Μηχανική ελέγχου
Η μηχανική ελέγχου είναι ο τομέας της μηχανικής που επικεντρώνεται στη μαθηματική μοντελοποίηση δυναμικών συστημάτων και χρησιμοποιεί τη θεωρία ελέγχου για τη δημιουργία ελεγκτών που αναγκάζουν τα συστήματα να συμπεριφέρονται με κάποιο επιθυμητό τρόπο. Η σύγχρονη μηχανική ελέγχου είναι στενά συνδεδεμένη με την ηλεκτρική, ηλεκτρονική και μηχανική υπολογιστών. Καθώς η μηχανική συνεχίζει να αναπτύσσεται, η μηχανική ελέγχου είναι συχνά επιθυμητή.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μηχανικοί ελέγχου χρησιμοποιούν την ανατροφοδότηση κατά το σχεδιασμό συστημάτων ελέγχου. Για παράδειγμα, σε ένα αυτοκίνητο με έλεγχο πλεύσης, η ταχύτητα της μηχανής ελέγχεται συνεχώς και ανατροφοδοτείται στο σύστημα, το οποίο στη συνέχεια προσαρμόζει την ισχύ περιστροφής του κινητήρα εν κινήσει. Πρόσφατα, τα συστήματα ελέγχου χρησιμοποιούνται επίσης στη νανοτεχνολογία. Στη χημική μηχανική, η μηχανική ελέγχου είναι γνωστή ως έλεγχος διεργασιών. Πολλές πρόοδοι στην επιστήμη, στα οικονομικά, ακόμη και στην ανθρώπινη δράση, μπορούν να αποδοθούν στη μηχανική ελέγχου.
Πολλά συστήματα ελέγχου βασίζονται στην ανατροφοδότηση. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης συστήματα ελέγχου που λειτουργούν χωρίς ανατροφοδότηση. Ένα τέτοιο σύστημα είναι γνωστό ως έλεγχος ανοικτού βρόχου. Ένας ελεγκτής ανοικτού βρόχου, που ονομάζεται επίσης ελεγκτής χωρίς ανατροφοδότηση, βασίζεται μόνο στο μοντέλο και στο σήμα εισόδου που τροφοδοτείται στο σύστημα. Ένα παράδειγμα ελέγχου ανοικτού βρόχου μπορεί να βρεθεί στα πλυντήρια ρούχων, τα οποία λειτουργούν εκτελώντας προ-προγραμματισμένους κύκλους, αλλά, το σημαντικότερο, δεν βασίζονται σε καμία μέτρηση της ταχύτητας του βαρελιού ή του όγκου του νερού για να ρυθμίσουν το μηχάνημα εν κινήσει.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η μηχανική ελέγχου;
A: Η μηχανική ελέγχου είναι ένας τομέας μηχανικής που επικεντρώνεται στη μαθηματική μοντελοποίηση δυναμικών συστημάτων και χρησιμοποιεί τη θεωρία ελέγχου για να σχεδιάσει ελεγκτές που μπορούν να προκαλέσουν τη συμπεριφορά των συστημάτων με έναν ορισμένο τρόπο.
Ερ: Ποιοι τομείς σχετίζονται στενά με τη μηχανική ελέγχου;
Α: Η σύγχρονη μηχανική ελέγχου είναι στενά συνδεδεμένη με την ηλεκτρική, ηλεκτρονική μηχανική και τη μηχανική υπολογιστών.
Ερ: Τι είναι η ανατροφοδότηση στη μηχανική ελέγχου;
Α: Η ανατροφοδότηση είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται συνήθως στη μηχανική ελέγχου κατά τον σχεδιασμό συστημάτων ελέγχου για τον συνεχή έλεγχο της εξόδου του συστήματος και την ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων στο σύστημα για ρύθμιση.
Ερ: Πώς χρησιμοποιείται η ανατροφοδότηση σε ένα αυτοκίνητο με έλεγχο πλεύσης;
Α: Σε ένα αυτοκίνητο με έλεγχο πανιών, η ταχύτητα της μηχανής ελέγχεται συνεχώς και ανατροφοδοτείται στο σύστημα, το οποίο στη συνέχεια προσαρμόζει την ισχύ περιστροφής του κινητήρα εν κινήσει.
Ερ: Τι είναι ένα σύστημα ελέγχου ανοικτού βρόχου;
Α: Ένα σύστημα ελέγχου ανοικτού βρόχου είναι ένα σύστημα ελέγχου που λειτουργεί χωρίς ανατροφοδότηση. Βασίζεται μόνο στο μοντέλο και στο σήμα εισόδου που τροφοδοτείται στο σύστημα.
Ερ: Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα συστήματος ελέγχου ανοικτού βρόχου;
Α: Τα πλυντήρια ρούχων αποτελούν παράδειγμα συστήματος ελέγχου ανοικτού βρόχου, επειδή λειτουργούν εκτελώντας προ-προγραμματισμένους κύκλους και δεν βασίζονται σε καμία μέτρηση της ταχύτητας του βαρελιού ή του όγκου του νερού για να ρυθμίσουν το μηχάνημα εν κινήσει.
Ερ: Τι είναι ο έλεγχος διεργασιών στη χημική μηχανική;
Α: Στη χημική μηχανική, η μηχανική ελέγχου είναι γνωστή ως έλεγχος διεργασιών.
