Juhtimissüsteemides

Juhtimissüsteemid on tehnikasüsteemid, mis juhivad ja reguleerivad protsesside või seadmete käitumist, et saavutada soovitud omadused, näiteks stabiilsus, ohutus ja jõudlus. Tavaline arhitektuur hõlmab nelja põhi komponenti: andur, kontroller, aktivaator ja kontrollitav protsess. Andur mõõdab tegelikku suurust ja saadab selle väärtuse kontrollerile; kontroller arvutab käsu ning aktiveerib aktivaatori, et protsessi muuta.

Tagasiside on suur osa suletud ahelaga juhtimissüsteemides: mõõtmised kasutatakse regulaarselt kontrolleri käsude abil protsessi reguleerimiseks. Avatud ahelaga süsteemides puudub tagasiside, mistõttu on nende stabiilsus ja jõudlus tundlikumad muutuvatele tingimustele.

Kõige levinum reguleerimismeetod on PID-kontroller, mis koosneb proportsionaalsest, integreerimis- ja derivaatorikomponendist. Lisaks kasutatakse state-space meetodeid ja diskreetset kontrolli ning mõnel juhul model predictive controlli, robustset ja adaptatiivset kontrolli. Digitaalsed juhtimissüsteemid kasutavad mikroprotsessoreid ja arvutiteenuseid, et täita keerukamaid ülesandeid ja töödelda suurandmeid.

Rakendused ulatuvad tööstuslikust automatiseerimisest tootmise ja keemiliste protsesside juhtimise ning masinate ja robotite juhtimise, energia- ja transpordisüsteemide ning ohutusega seotud taristukontrollideni. Tulevikus laienevad juhtimissüsteemide võimed digitaalse kaksiku kontseptsiooni, servaarvutuse ja pilvelahenduste ning standardite arengute kaudu, rõhutades ohutust ja turvalisust.