Системи керування можуть автоматично реагувати на динаміку навколишнього середовища за допомогою датчиків, які виявляють зміни.
Авторство зображення: Емілія Ранджеловіч/iStock/GettyImages
Системи керування можуть автоматично реагувати на динаміку навколишнього середовища за допомогою датчиків, які виявляють зміни. Зворотній зв'язок і прямий зв'язок у системі управління - це різні схеми реагування на зміни в системі. Кожна схема використовує датчики для вимірювання важливих факторів і набір правил для реагування на зміни цих факторів. Зворотній зв'язок і контроль за прямим зв'язком можуть співіснувати в одній системі, але ці дві схеми функціонують дуже по-різному.
Уперед. проти контролю зворотного зв'язку
Система зворотного зв'язку вимірює змінну і реагує на її зміни. Наприклад, домашній термостат вимірює температуру навколишнього середовища в будинку. Коли температура падає нижче мінімального значення, термостат активує піч, щоб нагріти будинок до відповідної температури. Термостат вимірює температуру, але він також повертає це значення в свою схему керування для підтримки температури. Звідси походить термін «зворотній зв’язок».
Відео дня
Система прямого зв'язку може вимірювати кілька вторинних змінних на додаток до первинної. Наприклад, термостат з прямим зв’язком може вимірювати зовнішню та внутрішню температуру. Він може відчувати умови, які впливають на температуру, наприклад відкриті двері та вікна. Якщо система відчує, що на вулиці холодно, і хтось відкриває вікно, система прямого зв’язку активно вмикає піч, щоб запобігти падінню температури в будинку.
Замість того, щоб чекати зміни температури на термостаті, елементи керування прямим зв’язком передбачають зниження температури, і система намагається протидіяти втратам тепла. Іншим прикладом системи прямого зв’язку є відеокарта, яка збільшує швидкість вентилятора у відповідь на інтенсивну графічну активність, щоб розсіювати тепло до того, як температура почне зростати.
Переваги. системи контролю зворотного зв'язку
Системи керування на основі зворотного зв’язку мають перевагу в простоті. Система вимірює змінну і використовує стан змінної для прийняття рішень. Ніякі коригувальні дії не виконуються, поки не буде змінено вимірювану змінну. Якщо змінну не можна виміряти з якоїсь причини, наприклад, пристрій перебуває в автономному режимі, контроль зворотного зв’язку може вийти з ладу.
З іншого боку, системи прямого зв’язку можуть передбачати зміни змінної. Вони працюють проактивно, а не реактивно. Чим більше вторинних факторів вимірює система, тим точніше вона може працювати проти цих змін.
Недоліки контролю зворотного зв'язку
Системи зворотного зв'язку можуть бути дещо неточними. Термостат добре підтримує приблизні температури, але фактична температура навколишнього середовища коливається, коли піч включається та вимикається у відповідь на сигнали термостата. Несподівані змінні, такі як вікно або двері, залишені відкритими, можуть ускладнити роботу системи.
Аналогічно, системи з прямим зв'язком настільки хороші, як і інформація, що надається системі. Для ефективної роботи потрібна модель моделі процесу, яка описує, як виміряні змінні реагують на очікувані зміни. Під час прийняття рішень засоби контролю зворотного зв’язку не можуть враховувати невиміряну змінну. Ці сліпі зони можуть призвести до порушення контролю. Багато конструкцій систем керування поєднують логіку прямої зв'язку з елементами керування зворотним зв'язком, щоб забезпечити резервну схему прийняття рішень.
