Systèmes de contrôle - Introduction

Un système de contrôle est un système qui fournit la réponse souhaitée en contrôlant la sortie. La figure suivante montre le schéma de principe simple d'un système de commande.

Ici, le système de contrôle est représenté par un seul bloc. Depuis, la sortie est contrôlée par l'entrée variable, le système de contrôle a obtenu ce nom. Nous varierons cette entrée avec un mécanisme. Dans la section suivante sur les systèmes de contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée, nous étudierons en détail les blocs à l'intérieur du système de contrôle et comment faire varier cette entrée afin d'obtenir la réponse souhaitée.

Examples - Système de contrôle des feux de circulation, machine à laver

Traffic lights control systemest un exemple de système de contrôle. Ici, une séquence de signal d'entrée est appliquée à ce système de commande et la sortie est l'une des trois lumières qui seront allumées pendant un certain temps. Pendant ce temps, les deux autres lumières seront éteintes. Sur la base de l'étude du trafic à un carrefour particulier, les heures d'allumage et d'extinction des feux peuvent être déterminées. En conséquence, le signal d'entrée contrôle la sortie. Ainsi, le système de contrôle des feux de signalisation fonctionne en fonction du temps.

Classification des systèmes de contrôle

Sur la base de certains paramètres, nous pouvons classer les systèmes de contrôle de la manière suivante.

Systèmes de contrôle à temps continu et à temps discret

  • Les systèmes de contrôle peuvent être classés comme des systèmes de contrôle du temps continu et des systèmes de contrôle du temps discret basés sur le type of the signal utilisé.

  • Dans continuous timesystèmes de contrôle, tous les signaux sont continus dans le temps. Mais endiscrete time systèmes de contrôle, il existe un ou plusieurs signaux horaires discrets.

Systèmes de contrôle SISO et MIMO

  • Les systèmes de contrôle peuvent être classés comme systèmes de contrôle SISO et systèmes de contrôle MIMO basés sur number of inputs and outputs présent.

  • SISOLes systèmes de contrôle (entrée unique et sortie unique) ont une entrée et une sortie. Tandis que,MIMO Les systèmes de contrôle (entrées multiples et sorties multiples) ont plus d'une entrée et plus d'une sortie.

Systèmes de contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée

Les systèmes de contrôle peuvent être classés comme des systèmes de contrôle en boucle ouverte et des systèmes de contrôle en boucle fermée basés sur feedback path.

Dans open loop control systems, la sortie n'est pas renvoyée à l'entrée. Ainsi, l'action de contrôle est indépendante de la sortie souhaitée.

La figure suivante montre le schéma de principe du système de commande en boucle ouverte.

Ici, une entrée est appliquée à un contrôleur et produit un signal d'actionnement ou un signal de commande. Ce signal est donné comme une entrée vers une installation ou un processus à contrôler. Ainsi, l'usine produit une sortie, qui est contrôlée. Le système de contrôle des feux de signalisation dont nous avons parlé précédemment est un exemple de système de contrôle en boucle ouverte.

Dans closed loop control systems, la sortie est renvoyée à l'entrée. Ainsi, l'action de contrôle dépend de la sortie souhaitée.

La figure suivante montre le schéma fonctionnel du système de commande en boucle fermée à rétroaction négative.

Le détecteur d'erreur produit un signal d'erreur, qui est la différence entre l'entrée et le signal de retour. Ce signal de retour est obtenu à partir du bloc (éléments de retour) en considérant la sortie du système global comme une entrée de ce bloc. Au lieu de l'entrée directe, le signal d'erreur est appliqué en tant qu'entrée à un contrôleur.

Ainsi, le contrôleur produit un signal d'actionnement qui commande l'installation. Dans cette combinaison, la sortie du système de contrôle est ajustée automatiquement jusqu'à ce que nous obtenions la réponse souhaitée. Par conséquent, les systèmes de contrôle en boucle fermée sont également appelés les systèmes de contrôle automatique. Le système de contrôle des feux de signalisation ayant un capteur à l'entrée est un exemple de système de contrôle en boucle fermée.

Les différences entre les systèmes de contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée sont mentionnées dans le tableau suivant.

Systèmes de contrôle en boucle ouverte Systèmes de contrôle en boucle fermée
L'action de contrôle est indépendante de la sortie souhaitée. L'action de contrôle dépend de la sortie souhaitée.
Le chemin de rétroaction n'est pas présent. Un chemin de rétroaction est présent.
Ceux-ci sont également appelés comme non-feedback control systems. Ceux-ci sont également appelés comme feedback control systems.
Conception simple. Difficile à concevoir.
Ce sont économiques. Celles-ci sont plus coûteuses.
Inexacte. Précis.