Kontrol Teorisi · İleri Beslemeli ve Geri Beslemeli Kontrol

#03 Kontrol mühendisliğinin görevleri, açık ve kapalı döngü kontrol şemaları ve genel tasarım prosedürü

Açık ve kapalı döngü kontrolü çıkış ölçümü ve hata düzeltmesi üzerinden karşılaştırın; genel kontrol tasarım akışını dört adımda kurun.

Soru

Kontrol mühendisliğinin görevlerini, ileri ve geri beslemeli kontrol şemalarını ve dört adımlı çözüm prosedürünü gösteren ders karesi. — İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.

Kontrol mühendisliğinin temel amacını açıklayın; ileri beslemeli açık döngü kontrol ile geri beslemeli kapalı döngü kontrolü çıkış ölçümü, hata ve bozucu düzeltmesi açısından karşılaştırın; matematiksel modellemeden test aşamasına dört adımlı çözüm prosedürünü sıralayın.

Yazılı çözüm ve anlatım dökümü(çözümün tamamını gösterir)

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. Kontrol görevleri ve iki temel şemayı tanı
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
Kontrol teorisi ders 3'e hoş geldiniz.
Bugün kontrol mühendisliğinin temel görevlerini ve iki önemli kontrol şemasını öğreneceğiz.
İleri beslemeli ve geri beslemeli kontrol.
Sesli anlatım metni
Kontrol teorisi ders 3'e hoş geldiniz. Bugün kontrol mühendisliğinin temel görevlerini ve iki önemli kontrol şemasını öğreneceğiz. İleri beslemeli ve geri beslemeli kontrol.
2. Kontrol mühendisliğinin temel görevlerini tanımla
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
Bir kontrol mühendisinin temel amacı teknik sistemleri anlamak ve tasarlamaktır.
Sistemimizden minimum hatayla istenen çıktıyı elde etmek istiyoruz.
Başka bir deyişle hedef bir çıktımız var ve bunu mümkün olduğunca doğru şekilde gerçekleştiren bir kontrol sistemi oluşturmaya çalışıyoruz.
Sesli anlatım metni
Bir kontrol mühendisinin temel amacı teknik sistemleri anlamak ve tasarlamaktır. Sistemimizden minimum hatayla istenen çıktıyı elde etmek istiyoruz. Başka bir deyişle hedef bir çıktımız var ve bunu mümkün olduğunca doğru şekilde gerçekleştiren bir kontrol sistemi oluşturmaya çalışıyoruz.
3. İleri beslemeli açık döngü kontrolü kur
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
İlk kontrol şeması ileri beslemeli kontroldür.
İngilizce'de feedforward control denir.
Bu yaklaşımda kontrolör referans sinyaline göre doğrudan plant'e uygun bir giriş sağlar.
Kontrolör, gerçek çıktıyı ölçmeden istenen çıktıyı elde etmek için hangi girişin gerekli olduğunu hesaplar.
Buna açık döngü kontrol de denir.
Sesli anlatım metni
İlk kontrol şeması ileri beslemeli kontroldür. İngilizce'de feedforward control denir. Bu yaklaşımda kontrolör referans sinyaline göre doğrudan plant'e uygun bir giriş sağlar. Kontrolör, gerçek çıktıyı ölçmeden istenen çıktıyı elde etmek için hangi girişin gerekli olduğunu hesaplar. Buna açık döngü kontrol de denir.
4. Geri beslemeli kapalı döngü kontrolü kur
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
İkinci şema, geri beslemeli kontroldür.
İngilizce'de feedback control, kapalı döngü kontrol olarak da bilinir.
Burada kontrolör gerçek çıktıyı ölçer ve referans sinyali ile karşılaştırır.
Aralarındaki farka hata denir.
Geri beslemeli kontrolör girişi ayarlayarak bu hatayı sürekli olarak minimize etmeye çalışır.
Ancak bozucular yani disturbance'lar sistemimizi etkileyebilir.
İşte bu yüzden geri beslemeli kontrol güçlüdür.
Bu bozuculara karşı sürekli düzeltme yapar.
Sesli anlatım metni
İkinci şema, geri beslemeli kontroldür. İngilizce'de feedback control, kapalı döngü kontrol olarak da bilinir. Burada kontrolör gerçek çıktıyı ölçer ve referans sinyali ile karşılaştırır. Aralarındaki farka hata denir. Geri beslemeli kontrolör girişi ayarlayarak bu hatayı sürekli olarak minimize etmeye çalışır. Ancak bozucular yani disturbance'lar sistemimizi etkileyebilir. İşte bu yüzden geri beslemeli kontrol güçlüdür. Bu bozuculara karşı sürekli düzeltme yapar.
5. Genel çözüm prosedürünü dört adımda kur
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
Kontrol mühendisliğinde genel çözüm prosedürü nedir?
Dört ana adım vardır.
Birinci adım, plant'in matematiksel modellemesi.
İkinci adım, plant davranışını ve özelliklerini anlamak.
Üçüncü adım, istenen davranışı elde etmek için kontrolör tasarlamak.
Dördüncü adım, gerçek sistem üzerinde simülasyon ve test.
Bu son adım, tasarımımızın hedefleri karşılayıp karşılamadığını doğrular.
Sesli anlatım metni
Kontrol mühendisliğinde genel çözüm prosedürü nedir? Dört ana adım vardır. Birinci adım, plant'in matematiksel modellemesi. İkinci adım, plant davranışını ve özelliklerini anlamak. Üçüncü adım, istenen davranışı elde etmek için kontrolör tasarlamak. Dördüncü adım, gerçek sistem üzerinde simülasyon ve test. Bu son adım, tasarımımızın hedefleri karşılayıp karşılamadığını doğrular.
6. Ders odağını ve sonraki modelleme konusunu toparla
İleri besleme referanstan giriş hesaplar; geri besleme gerçek çıkışı ölçüp hatayı ve bozucu etkisini sürekli düzeltir.
Bu derste ilk üç adıma odaklanacağız.
Tek giriş, tek çıkış sistemleriyle yani SISO sistemleriyle çalışacağız.
Gelecek derslerde fiziksel ve matematiksel modellemeyi kademeli olarak tanıtacağız.
Bir sonraki derste görüşmek üzere.
Sesli anlatım metni
Bu derste ilk üç adıma odaklanacağız. Tek giriş, tek çıkış sistemleriyle yani SISO sistemleriyle çalışacağız. Gelecek derslerde fiziksel ve matematiksel modellemeyi kademeli olarak tanıtacağız. Bir sonraki derste görüşmek üzere.