسٽم هيٺين قسمن ۾ ورهايل آهن:

  • deterministic خودڪار ڪنٽرول سسٽم، جنهن ۾ ان پٽ سگنل غير واضح طور تي آئوٽ سگنل سان لاڳاپيل ٿي سگهي ٿو (۽ ان جي برعڪس)؛
  • stochastic ACS (شمارياتي، امڪاني)، جنهن ۾ ACS ڏنل ان پٽ سگنل کي "جواب" ڏئي ٿو بي ترتيب (stochastic) آئوٽ پٽ سگنل.

آئوٽ اسٽوچسٽڪ سگنل جي خاصيت آهي:

  • تقسيم جو قانون؛
  • رياضياتي توقع (اوسط قدر)؛
  • تقسيم (معياري انحراف).

ڪنٽرول جي عمل جي اسٽوچسٽ فطرت عام طور تي مشاهدو ڪيو ويندو آهي بنيادي طور تي غير لڪير ACS ٻئي جامد خاصيتن جي نقطي نظر کان، ۽ نقطي نظر کان (جيتوڻيڪ وڏي حد تائين) متحرڪ اصطلاحن جي غير لڪيريت جي متحرڪ مساوات ۾.

خودڪار ڪنٽرول جي نظريي جو تعارف. ٽيڪنالاجي نظام جي ڪنٽرول جي نظريي جي بنيادي تصور
چانور. 1.4.7 - اسٽوچسٽڪ خودڪار ڪنٽرول سسٽم جي پيداوار جي قيمت جي تقسيم

ڪنٽرول سسٽم جي درجه بندي جي مٿين مکيه قسمن جي علاوه، ٻيون درجه بندي آهن. مثال طور، درجه بندي ڪنٽرول جي طريقي جي مطابق ٿي سگهي ٿو ۽ خارجي ماحول سان رابطي جي بنياد تي ٿي سگهي ٿو ۽ ماحولياتي معيارن ۾ تبديلين لاء ACS کي ترتيب ڏيڻ جي صلاحيت. سسٽم ٻن وڏن طبقن ۾ ورهايل آهن:

1) عام (غير خود ترتيب ڏيڻ) ڪنٽرول سسٽم بغير موافقت؛ اهي سسٽم سادي جي درجي سان تعلق رکن ٿا جيڪي انتظامي عمل دوران انهن جي جوڙجڪ کي تبديل نٿا ڪن. اهي سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل آهن. عام ڪنٽرول سسٽم ٽن ذيلي طبقن ۾ ورهايل آهن: کليل-لوپ، بند-لوپ ۽ گڏيل ڪنٽرول سسٽم.

2) پاڻ کي ترتيب ڏيڻ (متحرڪ) ڪنٽرول سسٽم. انهن سسٽم ۾، جڏهن ٻاهرين حالتون يا ڪنٽرول ٿيل اعتراض جي خاصيتون تبديل ٿي وينديون آهن، ڪنٽرول ڊوائيس جي پيٽرولن ۾ هڪ خودڪار (اڳ ۾ مقرر نه ٿيل) تبديلي ڪنٽرول سسٽم جي گنجائش، ڪنٽرول سسٽم جي جوڙجڪ، يا نئين عناصر جي تعارف ۾ تبديلين جي ڪري ٿيندي آهي. .

درجه بندي جو ٻيو مثال: هڪ درجي بندي جي بنياد تي (هڪ-سطح، ٻه-سطح، گھڻ-سطح).

صرف رجسٽرڊ استعمال ڪندڙ سروي ۾ حصو وٺي سگهن ٿا. سائن ان ڪريو، توهان جي مهرباني.

UTS تي ليڪچر شايع ڪرڻ جاري رکو؟

  • 88,7٪ها 118

  • 7,5٪نمبر 10

  • 3,8٪مون کي خبر ناهي 5

133 صارفين ووٽ ڏنو. 10 استعمال ڪندڙن کي روڪيو ويو.

جو ذريعو: www.habr.com

تبصرو شامل ڪريو