제어 시스템-소개

제어 시스템은 출력을 제어하여 원하는 응답을 제공하는 시스템입니다. 다음 그림은 제어 시스템의 간단한 블록 다이어그램을 보여줍니다.

여기서 제어 시스템은 단일 블록으로 표시됩니다. 출력은 다양한 입력으로 제어되기 때문에 제어 시스템은이 이름을 얻었습니다. 이 입력을 몇 가지 메커니즘으로 변경합니다. 개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 시스템에 대한 다음 섹션에서는 제어 시스템 내부의 블록과 원하는 응답을 얻기 위해이 입력을 변경하는 방법에 대해 자세히 알아 봅니다.

Examples − 신호등 제어 시스템, 세탁기

Traffic lights control system제어 시스템의 예입니다. 여기에서 일련의 입력 신호가이 제어 시스템에 적용되고 출력은 일정 시간 동안 켜질 세 개의 표시 등 중 하나입니다. 이 시간 동안 다른 두 개의 표시등이 꺼집니다. 특정 교차로의 교통 조사를 기반으로 조명의 켜짐 및 꺼짐 시간을 결정할 수 있습니다. 따라서 입력 신호가 출력을 제어합니다. 따라서 신호등 제어 시스템은 시간 기준으로 작동합니다.

제어 시스템의 분류

일부 매개 변수를 기반으로 제어 시스템을 다음과 같은 방식으로 분류 할 수 있습니다.

연속 시간 및 이산 시간 제어 시스템

제어 시스템은 연속 시간 제어 시스템과 이산 시간 제어 시스템으로 분류 할 수 있습니다. type of the signal 익숙한.
에 continuous time제어 시스템, 모든 신호는 시간에 연속적입니다. 하지만discrete time 제어 시스템에는 하나 이상의 이산 시간 신호가 있습니다.

SISO 및 MIMO 제어 시스템

제어 시스템은 SISO 제어 시스템과 MIMO 제어 시스템으로 분류 할 수 있습니다. number of inputs and outputs 선물.
SISO(단일 입력 및 단일 출력) 제어 시스템에는 입력과 출력이 하나씩 있습니다. 이므로,MIMO (다중 입력 및 다중 출력) 제어 시스템에는 하나 이상의 입력과 하나 이상의 출력이 있습니다.

개방 루프 및 폐쇄 루프 제어 시스템

제어 시스템은 개방형 루프 제어 시스템과 폐쇄 형 루프 제어 시스템으로 분류 할 수 있습니다. feedback path.

에 open loop control systems, 출력이 입력으로 피드백되지 않습니다. 따라서 제어 동작은 원하는 출력과 무관합니다.

다음 그림은 개방 루프 제어 시스템의 블록 다이어그램을 보여줍니다.

여기에서 입력은 컨트롤러에 적용되어 작동 신호 또는 제어 신호를 생성합니다. 이 신호는 제어 할 플랜트 또는 프로세스에 대한 입력으로 제공됩니다. 따라서 공장은 제어되는 출력을 생산합니다. 앞에서 논의한 신호등 제어 시스템은 개방 루프 제어 시스템의 예입니다.

에 closed loop control systems, 출력이 입력으로 피드백됩니다. 따라서 제어 동작은 원하는 출력에 따라 다릅니다.

다음 그림은 네거티브 피드백 폐쇄 루프 제어 시스템의 블록 다이어그램을 보여줍니다.

오류 감지기는 입력 신호와 피드백 신호의 차이 인 오류 신호를 생성합니다. 이 피드백 신호는 전체 시스템의 출력을이 블록에 대한 입력으로 고려하여 블록 (피드백 요소)에서 얻습니다. 직접 입력 대신 오류 신호가 컨트롤러에 대한 입력으로 적용됩니다.

따라서 컨트롤러는 플랜트를 제어하는 작동 신호를 생성합니다. 이 조합에서 제어 시스템의 출력은 원하는 응답을 얻을 때까지 자동으로 조정됩니다. 따라서 폐쇄 루프 제어 시스템은 자동 제어 시스템이라고도합니다. 입력에 센서가있는 신호등 제어 시스템은 폐쇄 루프 제어 시스템의 예입니다.

개방 루프와 폐쇄 루프 제어 시스템의 차이점은 다음 표에 나와 있습니다.

개방형 루프 제어 시스템	폐쇄 루프 제어 시스템
제어 동작은 원하는 출력과 무관합니다.	제어 동작은 원하는 출력에 따라 다릅니다.
피드백 경로가 없습니다.	피드백 경로가 있습니다.
이것들은 또한 non-feedback control systems.	이것들은 또한 feedback control systems.
디자인하기 쉽습니다.	디자인이 어렵습니다.
경제적입니다.	비용이 많이 듭니다.
정확하지 않습니다.	정확한.