سلام دوستان:
امروز می خواهم درمورد درس کنترل اتوماتیک صحبت کنم
ممکنه بحث برخلاف میلم یکم تخصصی باشه ...
درس کنترل یکی از درس های اصلی رشته مکانیک و برق است و درمورد پاسخ یک سیستم به محرک و تاثیر پارامترهای سیستم بر پاسخش صحبت میکنه و چون بررسی یک سیستم در حوزه زمان پاسخ خیلی متغیر(متنوعی دارد) سیستم در حوزه لاپلاس بررسی می شود...
کسانی که با درس کنترل آشنایی دارند در دیاگرام بلوک ها بارها با معادله سیستم در فضای لاپلاس توابع رفت و برگشت و غیره برخورد داشته اند ، در بلوک دیاگرام ها سعی بر خلاصه نمودن آن به معادله مدار بسته سیستم است...
تا کنون از خود پرسیده اید این معادله مداربسته ازکجا آمده و معنایش چیست؟
اگر به سیستم یک ورودی ضربه اعمال کنیم (چون لاپلاس ضربه 1 است ) و از پاسخ سیستم در حوزه زمان لاپلاس بگیریم همین تابع مداربسته سیستم بدست می آید در واقع طبق تعریف معادله سیستم همان خرجی به ورودی یعنی(پاسخ به ورودی است).
خوب تا حالا به بحث کنترولر
P I D
برخورد کرده اید؟
برای مفهوم کنترولر در کتابها مثال شیر آب وسطح آب حوض مطرح است که برای من ملموس نیست و هیچ وقت هم درست نفهمیدمش!
این سری تابستان که رفتیم مسافرت بخاطر اینکه فکرم به شدت درگیر درسهای تابستان بود در مسیر جاده چالوس وقتی ترافیک سنگین بود به فکر درس کنترل و عملگر پی ای دی بودم وبا خودم فکر کردم مغز انسان هنگام رانندگی از چه نوع کنترلری استفاده می کند؟
(اول توضیح بدهم که
P:
کنترلر همان بزرگنمایی خطا است یا به قول برقی ها ضریب بهره یا گین سیستم است...
I:
کنترلر همان کنترلر انتگرال گیر است
D:
کنترلر همان کنترلر مشتق گیر است
و در درس کنترل می خوانیم که کنترلر پی اگر بد انتخاب شود سیستم را به ناپایداری می کشاند...
و کنترلر مشتق گیر به تغییرات خطا حساس است و عکس العمل را سریع می کند ولی خطا را به صفر نمی رساند...
و کنترلر انتگرال گیر خطا را به صفر می رساند ولی سیستم را نیز کند می کند...
خوب این کنترلر ها بعضی وقت ها توسط سیستم انجام می گیرند مثلا یک میکرو پروسسور کار انتگرال گیری از داده ها را انجام می دهد یا اینکه توسط یک سنسور این کار صورت می گیرد...)
خوب برگردم به داستان رانندگی، موقع رانندگی اگر ورودی سیستم را سرعت در نظر بگیریم و مبنا را بر حفظ فاصله و سرعت با ماشین جلویی قرار دهیم ...
وقتی ماشین جلویی ترمز می کند ما تغییرات سرعت آن را درک می کنیم و نسبت به شدت ترمز آن ترمز می گیریم(درواقع نسبت به ترمز او با سرعت تصمیم گیری می کنیم...)
خوب حالا اگر ماشین جلویی دائم با ترمز بازی کند و مثلا یک لحظه با شدت ترمز کند و دوباره سریع گاز بدهد ما تنها با تصمیم گیری از تغییرات سرعت(یعنی کنترلر مشتقگیر) بعد از مدتی قاطی می کنیم که فاصله ما از ماشین روبه رو چقدر است و تا چه حد هم سرعت آن حرکت می کنیم در واقع ما عکس العمل سریع ولی خطای زیاد داریم (همین خصوصیت کنترلر مشتقگیر است)
خوب حالا ما می توانیم فاصله ماشین خود با ماشین جلویی را اندازه بگیریم یعنی از تغییرات سرعت انتگرال هم داشته باشیم با این کار می توانیم فاصله خود از ماشین جلویی را با دقت زیادی تنظیم کنیم ولی با این کار عکس العمل کندتری نیز خواهیم داشت یعنی اگر فقط فاصله را چک کنیم اگر ماشین جلویی با شدت ترمز کند ما با آن برخورد خواهیم نمود... (این همان خصوصیت کنترلر انتگرال گیر است)
خوب حالا پی کنترلر کجاست؟
خوب من از عینک استفاده می کنم درواقع ورودی ها را با استفاده از عینک اصلاح می مکنم و اگر از عینک نا مناسب استفاده کنم باعث می شود که نتوانم حفظ فاصله خوبی داشته باشم و در واقع سیستم کنترل فاصله از ماشین جلویی ناپایدار میشود...
خوب دفعه بعد در مورد آتش روشن کردن بدون کبریت و چای درست کردن بدون کتری می خواهم صحبت کنم!
موفق باشید...
سلام دوستان
هفته پیش یه مطلب در مورد فازهای ماده نوشتم و کلی مقدمه چیدم که این دفعه بتونم در مورد طرز کار کولرگازی و یخچال صحبت کنم ولی متاسفانه وقتی دکمه انتشار رو زدم ارر داد و سیستم خواست که دوباره وارد شم و همه مطالب پرید...
در عوضش این دفعه در مورد دو نتیجه که با ابوالفضل صحبت می کردیم حرف می زنم...
نمی دونم این حرفام چقطر می تونن منطقی باشن و چقدر درست ولی نتیجه ای هستن که ما خودمون بهش رسیدیم...
(ابوالفضل دانشجوی سال آخر مهندسی برق الکترونیک است)
بحث در مورد یگانگی خداوند و رابطه مطالب علمی و... بود که ابوالفضل گفت دانشجو کوچولو درس مغناطیس ما رو مثلا نگاه کن، یه محیط رو تصور کن که شامل میدان های متفاوتی هست مثلا چندین میدان الکتریکی از جهات متفاوت در این محیط وجود داره خوب حالا بیا و یک نقطه از این محیط رو بررسی کن اگه دقت کنی فقط یک مقدار و جود داره یعنی برآیند این میدانها، و این برآیند در اون نقطه منحصر به فرده،
جهان ما هم همینطوره گوناگونی زیادی داره ولی اگه خوب دقت کنیم برآیند همشون یک چیزه...
بعد بحث در مورد توانایی خداوند بود و اینکه نظر من اینه که هرچی آدم توذهنش بتونه تصور کنه با همون وسعت شدنی است چون هیچ کاری نیست که خداوند نتونه انجام بده...
و ابوالفضل گفت شنیدی میگن آیا خداوند میتونه یه موجودی درست کنه که از خودش قویتر باشه؟
یا مثلا سنگی درست کنه که نتونه بلندش کنه؟
....
ابوالفضل ادامه داد اینها سئوالات غلطی هستن...
و من یک لحظه یاد بینهایت در مجموعه اعداد مختلط افتادم:
اگه ریاضیات مهندسی خوانده باشید یا با عداد مختلط آشنایی داشته باشید می دونید که یه عدد مختلط رو روی صفحه با دو مختصه حقیقی و موهومی بیان می کنن درست مثله یک نقطه که با ایکس و ایگرگ در صفحه دوبعدی نمایش داده میشه و ثابت میشه که بینهایت در اعداد مختلط به یک نقطه میره یعنی اگر قسمت موهومی یه عدد مختلط یا قسمت حقیقی آن و یا ترکیب اینها به بینهایت بره عدد مختلط به بینهایت خواهد رفت و تمام این بیهنایت ها از هر مسیری که باشند(تصور کنید چه روی محور ایکس ها و چه روی محور ایگرگ ها و چه روی هر مسیر دیگر که به بینهایت حرکت کنید)به یک نقطه به نام بینهایت ختم می شوند...
خوب حالا اون موجودی که قراره خداوند خلق کنه که از خودش قویتره باز میشه بینهایت یعنی همون خداوند ...
و اون سنگی که قراره خداوند بسازه که نتونه بلندش کنه باز میشه خداوند و همه بینهایت ها در انتها به یک نقطه میرسن و اون نقطه بینهایته...
خوب دلیل اینکه جت آب باریک میشه اینه که وقتی آب از دهانه شیر خارج میشه یکه سرعت اولیه داره و بعد از اینکه از شیر فاصله میگیره سرعتش بخاطر نیروی گرانش زیاد میشه و در نتیجه همون مقدار آب خارج شده نیاز به سطح مقطع کوچکتری داره .
(دبی حجمی آب خارج شده از شیر ثابت است و ).
اگه بخواهیم به شکل ریاضی با فرضیات اولیه مهندسی زیر مسئله رو بررسی کنیم:
1- از مقاومت هوا در مقابل مقطع جت واصتکاک جداری جت و هوا صرف نظر می کنیم در غیر اینصورت باید شتاب را متغیری با تقریب اول
a= g - KV^2 در نظر گرفت.
2- جریان هوای اطراف ساکن است و مقطع شیر دایره ای است.
سرعت اولیه V0
سرعت در فاصله وای از شیر Vy
دبی حجمی Q
Q=A0V0=Ay* Sqrt(2gy+v0^2)
Ay=Q/Sqrt( 2gy+v0^2)
که نشون میده مقطع جریان تقریبا با معکوس جذر ارتفاع متناسبه.
خوب حالا اگه شیر به سمت بالا باشه چون سرعت رو به بالا کم میشه مقطع جریان کلفت تر میشه تا جایی که به قله بالا میرسه و سرعت صفر میشه و باید سطح جریان بینهایت شه ولی بینهایت فیزیکی مثل بینهایت ریاضی نیست و البته شرایط جریان در قله عوض میشه و مسئله ای شبیه دو برخورد جت پیش می آد که بررسیش تخصصی تره ...
خوب اگه می خواهین درکتون رو از مطالب بالا بسنجین به این سئوال پاسخ بدین که:
اگر سرعت خروج آب بیشتر بشه(یعنی فشار آب در لوله بالاتر باشد) تغییر قطر جت چگونه مشاهده می گردد؟(در یک ارتفاع مشخص نسبت به حالت قبل؟)