SISO -Steuerungssysteme für Einzeleingangs -Einzelausgang (SISO):
Ein SISO -Steuerungssystem ist eine Art von Rückkopplungssteuerungssystem, in der ein Eingangssignal vorhanden ist und ein Ausgangssignal . Dies macht sie im Vergleich zu MIMO-Systemen (Multi-Output) relativ einfach zu analysieren und zu gestalten.
Hier ist eine Aufschlüsselung:
Komponenten eines SISO -Systems:
* Prozess: Das System wird kontrolliert. Es nimmt den Eingang und erzeugt die Ausgabe.
* Sensor: Misst die Ausgangsvariable und wandelt sie in ein messbares Signal um.
* Controller: Vergleicht den gewünschten Sollwert mit dem gemessenen Ausgang und berechnet ein Steuersignal, um den Prozesseingang zu manipulieren.
* Aktuator: Verwandelt das Steuersignal in eine physikalische Aktion, die den Prozess beeinflusst.
Beispiel:
Ein klassisches Beispiel ist ein thermostat-kontrolliertes Heizsystem .
* Eingabe: Die gewünschte Temperatur auf dem Thermostat.
* Prozess: Das Heizsystem (Ofen, Kessel usw.), das den Raum erwärmt.
* Sensor: Ein Thermometer im Raum, der die tatsächliche Temperatur misst.
* Controller: Der Thermostat selbst, der die gewünschte Temperatur mit der tatsächlichen Temperatur vergleicht und das Heizsystem ein- oder ausschaltet.
* Aktuator: Der Schalter im Thermostat, der das Heizsystem ein- oder ausschaltet.
Vorteile von SISO -Systemen:
* einfacher zu analysieren und zu entwerfen: Ihre mathematischen Modelle sind leichter zu verstehen und zu manipulieren.
* leichter verfügbare Steueralgorithmen: Für SISO -Systeme sind zahlreiche Steuerungstechniken leicht verfügbar.
* einfacher zu implementieren: Hardware und Software für die SISO -Steuerung sind weit verbreitet.
Nachteile von SISO -Systemen:
* begrenzt auf einzelne Eingangs- und Einzelausgabe: Mehrere Variablen können nicht gleichzeitig steuern.
* ist möglicherweise nicht für komplexe Systeme geeignet: Einige Systeme erfordern die gleichzeitige Kontrolle mehrerer Variablen, wodurch die MIMO -Kontrolle erforderlich ist.
Anwendungen:
* Temperaturregelung: Thermostate, Öfen, Kühlschränke.
* Geschwindigkeitskontrolle: Motoren, Motoren.
* Positionsregelung: Robotik, Werkzeugmaschinen.
* Ebene Kontrolle: Panzer, Stauseen.
* Flussregelung: Rohre, Ventile.
Schlüsselkonzepte in SISO -Kontrolle:
* Sollwert: Der gewünschte Wert für die Ausgabe.
* Feedback: Verwenden des gemessenen Ausgangs, um das Steuersignal einzustellen.
* Kontrolle mit geschlossener Schleife: Das System passt den Eingang kontinuierlich basierend auf dem Rückkopplung an.
* Stabilität: Die Fähigkeit des Systems, nach einer Störung zum Sollpoint zurückzukehren.
* Leistung: Wie gut das System den gewünschten Spezifikationen wie Reaktionszeit und Genauigkeit erfüllt.
Insgesamt bieten SISO -Systeme eine einfache Möglichkeit, eine einzelne Variable zu steuern. Sie werden aufgrund ihrer Einfachheit und Wirksamkeit in vielen Anwendungen häufig verwendet. Für komplexere Systeme, die die Kontrolle mehrerer Variablen erfordern, kann die MIMO -Steuerung jedoch eine bessere Wahl sein.
