Kontrollpiirid

Kontrollpiirid on tehniliste süsteemide kogum, mis reguleerib teise süsteemi käitumist spetsiaalsete juhiste abil. Nad kasutavad sihtväärtuse ja tegeliku väljundi vahelise erinevuse põhjal parandussignaali, et viia süsteem soovitud olekusse. Kontrollpiirid võivad olla avatud ahelaga või suletud ahelaga, kus suletud ahelat iseloomustab tagasiside olemasolu.

Peamised komponendid on sensorid, mis mõõdavad väljundit; juhtimisseadmed, näiteks PLC või mikrokontroller, mis arvutavad vead ja genereerivad juhtimissignaali; ning aktuatorid, mis rakendavad selle signaali protsessile. Protsess või süsteem, mida kontrollitakse, nimetatakse tavaliselt taimeks või protsessiks.

Kontrollteooria vaatleb, kuidas signaalide vahelisi seoseid modelleerida ja stabiilselt reguleerida. Sageli kasutatakse blokdiagramme ja ülekandefunktsioone. Kõige levinum on PID-kontroller, mis ühendab proportsionaalset, integreerivat ja derivatiivset osa; kuid on ka lihtsamaid või digitaalseid lähenemisi.

Arhitektuurid hõlmavad tsentraliseeritud kontroll ühe juhtimisseadmega või hajutatud kontroll koos mitme paikse juhtimisseadmega. Kontroll võivad olla analoog- või digitaaljuhtimine ja võivad töötada koos avatud või suletud ahelatega. Tavalised tehnilised platvormid on PLC-d, DCS-id ja mikrokontrollerid.

Rakendused hõlmavad tööstuslikku automatiseerimist, kodumajapidamises kasutatavaid seadmeid, kliimaseadmeid, autotööstust, lennundust ja roboti-süsteeme.

Disain keskendub stabiilsusele ja dünaamilisele vastele, minimeerides jääkväljundeid ja liigset püsivust. Lisaks arvestatakse viivitusi, mürasid, piiranguid ja süsteemi robustsust erinevates töötingimustes.