デジタル制御システムの実用的な原則は何ですか?
デジタル制御システムの作業原則:
デジタル制御システムは、デジタルコンピューターを使用してプロセスを制御するシステムです。彼らはこれらの重要な手順に従うことで働きます:
1。センシングと測定:
* センサー: これらのデバイスは、温度、圧力、位置など、システムの物理変数を測定します。
* アナログ間コンバーター(ADCS): センサーは通常、アナログ信号を出力します。 ADCは、これらのアナログ信号をコンピューターが理解できるデジタル値に変換します。
2。データ処理:
* マイクロコントローラー/コンピューター: デジタルコンピューターは、ADCからデジタル化されたデータを受信します。このデータを目的の設定値または参照値と比較します。
* コントロールアルゴリズム: コンピューターは、コントロールアルゴリズム(比例積分誘導体(PID)制御など)を使用して、プロセスの必要な調整を計算します。
3。出力生成:
* 制御信号生成: コンピューターは、アルゴリズムの出力に基づいてデジタル制御信号を生成します。
* Digital-to-Analogコンバーター(DAC): 制御信号は、DACによってアナログ形式に戻されます。
4。アクチュエータ制御:
* アクチュエータ: DACからのアナログ制御信号は、アクチュエータ(モーター、バルブ、またはヒーターなど)を制御するために使用されます。アクチュエータは、制御されるプロセスに直接影響します。
5。フィードバックループ:
* 閉ループシステム: システム全体が閉ループを形成し、プロセスに対するアクチュエータの効果がセンサーによって測定され、データはさらに調整するためにコンピューターに返送されます。このフィードバックループにより、システムは制御信号を継続的に調整して、目的のプロセス出力を維持できます。
デジタル制御システムの重要な利点:
* 柔軟性: 制御アルゴリズムまたはパラメーターを簡単に変更できます。
* 精度: デジタル処理による測定と制御の高精度。
* 信頼性: アナログシステムよりもノイズとドリフトの影響を受けにくい。
* 高度な機能: 複雑な制御戦略、適応制御などを処理できます。
例:
家の暖房システムを想像してください。デジタルサーモスタットは、コントローラーとして機能します。
* センシング: 温度センサーは室温を測定します。
* データ処理: サーモスタットのデジタルプロセッサは、測定温度をユーザーが設定した目的の温度と比較します。
* 制御信号生成: サーモスタットは、測定された温度と希望の温度の差に基づいて、必要な熱出力を計算します。
* アクチュエータコントロール: この制御信号は、暖房システムの炉またはボイラーに送信され、その出力を調整して目的の室温を達成します。
全体として、デジタル制御システムは、複雑なプロセスを制御する、より正確で信頼性が高く、適応性のある方法を提供します。