vezérlrendszer

A vezérlőrendszer olyan rendszer, amely egy folyamat vagy gép viselkedését szabályozza úgy, hogy a mért adatok és egy meghatározott referencia alapján kiadott vezérlőjelek hatására az aktuátorok beavatkoznak, hogy a folyamat az elvárt állapotban legyen. Célja a kívánt teljesítmény elérése és fenntartása, a zajos vagy változó környezet ellensúlyozása révén.

Jellemző összetevők a következők: érzékelők mérik a folyamat állapotát, a szabályozó egység számításokat végez és kiadja a vezérlő jeleket, az aktuátorok végrehajtják a szükséges beavatkozásokat, a folyamat maga pedig a szabályozás eredményeként változik. A visszacsatolás összegyűjti a tényleges állapotot és összeveti a kívánt értékkel, így a rendszer képes korrigálni a hibákat.

Típusok és architektúrák: nyílt hurkú (open-loop) vezérlésnél nincs visszacsatolás, és a beavatkozások a bemenet alapján történnek; zárt hurkú (closed-loop) vezérlés visszacsatolást használ a hibák csökkentésére. Gyakori architektúrák közé tartoznak a PLC-alapú rendszerek, elosztott szabályozórendszerek (DCS) és beágyazott vezérlők.

Vezérlési módszerek: klasszikus kontroll, például P, I és D komponensekből álló PID-szabályozás, valamint modern megközelítések, mint állapot-szabályozás vagy modell- előrejelző szabályozás (MPC). Digitális rendszereknél a szabályozást diszkretizált időben hajtják végre.

Alkalmazások és tervezési szempontok: a vezérlőrendszereket gyártásban, energetikában, HVAC-irányításban, robotikában és közlekedési rendszerekben használják. Fontos tervezési szempontok a stabilitás, a válaszidő, a zaj és zavarokra való robusztusság, a megbízhatóság, a biztonság és a karbantarthatóság.