የሚፈለገውን ሁሉ፣ ከሚያስፈልገው በላይ እንኳን የገለፅን ይመስላል (በዚህ ጽሑፍ ማዕቀፍ)። አሁን የመርከቧን ክፍል ከእሱ እንውረስ መርከብመንቀሳቀስ እና መዞር የሚችል፡-

SpaceShip.cs

UnityEngine በመጠቀም; ሲስተም በመጠቀም.ስብስብ; ሲስተም መጠቀም.ክምችቶች.Generic; የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies (የሕዝብ ክፍል፡መርከብ፡ BaseBody (ሕዝባዊ Vector2 _movement = new Vector2(); public Vector2 _target = new Vector2 (); public float _rotation = 0f; public void FixedUpdate() (float torque = ControlRotate() _rotation); Vector2 ኃይል = ControlForce (_እንቅስቃሴ); _rb2d.AddTorque (torque); _rb2d.AddRelativeForce (ኃይል);) የሕዝብ ተንሳፋፊ ControlRotate (Vector2 አሽከርክር) (ተንሳፋፊ ውጤት = 0f; ውጤት መመለስ;) የሕዝብ Vector2 መቆጣጠሪያ ኃይል (Vector2 እንቅስቃሴ) ( የቬክተር 2 ውጤት = አዲስ ቬክተር2 (); የመመለሻ ውጤት; ) ))

በውስጡ ምንም የሚያስደስት ነገር ባይኖርም, በአሁኑ ጊዜ ግን ግትር ክፍል ነው.

እንዲሁም ለሁሉም የግቤት ተቆጣጣሪዎች መሰረታዊ (አብስትራክት) ክፍልን እንገልፃለን BaseInputController፡

BaseInputController.cs

UnityEngine በመጠቀም; Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies በመጠቀም; የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.InputController (የወል enum eSpriteRotation (ቀኝ = 0, ወደላይ = -90, ግራ = -180, ታች = -270) ይፋዊ የአብስትራክት ክፍል BaseInputController: MonoBehaviour (የወል GameObject _agentObject / _public Ship) ወደ መርከቡ አመክንዮ አካል ይፋዊ eSpriteRotation _spriteOrientation = eSpriteRotation.Up; // ይህ የሆነበት ምክንያት መደበኛ ባልሆነ // በ "ቀኝ" ህዝባዊ ረቂቅ ባዶ ቁጥጥር (ተንሳፋፊ ዲቲ) ፋንታ የስፕሪት "ላይ" አቀማመጥ; የህዝብ ረቂቅ ባዶ ቁጥጥር ኃይል (float dt)፤ የህዝብ ምናባዊ ባዶ ጀምር () ( _agentObject = gameObject፤ _agentBody = gameObject.GetComponent (); የህዝብ ምናባዊ ባዶ FixedUpdate () (float dt = Time.fixedDeltaTime; ControlRotate (dt); ControlForce (dt);) የህዝብ ምናባዊ ባዶ ማሻሻያ () (// TO DO) ))

እና በመጨረሻም, የተጫዋች ተቆጣጣሪ ክፍል የተጫዋችFitherInput:

PlayerInput.cs

UnityEngine በመጠቀም; Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies በመጠቀም; የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.InputController (የሕዝብ ክፍል PlayerFitherInput: BaseInputController (የወል መሻር ባዶ ControlRotate(float dt)) (// የመዳፊትን ቦታ ከተጫዋቹ ጋር ይወስኑ Vector3 worldPos = Input.mousePosition; worldPos. = ካሜራ. (worldPos); // የመዳፊት ጠቋሚ መጋጠሚያዎች ተንሳፋፊ dx = -this.transform.position.x + worldPos.x; float dy = -this.transform.position.y + worldPos.y; // አቅጣጫውን የቬክተር2 ኢላማውን ማለፍ = አዲስ ቬክተር2(dx, dy); _agentBody._target = ዒላማ; // በቁልፍ ጭረቶች ተንሳፋፊ ኢላማ አንግል መሠረት ማሽከርከር አስሉ = Mathf.Atan2 (dy, dx) * Mathf.Rad2Deg; _agentBody._targetAngle = targetAngle + (float) _sprite ;) የህዝብ መሻር ባዶ መቆጣጠሪያፎር (ተንሳፋፊ dt) (// እንቅስቃሴን ማለፍ _agentBody._movement = Input.GetAxis ("ቋሚ") * Vector2.up + Input.GetAxis ("አግድም") * Vector2.ቀኝ; ) ) )

የጨረስን ይመስላል፣ አሁን በመጨረሻ ይህ ሁሉ ወደ ተጀመረበት፣ ማለትም ወደ ተጀመረው መቀጠል እንችላለን። የ PID ተቆጣጣሪዎች (እርስዎ እንዳልረሱ ተስፋ አደርጋለሁ?). አተገባበሩ እንደ ገሃነም ቀላል ይመስላል።

የመለኪያዎቹን ነባሪ እሴቶች ከቀጭን አየር እናወጣለን-ይህ የተመጣጠነ ቁጥጥር ህግ Kp = 1 አነስተኛ ነጠላ ኮፊሸን ይሆናል ፣ ለልዩ ቁጥጥር ህግ Kd = 0.2 አነስተኛ እሴት ነው ፣ ይህም መወገድ አለበት የሚጠበቀው መዋዠቅ እና ለኪ ዜሮ እሴት ተመርጧል ምክንያቱም በእኛ ሶፍትዌር ውስጥ ሞዴሉ ምንም አይነት ቋሚ ስህተቶች የሉትም (ነገር ግን ሁልጊዜ ማስተዋወቅ ይችላሉ, እና ከዚያ በአቀናባሪው እርዳታ በጀግንነት ይዋጉ).

አሁን ወደ የSpaceShip ክፍላችን እንመለስና በ ControlRotate ዘዴ ውስጥ የእኛን ፈጠራ እንደ የጠፈር መሽከርከር መቆጣጠሪያ ለመጠቀም እንሞክር፡-

የ PID መቆጣጠሪያው የማሽከርከር ችሎታን በመጠቀም የጠፈር መንኮራኩሩን ትክክለኛ የማዕዘን አቀማመጥ ያከናውናል። ሁሉም ነገር ፍትሃዊ ነው, ፊዚክስ እና በራስ የሚንቀሳቀሱ ጠመንጃዎች, በእውነተኛ ህይወት ውስጥ እንደ ማለት ይቻላል.

እና ያለ እነዚህ Quaternion.የእርስዎ Lerp

ከሆነ (!_rb2d.freezeRotation) rb2d.freezeRotation = እውነት; ተንሳፋፊ deltaAngle = Mathf.DeltaAngle (_myTransform.eulerAngles.z፣ targetAngle); ተንሳፋፊ T = dt * Mathf.Abs (_rotationSpeed ​​​​/ deltaAngle); // አንግልን ወደ ቬክተር ቀይር Quaternion rot = Quaternion.Lerp (_myTransform.rotation, Quaternion.Euler (new Vector3 (0, 0, targetAngle)), ቲ); // የነገሩን መዞር ይቀይሩ _myTransform.rotation = መበስበስ;

የተገኘው የ Ship.cs ምንጭ ኮድ በመበላሸቱ ስር ነው።

UnityEngine በመጠቀም; Assets.Scripts.Regulator በመጠቀም; የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies (የሕዝብ ክፍል፡መርከብ፡ BaseBody (የወል GameObject _flame፡ public Vector2 _movement = new Vector2()፡ የህዝብ ቬክተር2 _ታርጌት = አዲስ ቬክተር2()፡ የህዝብ ተንሳፋፊ _targetAngle = 0f፤ የህዝብ ተንሳፋፊ _አንግል = 0f; SimplePID _angleController = አዲስ ቀላልPID()፤ የህዝብ ባዶነት FixedUpdate() (float torque = ControlRotate(_targetAngle); Vector2 force = ControlForce(_movement); _rb2d.AddTorque(torque); _rb2d.AddRelativeForce (atfloat) የህዝብ ኃይል; አሽከርክር) ( ተንሳፋፊ MV = 0f; ተንሳፋፊ dt = Time.fixedDeltaTime; _angle = _myTransform.eulerAngles.z; // ስህተቱን አስላ ተንሳፋፊ አንግልError = Mathf.DeltaAngle (_አንግል, ማሽከርከር); //የማስተካከያ መቆጣጠሪያ MV ያግኙ. አዘምን (አንግል ስህተት፣ ዲቲ)፤ ኤምቪ ተመለስ፤ ) public Vector2 ControlForce(Vector2 movement) (Vector2 MV = new Vector2()፤ //ለሆነ (እንቅስቃሴ!=እንቅስቃሴ) ለሩጫ ሞተር ልዩ ውጤት የሚሆን ኮድ ቁራጭ። Vector2.zero) ( _flame! = null) ከሆነ (_flame.SetActive (እውነት); )) ሌላ (ከሆነ (_ነበልባል!= ባዶ) ( _flame.SetActive (ሐሰት); )) MV = እንቅስቃሴ; መመለስ MV; )))

ሁሉም? ወደ ቤት እንሂድ?

WTF! ምን እየተደረገ ነው? መርከቧ ለምን እንግዳ በሆነ ሁኔታ እየተለወጠ ነው? እና ለምንድነው ሌሎች ነገሮችን በደንብ ያሽከረክራል? ይህ ደደብ PID መቆጣጠሪያ እየሰራ አይደለም?

አይደናገጡ! ምን እየሆነ እንዳለ ለማወቅ እንሞክር።

በአሁኑ ጊዜ አዲስ የኤስ.ፒ. እሴት በደረሰበት ጊዜ በስህተት አለመመጣጠን ውስጥ ሹል (በደረጃ አቅጣጫ) ዝላይ አለ ፣ እንደምናስታውሰው ፣ በዚህ መሠረት ይሰላል-በዚህ መሠረት ፣ በመነሻ ስህተት ውስጥ ሹል ዝላይ አለ ፣ እኛ የምናሰላው ይህ የኮድ መስመር፡-

እርግጥ ነው, ሌሎች የልዩነት መርሃግብሮችን መሞከር ይችላሉ, ለምሳሌ, ሶስት-ነጥብ, ወይም አምስት-ነጥብ, ወይም ... ግን አሁንም አይረዳም. ደህና ፣ የሹል መዝለሎችን አመጣጥ አይወዱም - በእንደዚህ ያሉ ነጥቦች ላይ ተግባሩ የተለየ አይደለም. ይሁን እንጂ, ጋር ሙከራ የተለያዩ መርሃግብሮችልዩነት እና ውህደት ዋጋ ያለው ነው, ግን ከዚያ እና በዚህ ጽሑፍ ውስጥ አይደለም.

እኔ እንደማስበው የሽግግሩ ሂደት ግራፎችን ለመገንባት ጊዜው የደረሰ ይመስለኛል: በደረጃ እርምጃ ከ S (t) = 0 እስከ SP (t) = 90 ዲግሪ 1 ኪሎ ግራም ለሚመዝን አካል, የኃይል ክንድ ርዝመት 1 ሜትር እና የልዩነት ፍርግርግ ደረጃ. ከ 0.02 ሰ - ልክ እንደ እኛ ምሳሌ በዩኒቲ 3D (በእርግጥ ፣ ሙሉ በሙሉ አይደለም ፣ እነዚህን ግራፎች በሚገነቡበት ጊዜ ፣ ​​​​የማይነቃነቅበት ጊዜ በጂኦሜትሪ ላይ የተመሠረተ እንደሆነ ግምት ውስጥ አልገባም) ጠንካራ, ስለዚህ የሽግግሩ ሂደት ትንሽ የተለየ ይሆናል, ግን አሁንም ለማሳያ በቂ ተመሳሳይ ነው). በገበታው ላይ ያሉት ሁሉም እሴቶች በፍፁም እሴቶች ተሰጥተዋል፡-


እሞ፡ እዚ ምኽንያት እዚ ኽትከውን ትኽእል ኢኻ። የ PID መቆጣጠሪያ ምላሽ የት ሄደ?

እንኳን ደስ ያለዎት, ልክ እንደ "መምታት" አይነት ክስተት አጋጥሞናል. ግልፅ ነው ፣ ሂደቱ አሁንም PV = 0 በሆነበት ጊዜ ፣ ​​እና ነጥቡ ቀድሞውኑ SP = 90 ነው ፣ ከዚያ በቁጥር ልዩነት የ 4500 ቅደም ተከተል የመነሻ እሴት እናገኛለን ፣ ይህም የሚባዛ ይሆናል። Kd=0.2እና ከተመጣጣኝ ቴርሞስ ጋር ተደምረው, በውጤቱ ላይ የ 990 የማዕዘን ፍጥነት መጨመር ዋጋ እናገኛለን, እና ይህ ቀድሞውኑ በዩኒቲ 3 ዲ አካላዊ ሞዴል ላይ ሙሉ በሙሉ ቁጣ ነው (የማዕዘን ፍጥነቶች 18000 ዲግሪ / ሰ ይደርሳል ... ይህ ይመስለኛል. ለRidBody2D የማዕዘን ፍጥነት ገደብ።

• ምናልባት መዝለሉ በጣም ጠንካራ እንዳይሆን ኮፊሲፊኬቶችን በእጅ መምረጥ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል?
• አይ! በዚህ መንገድ ልናሳካው የምንችለው በጣም ጥሩው ነገር የመነጩ ዝላይ ትንሽ ስፋት ነው ፣ ግን ዝላይው ራሱ እንደነበረው ይቀራል ፣ እና በዚህ ሁኔታ ልዩነቱ አካል ሙሉ በሙሉ ውጤታማ ሊሆን ይችላል።

ሆኖም ግን, ሙከራ ማድረግ ይችላሉ.

ሙከራ ቁጥር ሁለት. ሙሌት

የሚለው ምክንያታዊ ነው። የመንዳት ክፍል(በእኛ የSpaceShip ምናባዊ ተንቀሳቃሽ ሞተሮች) የእኛ እብድ ተቆጣጣሪ ሊያወጣቸው የሚችለውን ማንኛውንም ትልቅ እሴት ማስተናገድ አይችልም። ስለዚህ እኛ የምናደርገው የመጀመሪያው ነገር የመቆጣጠሪያውን ውጤት መሙላት ነው-

እና እንደገና የተጻፈው የመርከብ ክፍል ይህንን ይመስላል።

የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies (የሕዝብ ክፍል፡መርከብ፡ BaseBody (የወል GameObject _flame፡ public Vector2 _movement = new Vector2()፡ የህዝብ ቬክተር2 _ታርጌት = አዲስ ቬክተር2()፡ የህዝብ ተንሳፋፊ _targetAngle = 0f፤ የህዝብ ተንሳፋፊ _አንግል = 0f; float _thrust = 1f; public SimplePID _angleController = new SimplePID(0.1f,0f,0.05f); public void FixedUpdate () ( _torque = ControlRotate (_targetAngle, _thrust); _force = ControlForce (_movement); _rquerquerb2d); _rb2d.AddRelativeForce (_force); ) የህዝብ ተንሳፋፊ መቆጣጠሪያ መሽከርከር (ተንሳፋፊ ኢላማ አንግል ፣ ተንሳፋፊ ግፊት) (ተንሳፋፊ CO = 0f; ተንሳፋፊ MV = 0f; ተንሳፋፊ dt = Time.fixedDeltaTime; // ስህተቱን አስላ ተንሳፋፊ አንግል። eulerAngles .z፣ targetAngle);//የማስተካከያ ማጣደፊያ CO = _angleController ያግኙ።ዝማኔ(የማዕዘን ስህተት፣ዲቲ)፤ //Saturate MV = CO፤ ከሆነ (MV > መገፋት) MV = ግፋ፤ ከሆነ (MV< -thrust) MV = -thrust; return MV; } public Vector2 ControlForce(Vector2 movement) { Vector2 MV = new Vector2(); if (movement != Vector2.zero) { if (_flame != null) { _flame.SetActive(true); } } else { if (_flame != null) { _flame.SetActive(false); } } MV = movement * _thrust; return MV; } public void Update() { } } }

የእኛ የራስ-ተነሳሽ ጠመንጃዎች የመጨረሻው እቅድ እንደዚህ ይመስላል

በተመሳሳይ ጊዜ የመቆጣጠሪያው ውጤት ግልጽ ይሆናል CO(t)ከተቆጣጠረው የሂደቱ ተለዋዋጭ ትንሽ የተለየ ኤምቪ(ቲ).

በእውነቱ፣ ከዚህ ቦታ አስቀድመው አዲስ የጨዋታ አካል ማከል ይችላሉ - የመንዳት ክፍልሂደቱ ቁጥጥር የሚደረግበት ፣ አመክንዮው ከ Mathf.Clamp () የበለጠ ውስብስብ ሊሆን ይችላል ፣ ለምሳሌ ፣ የእሴቶችን ልዩነት ማስተዋወቅ ይችላሉ (የጨዋታውን ፊዚክስ ከሚመጡት እሴቶች ጋር ከመጠን በላይ ላለመጫን)። ከአስርዮሽ ነጥብ በኋላ በስድስተኛ ሰከንድ) ፣ የሞተ ዞን (እንደገና አይደለም ፣ ፊዚክስን በከፍተኛ-ትንሽ ምላሾች መጫን ምክንያታዊ ነው) ፣ የአሽከርካሪው ቁጥጥር እና መደበኛ ያልሆነ (ለምሳሌ ፣ ሲግሞይድ) መዘግየትን ያስተዋውቁ እና ከዚያ ይመልከቱ። ከእሱ የሚመጣው.

ጨዋታውን ከጀመርን በኋላ የጠፈር መንኮራኩሩ ቁጥጥር የሚደረግበት ሆኖ እናገኘዋለን፡-

ግራፎችን ከገነቡ የመቆጣጠሪያው ምላሽ እንደዚህ ሆኖ እንደነበረ ማየት ይችላሉ-


እዚህ ፣ የተለመዱ እሴቶች ቀድሞውኑ ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ ማዕዘኖቹ በ SP እሴት የተከፋፈሉ ናቸው ፣ እና የመቆጣጠሪያው ውፅዓት ቀደም ሲል ሙሌት ከተፈጠረበት ከፍተኛ እሴት አንፃር መደበኛ ነው።

ከዚህ በታች የ PID መቆጣጠሪያ መለኪያዎችን የመጨመር ውጤት የሚታወቅ ሰንጠረዥ ነው ( ቅርጸ-ቁምፊውን እንዴት ትንሽ ማድረግ እችላለሁ, አለበለዚያ የሜሪንግ ሰረዝ ሰንጠረዥ አይጣጣምም?):

እና የ PID መቆጣጠሪያን በእጅ ለማስተካከል አጠቃላይ ስልተ ቀመር እንደሚከተለው ነው

1. እራስን ማወዛወዝ እስኪጀምር ድረስ የተመጣጠነ ውህደቶችን እንመርጣለን ከልዩነት እና ከተዋሃዱ ማገናኛዎች ጠፍቶ።
2. ቀስ በቀስ የልዩነት ክፍሎችን በመጨመር እራስን ማወዛወዝን እናስወግዳለን
3. የተረፈ የቁጥጥር ስህተት (ማፈናቀል) ካለ, ከዚያም ዋናውን አካል በመጠቀም እናስወግደዋለን.

አንዳንድ አጠቃላይ እሴቶችምንም የ PID መቆጣጠሪያ መለኪያዎች የሉም: የተወሰኑ እሴቶች በሂደቱ መለኪያዎች ላይ ብቻ ይወሰናሉ (የዝውውር ባህሪው) - ከአንድ መቆጣጠሪያ ነገር ጋር በትክክል የሚሰራ የ PID መቆጣጠሪያ ከሌላው ጋር የማይሰራ ይሆናል። በተጨማሪም ፣ ለተመጣጣኝ ፣ ለተዋሃዱ እና ለልዩ ልዩ አካላት ቅንጅቶች እንዲሁ እርስ በእርሱ የተደጋገፉ ናቸው።

ሙከራ ቁጥር ሶስት. አንዴ እንደገና ተዋጽኦዎች

የመቆጣጠሪያውን የውጤት እሴቶችን በመገደብ መልክ ክራንች ካያያዝን በኋላ የመቆጣጠሪያችን በጣም አስፈላጊ የሆነውን ችግር አሁንም አልፈታንም - በመቆጣጠሪያው ግቤት ላይ ያለው ስህተት በደረጃ ሲቀየር የልዩነት ክፍሉ በደንብ አይሰራም። እንደ እውነቱ ከሆነ, ሌሎች ብዙ ክራንችዎች አሉ, ለምሳሌ, በ SP ውስጥ ድንገተኛ ለውጥ በተደረገበት ጊዜ, ልዩነቱን "ያጥፉ" ወይም በመካከላቸው ዝቅተኛ ማለፊያ ማጣሪያዎችን ይጫኑ. ኤስፒ(ቲ)እና ስህተቱ ቀስ በቀስ እየጨመረ የሚሄድበት ክዋኔ፣ ወይም ሙሉ ለሙሉ መዞር እና የግቤት ውሂቡን ለማለስለስ እውነተኛ የካልማን ማጣሪያ መጠቀም ይችላሉ። በአጠቃላይ, ብዙ ክራንች አሉ, እና ይጨምሩ ተመልካችበእርግጥ እፈልጋለሁ, ግን በዚህ ጊዜ አይደለም.

ስለዚህ፣ ወደ አለመዛመድ ስህተት መነሻው እንመለስና በጥንቃቄ እንየው፡-

ምንም ነገር አስተውለሃል? በቅርበት ከተመለከቱ, በአጠቃላይ, SP (t) በጊዜ ሂደት አይለወጥም (ተቆጣጣሪው አዲስ ትእዛዝ ሲቀበል ከተቀየረባቸው ጊዜያት በስተቀር), ማለትም. ተወላጁ ዜሮ ነው፡-

በሌላ አነጋገር ከመነሻ ስህተት ይልቅ ሊለያይ የሚችል በሁሉም ቦታ አይደለምበክላሲካል ሜካኒክስ ዓለም ውስጥ ሁል ጊዜ ቀጣይነት ያለው እና በሁሉም ቦታ የሚለየው የሂደቱን አመጣጥ ልንጠቀም እንችላለን ፣ እና የእኛ አውቶማቲክ ቁጥጥር ስርዓት ዲያግራም ቀድሞውኑ የሚከተለውን ቅጽ ይወስዳል።

የመቆጣጠሪያውን ኮድ እናስተካክለው፡-

እና የ ControlRotate ዘዴን ትንሽ እንለውጠው፡-

እና-እና-እና-እና... ጨዋታውን ከጀመርክ፣ ከመጨረሻው ሙከራ በኋላ ምንም ነገር እንዳልተለወጠ ታገኛለህ፣ ይህም መረጋገጥ ያለበት ነው። ሆኖም፣ ሙሌትን ካስወገዱ፣ የተቆጣጣሪው ምላሽ ግራፍ ይህን ይመስላል።


ዝለል CO(t)አሁንም አለ ፣ ግን ገና በጅምሩ እንደነበረው ትልቅ አይደለም ፣ እና ከሁሉም በላይ ፣ ሊተነበይ የሚችል ሆኗል ፣ ምክንያቱም የሚቀርበው በተመጣጣኝ አካል ብቻ ነው፣ እና በተቻለ መጠን አለመመጣጠን ስህተት እና በPID መቆጣጠሪያው ተመጣጣኝ ትርፍ የተገደበ ነው (እና ይህ አስቀድሞ ፍንጭ ይሰጣል) ክ.ፒከአንድነት ያነሰ መምረጥ ምክንያታዊ ነው, ለምሳሌ, 1/90f), ነገር ግን በልዩነት ፍርግርግ ደረጃ ላይ የተመካ አይደለም (ማለትም. ዲ.ቲ). በአጠቃላይ ፣ ከስህተቱ ይልቅ የሂደቱን መነሻ እንዲጠቀሙ አጥብቄ እመክራለሁ።

እኔ እንደማስበው አሁን ማንንም አያስደንቅም, ግን በተመሳሳይ መንገድ መተካት ይችላሉ, ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ አናተኩርም, እራስዎን መሞከር እና ከእሱ ውስጥ ምን እንደመጣ (በጣም የሚስብ) በአስተያየቶቹ ውስጥ መናገር ይችላሉ.

ሙከራ ቁጥር አራት. የPID መቆጣጠሪያ አማራጭ ትግበራዎች

ከላይ ከተገለፀው የ PID መቆጣጠሪያ ተስማሚ ውክልና በተጨማሪ, በተግባር, መደበኛ ፎርሙ ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል, ያለ ውህዶች. ኪእና ኪ.ዲ, በምትኩ ጊዜያዊ ቋሚዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ.

ይህ አቀራረብ የ PID መቆጣጠሪያውን ለማስተካከል በርካታ ቴክኒኮች በ PID መቆጣጠሪያ እና በሂደቱ ድግግሞሽ ባህሪያት ላይ የተመሰረቱ በመሆናቸው ነው. እንደ እውነቱ ከሆነ, ሙሉው TAU በሂደቶች ድግግሞሽ ባህሪያት ላይ ያተኩራል, ስለዚህ ወደ ጥልቀት መሄድ ለሚፈልጉ እና በድንገት አማራጭ ስያሜዎችን ለሚፈልጉ, እኔ የሚባሉትን ምሳሌ እሰጣለሁ. መደበኛ ቅጽ PID መቆጣጠሪያ፡-

የስርዓቱን ሁኔታ በተቆጣጣሪው ትንበያ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድረው የልዩነት ቋሚነት የት አለ ፣
- የውህደት ቋሚ ፣በአካላት አገናኝ ስህተቱ አማካይ የጊዜ ክፍተት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

በመደበኛ ቅፅ የ PID መቆጣጠሪያን ለማስተካከል መሰረታዊ መርሆች ከተመሳሳይ የ PID መቆጣጠሪያ ጋር ተመሳሳይ ናቸው፡

• የተመጣጠነ ቅንጅት መጨመር አፈፃፀሙን ይጨምራል እና የመረጋጋት ህዳግ ይቀንሳል;
• በተዋሃዱ አካላት ውስጥ መቀነስ ፣ የቁጥጥር ስህተቱ ከጊዜ ወደ ጊዜ በፍጥነት ይቀንሳል ፣
• የውህደት ቋሚነት መቀነስ የመረጋጋት ህዳግ ይቀንሳል;
• የልዩነት ክፍል መጨመር የመረጋጋት ህዳግ እና አፈፃፀሙን ይጨምራል

የመደበኛ ፎርሙ ምንጭ ኮድ በአጥፊው ስር ሊገኝ ይችላል

የስም ቦታ ንብረት = 10000f; Td = 0.5f; bias = 0f;) public StandardPID (float Kp, float Ti, float Td) ( this.Kp = Kp; this.Ti = Ti; this.Td = Td;) የሕዝብ ተንሳፋፊ ዝመና (ተንሳፋፊ) ስህተት፣ ተንሳፋፊ PV፣ ተንሳፋፊ dt) (ይህ.ስህተት = ስህተት፣ P = ስህተት፣ I += (1 / Ti) * ስህተት * dt፣ D = -Td * (PV - lastPV) / dt፣ CO = Kp * ( P + I + D) ፤ የመጨረሻ ፒቪ = PV ፤ CO መመለስ ፤ )))

ነባሪ ዋጋዎች Kp = 0.01, Ti = 10000, Td = 0.5 - በእነዚህ ዋጋዎች መርከቧ በፍጥነት ይለወጣል እና የተወሰነ የመረጋጋት ልዩነት አለው.

ከዚህ የ PID መቆጣጠሪያ ቅጽ በተጨማሪ, የሚባሉት ተደጋጋሚ ቅጽ:

በእሱ ላይ አናተኩርም ፣ ምክንያቱም… ከ FPGAs እና ከማይክሮ ተቆጣጣሪዎች ጋር ለሚሰሩ የሃርድዌር ፕሮግራመሮች በዋናነት ይጠቅማል፣ይህ ዓይነቱ አተገባበር የበለጠ ምቹ እና ቀልጣፋ ነው። በእኛ ሁኔታ - በዩኒቲ 3ዲ ላይ ለተቆለሉ አንድ ነገር እንስጠው - ይህ የ PID መቆጣጠሪያ ሌላ አተገባበር ነው ፣ ይህም ከሌሎች የማይበልጥ እና የበለጠ ለመረዳት የማይቻል ነው ፣ ስለሆነም ሁላችንም በተመጣጣኝ C # ፕሮግራም ማድረግ ምን ያህል ጥሩ እንደሆነ በድጋሚ እንደሰት ። , እና በአስፈሪ እና በአስፈሪው VHDL ውስጥ አይደለም, ለምሳሌ.

ከመደምደሚያ ይልቅ. ሌላ የት PID መቆጣጠሪያን ይጨምራሉ?

አሁን የመርከቧን መቆጣጠሪያ በጥቂቱ ሁለት-loop መቆጣጠሪያን በመጠቀም ውስብስብ ለማድረግ እንሞክር-አንድ የ PID መቆጣጠሪያ ፣ ለእኛ ቀድሞውኑ የምናውቀው _angleController ፣ አሁንም የማዕዘን አቀማመጥ ኃላፊነት አለበት ፣ ግን ሁለተኛው - አዲስ ፣ _angularVelocityController - የመዞሪያውን ፍጥነት ይቆጣጠራል።

የሁለተኛው ተቆጣጣሪ ዓላማ ከመጠን በላይ መጨናነቅ ነው የማዕዘን ፍጥነቶች, በቶርኬ ለውጥ ምክንያት - ይህ የጨዋታውን ነገር ስንፈጥር ያጠፋነው የማዕዘን ግጭት መኖሩን ነው. እንዲህ ዓይነቱ የቁጥጥር እቅድ የመርከቧን የበለጠ የተረጋጋ ባህሪን ለማግኘት እና በተመጣጣኝ ቁጥጥር ቅንጅቶች ብቻ ማግኘት ያስችላል - ሁለተኛው ተቆጣጣሪ ከመጀመሪያው ተቆጣጣሪው ልዩ አካል ጋር ተመሳሳይ የሆነ ተግባር ያከናውናል ፣ ሁሉንም ለውጦች ያዳክማል። .

ከዚህ በተጨማሪ እንጨምር አዲስ ክፍልየተጫዋች ግቤት - PlayerInputCorvette ፣ በቀኝ-ግራ ቁልፎችን በመጫን ተራዎች ይከናወናሉ ፣ እና ለበለጠ ጠቃሚ ነገር ፣ ለምሳሌ ፣ turretን ለመቆጣጠር ዒላማውን በመዳፊት እንተወዋለን። በተመሳሳይ ጊዜ, አሁን እንደ _turnRate ያለ መለኪያ አለን - ለመዞሪያው ፍጥነት / ምላሽ ሰጪነት ተጠያቂ ነው (በ InputController ወይም አሁንም መርከብ ውስጥ ማስቀመጥ የት የተሻለ እንደሆነ ግልጽ አይደለም).

እንዲሁም፣ ግልጽ ለማድረግ፣ የማረም መረጃን ለማሳየት ስክሪፕት በጉልበታችን ላይ እናስቀምጣለን።

የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.UI (የወል ክፍል አራሚ፡ MonoBehaviour (መርከብ _ship፤ BaseInputController _controller፤ ዝርዝር _pids = አዲስ ዝርዝር (); ዝርዝር _ስሞች = አዲስ ዝርዝር (); Vector2 _orientation = አዲስ ቬክተር2 (); // ይህንን ለመጀመር ባዶ ጀምር () ( _ship = GetComponent) ይጠቀሙ (); _controller = GetComponent (); _pids. አክል (_ship._angleController); _names. አክል ("የአንግል መቆጣጠሪያ"); _pids. አክል (_ship._angularVelocityController); _names. አክል ("የአንግላር ፍጥነት መቆጣጠሪያ"); ) // ዝማኔ በፍሬም ባዶ ማሻሻያ አንድ ጊዜ ይባላል () ( DrawDebug ();) Vector3 GetDiretion (eSpriteRotation spriteRotation) (መቀያየር (_controller._spriteOrientation) (ጉዳይ eSpriteRotation.Rigth: return transform.right; case eSpriteRotation.Up: return transformation) .up; መያዣ eSpriteRotation. ግራ: መመለስ -transform.right; ጉዳይ eSpriteRotation.ታች: መመለስ -transform.up; መመለስ Vector3.zero;) ባዶ DrawDebug () (// የማዞሪያ አቅጣጫ Vector3 vectorToTarget = transform.position + 5f * አዲስ Vector3 (-Mathf.Sin (_ship._targetAngle * Mathf.Deg2Rad), Mathf.Cos (_ship._targetAngle * Mathf.Deg2Rad), 0f); // የአሁኑ አቅጣጫ Vector3 ርዕስ = transform.position + 4f * GetDiretion (_controller. _spriteOrientation); // የAngular acceleration Vector3 torque = ርዕስ - transform.right * _ship._Torque; Debug.DrawLine(transform.position, vectorToTarget, Color.white); ማረም.DrawLine (መቀየር.አቀማመጥ, ርዕስ, ቀለም. አረንጓዴ); Debug.DrawLine (ርዕስ፣ torque፣ Color.red);) ባዶ OnGUI() (float x0 = 10; ተንሳፋፊ y0 = 100; ተንሳፋፊ dx = 200; ተንሳፋፊ dy = 40; ተንሳፋፊ SliderKpMax = 1; ተንሳፋፊ SliderKpMin = 0; ተንሳፋፊ SliderKiMax = .5f; ተንሳፋፊ SliderKiMin = -.5f; ተንሳፋፊ SliderKdMax = .5f; ተንሳፋፊ SliderKdMin = 0; int i = 0; foreach (SimplePID በ _pids) ( y0 += 2 * dy፤ GUI.Box(አዲስ ሬክት(25 + x0፣ 5 + y0፣ dx፣ dy)፣ "")፤ pid.Kp = GUI.HorizontalSlider(አዲስ ሬክት(አዲስ) 20 SliderKiMin፣ SliderKiMax)፤ pid.Kd = GUI.HorizontalSlider(አዲስ Rect(25 + x0፣ 35 + y0፣ 200፣ 10)፣ pid.Kd፣ SliderKdMin፣ SliderKdMax); GUIStyle style1 = አዲስ GUISstyle() TextAnchor.MiddleRight፤ style1.fontStyle = FontStyle.Bold፤ style1.normal.textColor = Color.yellow፤ style1.fontSize = 9፤ GUI.Label(አዲስ ሬክት(0 + x0፣ 5 + y0፣ 20, 10)፣ "Kp "፣ style1); GUI.መለያ(አዲስ ሬክት(0 + x0፣ 20 + y0፣ 20፣ 10)፣ "Ki"፣ ​​style1)፤ GUI.መለያ(አዲስ ቀጥታ (0 + x0፣ 35 + y0፣ 20) , 10)፣ "Kd"፣ style1)፤ GUIStyle style2 = አዲስ GUIStyle()፤ style2.alignment = TextAnchor.MiddleLeft፤ style2.fontStyle = FontStyle.Bold፤ style2.normal.textColor = Color.yellow; style2.fontSize = 9 ; GUI .TextField (አዲስ Rect (235 + x0, 5 + y0, 60, 10), pid.Kp.ToString () style2); GUI.TextField(አዲስ Rect(235 + x0፣ 20 + y0፣ 60፣ 10)፣ ፒዲ. Ki.ToString()፣ style2); GUI.TextField (አዲስ Rect (235 + x0, 35 + y0, 60, 10), pid.Kd.ToString () style2); GUI.መለያ(አዲስ ሬክት(0 + x0፣ -8 + y0፣ 200፣ 10)፣ _ስሞች፣ style2); ))))

የመርከብ ክፍል እንዲሁ የማይቀለበስ ሚውቴሽን ተካሂዷል እና አሁን ይህን መምሰል አለበት፡-

የስም ቦታ Assets.Scripts.SpaceShooter.Bodies (የሕዝብ ክፍል፡መርከብ፡ BaseBody (የወል GameObject _flame፡ public Vector2 _movement = new Vector2()፡ የህዝብ ቬክተር2 _ታርጌት = አዲስ ቬክተር2()፡ የህዝብ ተንሳፋፊ _targetAngle = 0f፤ የህዝብ ተንሳፋፊ _አንግል = 0f; float _thrust = 1f፤ public SimplePID _angleController = አዲስ SimplePID(0.1f,0f,0.05f)፤ public SimplePID _angularVelocityController = አዲስ SimplePID(0f,0f,0f)፤ የግል ተንሳፋፊ _torque = 0f፤ የህዝብ ተንሳፋፊ _Torquetorque (መመለስ); )) የግል ቬክተር2 _force = አዲስ ቬክተር2 ()፤ የህዝብ ቬክተር2 _Force (ማግኘት (መመለስ _force; )) የህዝብ ባዶ FixedUpdate () ( _torque = ControlRotate (_targetAngle, _thrust); _force = ControlForce (_movement, _thrust); _rb2d. _torque); _rb2d.AddRelativeForce (_force);) የህዝብ ተንሳፋፊ መቆጣጠሪያRotate (ተንሳፋፊ ኢላማ አንግል ፣ ተንሳፋፊ ግፊት) (ተንሳፋፊ CO = 0f ፣ ተንሳፋፊ MV = 0f; ተንሳፋፊ dt = Time.fixedDeltaTime; _angle = _myulTransform. የማሽከርከር አንግል ተንሳፋፊ አንግል ስህተት = Mathf.DeltaAngle(_አንግል፣ targetAngle); ተንሳፋፊ torqueCorrectionForAngle = _angleController.Update(የአንግል ስህተት፣ _አንግል፣ ዲቲ); // የፍጥነት ማረጋጊያ መቆጣጠሪያ ተንሳፋፊ angularVelocityError = -_rb2d.angularVelocity; ተንሳፋፊ torqueCorrectionForAngularVelocity = _angularVelocityController.Update(angularVelocityError, -angularVelocityError,dt); // ጠቅላላ ተቆጣጣሪ ውፅዓት CO = torqueCorectionForAngle + torqueCorectionForAngularVelocity; // በ 100 CO = Mathf.Round (100f * CO) / 100f ደረጃዎች ውስጥ ዲስክሪት ያድርጉ; // የሳቹሬትድ MV = CO; ከሆነ (CO> ግፊቱ) MV = ግፊት; ከሆነ (CO< -thrust) MV = -thrust; return MV; } public Vector2 ControlForce(Vector2 movement, float thrust) { Vector2 MV = new Vector2(); if (movement != Vector2.zero) { if (_flame != null) { _flame.SetActive(true); } } else { if (_flame != null) { _flame.SetActive(false); } } MV = movement * thrust; return MV; } public void Update() { } } }

የ"DUMMIES" ራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ

ክ.ዩ. ፖሊያኮቭ

ሴንት ፒተርስበርግ

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

“በዩኒቨርሲቲ ውስጥ ትምህርቱን በከፍተኛ ሙያዊ ደረጃ ማቅረብ አለቦት። ነገር ግን ይህ ደረጃ ከአማካይ ተማሪ ራስ በላይ ስለሚሄድ በጣቶቼ ላይ እገልጻለሁ. እሱ በጣም ፕሮፌሽናል አይደለም ፣ ግን ለመረዳት የሚቻል ነው ። ”

ያልታወቀ መምህር

መቅድም

ይህ መመሪያ ከርዕሰ ጉዳዩ ጋር ለመጀመሪያ ጊዜ ለመተዋወቅ የታሰበ ነው። የእሱ ተግባር "በጣቶቹ ላይ" መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦችን ማብራራት ነው. ራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብእና ካነበቡ በኋላ በዚህ ርዕስ ላይ ሙያዊ ስነ-ጽሁፍን መረዳት እንደሚችሉ እርግጠኛ ይሁኑ. ይህ ማኑዋል በጣም አስደሳች እና አስደሳች ሊሆን የሚችል ከባድ ርዕሰ ጉዳይ በቁም ነገር ለማጥናት እንደ መሠረት ፣ የማስጀመሪያ ንጣፍ ብቻ ነው መታየት ያለበት።

በራስ-ሰር ቁጥጥር ላይ በመቶዎች የሚቆጠሩ የመማሪያ መጽሃፎች አሉ። ነገር ግን አጠቃላይ ችግሩ አንጎል አዲስ መረጃን ሲያውቅ "ሊይዝ" የሚችል አንድ የተለመደ ነገር ይፈልጋል, እና በዚህ መሰረት አዲሱን ቀድሞውኑ ከሚታወቁ ጽንሰ-ሐሳቦች ጋር "ያገናኘዋል". ልምምድ እንደሚያሳየው ከባድ የመማሪያ መጽሐፍትን ማንበብ ለዘመናዊ ተማሪ አስቸጋሪ ነው. የሚይዘው ነገር የለም። እና ከጠንካራ ሳይንሳዊ ማስረጃዎች በስተጀርባ ፣ የጉዳዩ ዋናነት ፣ ብዙውን ጊዜ ቀላል ፣ ብዙውን ጊዜ ይሸሻል። ደራሲው ወደ ዝቅተኛ ደረጃ "ለመውረድ" እና ከ "ዕለታዊ" ጽንሰ-ሐሳቦች ወደ የአስተዳደር ንድፈ ሃሳቦች ጽንሰ-ሐሳቦች ሰንሰለት ለመገንባት ሞክሯል.

በእያንዳንዱ ደረጃ ላይ ያለው የዝግጅት አቀራረብ በጠንካራ እጦት ይሠቃያል, ማስረጃ አይሰጥም, ቀመሮች ጥቅም ላይ የሚውሉት ያለ ​​እነርሱ በማይቻልበት ቦታ ብቻ ነው. የሒሳብ ሊቃውንት እዚህ ብዙ አለመግባባቶችን እና ግድፈቶችን ያገኛሉ ፣ ምክንያቱም (በመመሪያው ግቦች መሠረት) በጠንካራ እና ለመረዳት በሚያስችል መካከል ፣ ምርጫው ሁል ጊዜ ለመረዳት የሚቻል ነው።

በአንባቢው በኩል ትንሽ የቀደመ እውቀት ያስፈልጋል። ሀሳብ እንዲኖረን ያስፈልጋል

ኦ አንዳንድ የከፍተኛ የሂሳብ ትምህርት ክፍሎች፡-

1) ተዋጽኦዎች እና ውህዶች;

2) ልዩነት እኩልታዎች;

3) መስመራዊ አልጀብራ, ማትሪክስ;

4) ውስብስብ ቁጥሮች.

ምስጋናዎች

ደራሲው ለዶር. አ.ኤን. ቹሪሎቭ, ፒኤች.ዲ. ቪ.ኤን. ካሊኒቼንኮ እና ፒኤች.ዲ. ውስጥ Rybinsky, የመመሪያውን የመጀመሪያ እትም በጥንቃቄ ያነበበ እና ብዙ ጠቃሚ አስተያየቶችን የሰጠ ሲሆን ይህም አቀራረቡን ለማሻሻል እና የበለጠ ለመረዳት ያስችላል.

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

1. መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች

1.1. መግቢያ

ከጥንት ጊዜያት ጀምሮ የሰው ልጅ የተፈጥሮ ቁሳቁሶችን እና ኃይሎችን ለራሱ ዓላማ ማለትም እነሱን ለመቆጣጠር ይፈልጋል. ግዑዝ ነገሮችን (ለምሳሌ ድንጋይ ወደ ሌላ ቦታ ማንከባለል)፣ እንስሳት (ስልጠና)፣ ሰዎችን (አለቃ - የበታች) መቆጣጠር ይችላሉ። በዘመናዊው ዓለም ውስጥ ብዙ የአስተዳደር ስራዎች ከቴክኒካል ስርዓቶች ጋር የተገናኙ ናቸው - መኪናዎች, መርከቦች, አውሮፕላኖች, የማሽን መሳሪያዎች. ለምሳሌ፣ የተወሰነውን የመርከቧን ኮርስ፣ የአውሮፕላን ከፍታ፣ የሞተር ፍጥነት፣ ወይም በማቀዝቀዣ ውስጥ ወይም በምድጃ ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን መጠበቅ አለቦት። እነዚህ ተግባራት ያለ ሰብአዊ ተሳትፎ ከተፈቱ, ይናገራሉ ራስ-ሰር ቁጥጥር.

የአስተዳደር ንድፈ ሃሳብ "አንድ ሰው እንዴት ማስተዳደር አለበት?" የሚለውን ጥያቄ ለመመለስ ይሞክራል. እስከ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ድረስ የቁጥጥር ሳይንስ የለም, ምንም እንኳን የመጀመሪያዎቹ አውቶማቲክ ቁጥጥር ስርዓቶች ቀድሞውኑ ቢኖሩም (ለምሳሌ, የንፋስ ወፍጮዎች ወደ ንፋስ ለመዞር "የተማሩ" ነበሩ). የአስተዳደር ንድፈ ሐሳብ እድገት በኢንዱስትሪ አብዮት ወቅት ተጀመረ. በመጀመሪያ ፣ ይህ የሳይንስ አቅጣጫ የቁጥጥር ችግሮችን ለመፍታት በመካኒኮች ተዘጋጅቷል ፣ ማለትም ፣ የተሰጠውን የማሽከርከር ፍጥነት ፣ የሙቀት መጠን ፣ በቴክኒካል መሳሪያዎች (ለምሳሌ በእንፋሎት ሞተሮች) ውስጥ ያለውን ግፊት ጠብቆ ማቆየት ። ይህ "አውቶማቲክ ደንብ ንድፈ ሐሳብ" የሚለው ስም የመጣበት ነው.

በኋላ ላይ የአስተዳደር መርሆዎች በቴክኖሎጂ ብቻ ሳይሆን በባዮሎጂ, ኢኮኖሚክስ እና ማህበራዊ ሳይንሶች በተሳካ ሁኔታ ሊተገበሩ ይችላሉ. የሳይበርኔቲክስ ሳይንስ በማንኛውም ተፈጥሮ ስርዓቶች ውስጥ የቁጥጥር እና የመረጃ ሂደት ሂደቶችን ያጠናል. በዋነኛነት ከቴክኒካዊ ስርዓቶች ጋር የሚዛመደው አንዱ ክፍል ይባላል ራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ. ከጥንታዊ ቁጥጥር ችግሮች በተጨማሪ የቁጥጥር ህጎችን ማመቻቸት እና የመላመድ (ማስተካከያ) ጉዳዮችን ይመለከታል።

አንዳንድ ጊዜ "የራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ" እና "ራስ-ሰር ቁጥጥር ንድፈ-ሐሳብ" የሚሉት ስሞች በተለዋዋጭነት ጥቅም ላይ ይውላሉ. ለምሳሌ, በዘመናዊ የውጭ ሥነ-ጽሑፍ ውስጥ አንድ ቃል ብቻ ያገኛሉ - የቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ.

1.2. የመቆጣጠሪያ ስርዓቶች

1.2.1. የቁጥጥር ስርዓቱ ምንን ያካትታል?

ውስጥ በአስተዳደር ተግባራት ውስጥ ሁል ጊዜ ሁለት እቃዎች አሉ - የሚተዳደረው እና አስተዳዳሪ. የሚተዳደረው ነገር ብዙውን ጊዜ ይባላልመቆጣጠሪያ ነገርወይም በቀላሉ አንድ ነገር, እና የመቆጣጠሪያው ነገር - ተቆጣጣሪ. ለምሳሌ የማሽከርከር ፍጥነትን ሲቆጣጠሩ የመቆጣጠሪያው ነገር ሞተር (ኤሌክትሪክ ሞተር, ተርባይን) ነው; የመርከቧን ሂደት በማረጋጋት ችግር ውስጥ - በውሃ ውስጥ የተዘፈቀ መርከብ; የድምፅ ደረጃን በመጠበቅ ተግባር ውስጥ - ተለዋዋጭ

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

ካ. አንድ ዘመናዊ መኪና በቀጥታ በቦርድ ኮምፒውተሮች ላይ ከቁጥጥር ኤሌክትሮኒክስ ጋር "የተሞላ" ነው።

በተለምዶ ተቆጣጣሪው በተቆጣጠረው ነገር ላይ የሚሰራው በቀጥታ ሳይሆን በአንቀሳቃሾች (ድራይቭስ) በኩል ሲሆን የቁጥጥር ምልክቱን ማጉላት እና መለወጥ ይችላል ለምሳሌ የኤሌክትሪክ ምልክት የነዳጅ ፍጆታን ወደ ሚቆጣጠር የቫልቭ እንቅስቃሴ ወይም በተወሰነ ማዕዘን ላይ መሪውን ወደ ማዞር.

ተቆጣጣሪው በእቃው ላይ ምን እየሆነ እንዳለ "እንዲያይ" ዳሳሾች ያስፈልጋሉ። ዳሳሾች አብዛኛውን ጊዜ ቁጥጥር የሚያስፈልጋቸውን የነገሩን ባህሪያት ለመለካት ያገለግላሉ። በተጨማሪም ተጨማሪ መረጃ ከተገኘ የአመራር ጥራት ሊሻሻል ይችላል - የእቃውን ውስጣዊ ባህሪያት በመለካት.

1.2.2. የስርዓት መዋቅር

ስለዚህ, የተለመደው የቁጥጥር ስርዓት ተክል, ተቆጣጣሪ, አንቀሳቃሽ እና ዳሳሾችን ያካትታል. ይሁን እንጂ የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ስብስብ ገና ስርዓት አይደለም. ወደ ሥርዓት ለመለወጥ፣ በንጥረ ነገሮች መካከል መረጃ የሚለዋወጠው የመገናኛ መስመሮች ያስፈልጋሉ። የኤሌክትሪክ ጅረት፣ አየር (የሳንባ ምች ሲስተም)፣ ፈሳሽ (ሃይድሮሊክ ሲስተሞች) እና የኮምፒውተር ኔትወርኮች መረጃን ለማስተላለፍ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ።

እርስ በርስ የተገናኙ አባሎች ቀደም ሲል ነጠላ ንጥረ ነገሮች እና ማንኛውም ጥምረት የሌላቸው ልዩ ባህሪያት ያለው (በግንኙነት ምክንያት) ስርዓት ናቸው.

የአስተዳደር ዋናው ሴራ አካባቢው በእቃው ላይ ተጽዕኖ ከማሳደሩ እውነታ ጋር የተያያዘ ነው - የውጭ ብጥብጥተቆጣጣሪው የተሰጠውን ተግባር እንዳይፈጽም "የሚከለክለው" ነው። አብዛኛው ብጥብጥ አስቀድሞ ሊተነበይ የማይችል ነው፣ ማለትም፣ በዘፈቀደ ተፈጥሮ ነው።

በተጨማሪም, ዳሳሾች መለኪያዎችን በትክክል አይለኩም, ነገር ግን በአንዳንድ ስህተቶች, ትንሽ ቢሆንም. በዚህ ሁኔታ, ምልክቶችን የሚያዛባ በሬዲዮ ምህንድስና ውስጥ ካለው ድምጽ ጋር በማመሳሰል ስለ "መለኪያ ድምጽ" ይናገራሉ.

ለማጠቃለል ያህል የቁጥጥር ስርዓቱን የማገጃ ንድፍ እንደሚከተለው መሳል እንችላለን-

ለምሳሌ, በመርከብ ኮርስ ቁጥጥር ስርዓት ውስጥ

መቆጣጠሪያ ነገር- ይህ በውሃ ውስጥ የሚገኘው መርከቡ ራሱ ነው; አካሄዱን ለመቆጣጠር መሪ የውሃ ፍሰት አቅጣጫን ለመለወጥ ጥቅም ላይ ይውላል;

ተቆጣጣሪ - ዲጂታል ኮምፒተር;

ድራይቭ - የመቆጣጠሪያ ኤሌክትሪክ ምልክትን የሚያጎላ እና ወደ መሪው ሽክርክሪት የሚቀይር መሪ;

ዳሳሾች - ትክክለኛውን ኮርስ የሚወስን የመለኪያ ስርዓት;

የውጭ ብጥብጥ- እነዚህ የባህር ሞገዶች እና ነፋሶች መርከቧን ከተሰጠው መንገድ የሚያፈነግጡ ናቸው;

የመለኪያ ጫጫታ ሴንሰር ስህተቶች ነው።

በቁጥጥር ስርዓቱ ውስጥ ያለው መረጃ "በክበቦች ውስጥ መሄድ" ይመስላል: ተቆጣጣሪው ምልክት ይሰጣል

በእቃው ላይ በቀጥታ የሚሠራውን ድራይቭ ላይ መቆጣጠሪያ; ከዚያ ስለ ዕቃው መረጃ በሴንሰሮች በኩል ወደ መቆጣጠሪያው ይመለሳል እና ሁሉም ነገር እንደገና ይጀምራል። ስርዓቱ ግብረመልስ እንዳለው ይናገራሉ, ማለትም ተቆጣጣሪው ቁጥጥርን ለማዳበር ስለ ዕቃው ሁኔታ መረጃ ይጠቀማል. መረጃ በተዘጋ ዑደት ውስጥ ስለሚተላለፍ የግብረመልስ ስርዓቶች ዝግ ይባላሉ።

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

1.2.3. ተቆጣጣሪው እንዴት ነው የሚሰራው?

ተቆጣጣሪው የቅንብር ሲግናሉን ("setpoint", "setpoint", "Desired value") ከሴንሰሮች የአስተያየት ምልክቶች ጋር ያወዳድራል እና ይወስናል. አለመመጣጠን(የመቆጣጠሪያ ስህተት) - በተሰጠው እና በተጨባጭ ሁኔታ መካከል ያለው ልዩነት. ዜሮ ከሆነ, ምንም ቁጥጥር አያስፈልግም. ልዩነት ካለ, ተቆጣጣሪው አለመመጣጠን ወደ ዜሮ ለመቀነስ የሚፈልግ የመቆጣጠሪያ ምልክት ያወጣል. ስለዚህ ፣ በብዙ ሁኔታዎች የመቆጣጠሪያው ዑደት እንደሚከተለው ሊሳል ይችላል-

ግብረ መልስ

ይህ ሥዕላዊ መግለጫ ያሳያል የስህተት ቁጥጥር(ወይም በማዛባት)። ይህ ማለት ተቆጣጣሪው እርምጃ መውሰድ እንዲጀምር, ቁጥጥር የተደረገበት ዋጋ ከተቀመጠው እሴት ማፈንገጥ አለበት. በ≠ ምልክት የተደረገበት ብሎክ አለመዛመዱን ያገኛል። በጣም ቀላል በሆነ ሁኔታ, ከተሰጠው እሴት ውስጥ የግብረመልስ ምልክት (የተለካ እሴት) ይቀንሳል.

ስህተት ሳይፈጠር ዕቃን መቆጣጠር ይቻላል? በእውነተኛ ስርዓቶች, አይ. በመጀመሪያ ደረጃ, በውጫዊ ተጽእኖዎች እና በቅድሚያ የማይታወቁ ድምፆች ምክንያት. በተጨማሪም ፣ የቁጥጥር ዕቃዎች ቅልጥፍና አላቸው ፣ ማለትም ፣ ወዲያውኑ ከአንዱ ግዛት ወደ ሌላ መንቀሳቀስ አይችሉም። የመቆጣጠሪያው እና የመንዳት ችሎታዎች (ይህም የመቆጣጠሪያ ምልክት ኃይል) ሁልጊዜ የተገደበ ነው, ስለዚህ የቁጥጥር ስርዓቱ ፍጥነት (ወደ አዲስ ሁነታ የመሸጋገር ፍጥነት) እንዲሁ የተገደበ ነው. ለምሳሌ, በመርከብ ሲመሩ, የመንገያው አንግል ብዙውን ጊዜ ከ 30 - 35 ° አይበልጥም, ይህ የኮርሱን ለውጥ መጠን ይገድባል.

በተጠቀሰው እና በተጨባጭ የመቆጣጠሪያው ሁኔታ መካከል ያለውን ልዩነት ለመቀነስ ግብረመልስ ጥቅም ላይ ሲውል አማራጩን ተመልክተናል. የግብረመልስ ምልክቱ ከትዕዛዝ ምልክቱ ስለሚቀንስ እንዲህ ዓይነቱ አስተያየት አሉታዊ ግብረመልስ ይባላል. በተቃራኒው ሊሆን ይችላል? አዎ ሆኖ ተገኘ። በዚህ ሁኔታ, ግብረመልስ አዎንታዊ ይባላል, አለመመጣጠን ይጨምራል, ማለትም, ስርዓቱን ወደ "ድንጋጤ" ይጥላል. በተግባር, አዎንታዊ ግብረመልስ ጥቅም ላይ ይውላል, ለምሳሌ, በጄነሬተሮች ውስጥ ያልተነካ የኤሌክትሪክ ንዝረትን ለመጠበቅ.

1.2.4. ክፍት-loop ስርዓቶች

ግብረመልስ ሳይጠቀሙ መቆጣጠር ይቻላል? በመርህ ደረጃ, ይቻላል. በዚህ ሁኔታ ተቆጣጣሪው ስለ እቃው ትክክለኛ ሁኔታ ምንም አይነት መረጃ አይቀበልም, ስለዚህ ይህ እቃ እንዴት እንደሚሰራ በትክክል መታወቅ አለበት. ከዚያ በኋላ ብቻ እንዴት መቆጣጠር እንዳለበት አስቀድመው ማስላት ይችላሉ (አስፈላጊውን የቁጥጥር ፕሮግራም ይገንቡ). ይሁን እንጂ ሥራው እንደሚጠናቀቅ ምንም ዋስትና የለም. እንዲህ ያሉት ስርዓቶች ተጠርተዋል የፕሮግራም ቁጥጥር ስርዓቶችወይም ክፍት ዑደት ስርዓቶች, መረጃ በተዘጋ ዑደት ውስጥ ስለማይተላለፍ, ግን በአንድ አቅጣጫ ብቻ.

ማየት የተሳነው ወይም መስማት የተሳነው ሹፌርም መኪና መንዳት ይችላል። ለትንሽ ግዜ. መንገዱን እስካስታወሰ እና ቦታውን በትክክል ማስላት ይችላል. በመንገድ ላይ አስቀድሞ ሊያውቀው የማይችለውን እግረኛ ወይም ሌላ መኪና እስኪያገኝ ድረስ። ከዚህ ቀላል ምሳሌ ያለሱ ግልጽ ነው

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

ግብረመልስ (ከሴንሰሮች የተገኘ መረጃ) ያልታወቁ ነገሮች ተጽእኖ እና የእውቀታችን አለመሟላት ግምት ውስጥ ማስገባት አይቻልም.

እነዚህ ጉዳቶች ቢኖሩም, ክፍት-loop ስርዓቶች በተግባር ላይ ይውላሉ. ለምሳሌ, በባቡር ጣቢያ ላይ የመረጃ ሰሌዳ. ወይም የመዞሪያውን ፍጥነት በትክክል ማቆየት አስፈላጊ በማይሆንበት ቀላል የሞተር መቆጣጠሪያ ስርዓት። ሆኖም ግን, ከቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ አንጻር, ክፍት-loop ስርዓቶች ብዙም ፍላጎት የላቸውም, እና ስለእነሱ ከእንግዲህ አንነጋገርም.

1.3. ምን ዓይነት የቁጥጥር ስርዓቶች አሉ?

ራስ-ሰር ስርዓትያለ ሰው ጣልቃ ገብነት የሚሰራ ስርዓት ነው። ሌላም አለ? አውቶማቲክመደበኛ ሂደቶች (የመረጃ መሰብሰብ እና ትንተና) በኮምፒዩተር የሚከናወኑባቸው ስርዓቶች ፣ ግን አጠቃላይ ስርዓቱ የሚቆጣጠሩት ውሳኔ በሚሰጥ የሰው ኦፕሬተር ነው። አውቶማቲክ ስርዓቶችን ብቻ እናጠናለን።

1.3.1. የቁጥጥር ስርዓቶች ዓላማዎች

አውቶማቲክ ቁጥጥር ስርዓቶች ሶስት ችግሮችን ለመፍታት ያገለግላሉ-

ማረጋጊያ, ማለትም, ለረጅም ጊዜ የማይለዋወጥ (የማስተካከያ ምልክቱ ቋሚ ነው, ብዙ ጊዜ ዜሮ) የተሰጠውን የአሠራር ሁኔታ መጠበቅ;

የሶፍትዌር ቁጥጥር- ቀደም ሲል በሚታወቀው ፕሮግራም መሰረት መቆጣጠር (የማስተካከያው ምልክት ይለወጣል, ግን አስቀድሞ ይታወቃል);

ያልታወቀ ዋና ምልክት መከታተል.

ለ የማረጋጊያ ስርዓቶች ለምሳሌ በመርከብ ላይ ያሉ አውቶፒሎቶችን (የተሰጠውን ኮርስ መጠበቅ)፣ የተርባይን ፍጥነት መቆጣጠሪያ ዘዴዎችን ያካትታሉ። የፕሮግራም ቁጥጥር ስርዓቶች እንደ ማጠቢያ ማሽኖች ባሉ የቤት እቃዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ. የሰርቮ ሲስተሞች ምልክቶችን ለማጉላት እና ለመለወጥ ያገለግላሉ፤ እነሱ በአሽከርካሪዎች ውስጥ እና በመገናኛ መስመሮች ላይ ትዕዛዞችን ሲያስተላልፉ ፣ ለምሳሌ ፣ በበይነመረብ።

1.3.2. አንድ-ልኬት እና ባለብዙ-ልኬት ስርዓቶች

እንደ ግብዓቶች እና ውጤቶች ብዛት

አንድ ግብአት እና አንድ ውፅዓት ያላቸው አንድ-ልኬት ስርዓቶች (እነሱ በሚባሉት ክላሲካል ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ይወሰዳሉ);

ብዙ ግብዓቶች እና / ወይም ውጤቶች (የዘመናዊ ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ ጥናት ዋና ርዕሰ ጉዳይ) ያላቸው ባለብዙ-ልኬት ስርዓቶች።

አንድ-ልኬት ስርዓቶችን ብቻ እናጠናለን, ሁለቱም ነገሮች እና ተቆጣጣሪው አንድ ግብዓት እና አንድ የውጤት ምልክት አላቸው. ለምሳሌ፣ በኮርስ ላይ መርከብን ስንመራ፣ አንድ የቁጥጥር እርምጃ (መሪውን በማዞር) እና አንድ ቁጥጥር የሚደረግበት ተለዋዋጭ (ኮርስ) እንዳለ መገመት እንችላለን።

ሆኖም ግን, በእውነቱ ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም. እውነታው ግን ኮርሱ ሲቀየር የመርከቡ ጥቅል እና መከርከም ይለወጣል. በአንድ-ልኬት ሞዴል እነዚህን ለውጦች ችላ እንላለን, ምንም እንኳን በጣም ጠቃሚ ሊሆኑ ይችላሉ. ለምሳሌ፣ በሹል መታጠፍ ወቅት ጥቅልሉ ተቀባይነት የሌለው እሴት ላይ ሊደርስ ይችላል። በሌላ በኩል ለቁጥጥር መቆጣጠሪያ መሪውን ብቻ ሳይሆን የተለያዩ ግፊቶችን, የፒች ማረጋጊያዎችን, ወዘተ የመሳሰሉትን መጠቀም ይችላሉ, ማለትም እቃው ብዙ ግብዓቶች አሉት. ስለዚህ, ትክክለኛው የኮርስ ቁጥጥር ስርዓት ሁለገብ ነው.

የባለብዙ ዳይሜንሽን ስርዓቶች ጥናት በጣም የተወሳሰበ ስራ ነው እናም ከዚህ መመሪያ ወሰን በላይ ነው. ስለዚህ ፣ በምህንድስና ስሌቶች ውስጥ አንዳንድ ጊዜ ባለብዙ-ልኬት ስርዓትን እንደ ብዙ ባለ አንድ አቅጣጫ ለማቃለል ይሞክራሉ ፣ እና ብዙውን ጊዜ ይህ ዘዴ ወደ ስኬት ይመራል።

1.3.3. ተከታታይ እና ገለልተኛ ስርዓቶች

እንደ ስርዓቱ ምልክቶች ባህሪ, ሊሆኑ ይችላሉ

ቀጣይነት ያለው, ሁሉም ምልክቶች ቀጣይነት ያለው ጊዜ ተግባራት ናቸው, በተወሰነ ክፍተት ውስጥ የተገለጹ;

discrete, ይህም ውስጥ discrete ምልክቶች (የቁጥሮች ቅደም ተከተል) ጥቅም ላይ ናቸው, ጊዜ ውስጥ የተወሰኑ ነጥቦች ላይ ብቻ ይገለጻል;

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

ቀጣይነት ያለው - ግልጽነት ያለው, ሁለቱንም ተከታታይ እና ልዩ ምልክቶችን የያዘ. ተከታታይ (ወይም አናሎግ) ሥርዓቶች ብዙውን ጊዜ በልዩ እኩልታዎች ይገለፃሉ። እነዚህ ሁሉ ኮምፒውተሮች ወይም ሌሎች ንጥረ ነገሮች የሌላቸው የእንቅስቃሴ ቁጥጥር ስርዓቶች ናቸው.

የተለየ የድርጊት መሳሪያዎች (ማይክሮፕሮሰሰሮች ፣ ሎጂካዊ የተቀናጁ ወረዳዎች)። ማይክሮፕሮሰሰር እና ኮምፒውተሮች ሁሉንም መረጃ ስለያዙ ልዩ የሆኑ ስርዓቶች ናቸው።

ማሽነሪ ይከማቻል እና በልዩ ሁኔታ ይከናወናል። ኮምፒዩተሩ የሚሠራው አብሮት ብቻ ስለሆነ ተከታታይ ምልክቶችን ማካሄድ አይችልም። ቅደም ተከተሎችቁጥሮች. የዲስክሪት ሥርዓቶች ምሳሌዎች በኢኮኖሚክስ (የማጣቀሻ ጊዜ - ሩብ ወይም ዓመት) እና በባዮሎጂ (አዳኝ-አደን ሞዴል) ውስጥ ይገኛሉ። እነሱን ለመግለጽ ልዩነት እኩልታዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ.

ዲቃላም አሉ። ቀጣይነት ያለው - ግልጽነት ያለውስርዓቶች, ለምሳሌ, የሚንቀሳቀሱ ነገሮችን ለመቆጣጠር የኮምፒተር ስርዓቶች (መርከቦች, አውሮፕላኖች, መኪናዎች, ወዘተ.). በእነሱ ውስጥ, አንዳንድ ንጥረ ነገሮች በልዩ እኩልታዎች, እና አንዳንዶቹ በልዩነት እኩልታዎች ይገለፃሉ. ከሂሳብ አተያይ አንፃር፣ ይህ ለጥናታቸው ትልቅ ችግርን ይፈጥራል፣ ስለዚህ፣ በብዙ አጋጣሚዎች፣ ተከታታይ-የተለያዩ ስርዓቶች ሙሉ በሙሉ ወደሚቀጥሉ ወይም ሙሉ ለሙሉ የተለዩ ሞዴሎች ይቀንሳሉ።

1.3.4. ቋሚ እና ቋሚ ያልሆኑ ስርዓቶች

ለአስተዳደር, የአንድ ነገር ባህሪያት በጊዜ ሂደት ይለዋወጣሉ የሚለው ጥያቄ በጣም አስፈላጊ ነው. ሁሉም መመዘኛዎች ቋሚ ሆነው የሚቆዩባቸው ስርዓቶች ቋሚ ይባላሉ፣ ትርጉሙም “በጊዜ ሂደት የማይለወጥ” ማለት ነው። ይህ አጋዥ ስልጠና የማይንቀሳቀሱ ስርዓቶችን ብቻ ይሸፍናል።

በተግባራዊ ችግሮች ውስጥ ብዙውን ጊዜ ነገሮች በጣም ሮዝ አይደሉም. ለምሳሌ, የሚበር ሮኬት ነዳጅ ይበላል እና በዚህ ምክንያት የጅምላ መጠኑ ይለወጣል. ስለዚህ, ሮኬት ቋሚ ያልሆነ ነገር ነው. የአንድ ነገር ወይም የመቆጣጠሪያ መለኪያዎች በጊዜ ሂደት የሚለዋወጡባቸው ስርዓቶች ተጠርተዋል ቋሚ ያልሆነ. ምንም እንኳን ቋሚ ያልሆኑ ስርዓቶች ንድፈ ሃሳብ ቢኖርም (ቀመሮቹ ተጽፈዋል), በተግባር ግን ተግባራዊ ማድረግ ቀላል አይደለም.

1.3.5. እርግጠኝነት እና የዘፈቀደነት

በጣም ቀላሉ አማራጭ ሁሉም የነገሩ መመዘኛዎች ልክ እንደ ውጫዊ ተጽእኖዎች በትክክል ተወስነዋል (ተዘጋጅተዋል) ብሎ ማሰብ ነው. በዚህ ጉዳይ ላይ እየተነጋገርን ነው የሚወስንበጥንታዊ ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ የተቆጠሩ ስርዓቶች.

ነገር ግን፣ በእውነተኛ ችግሮች ውስጥ ትክክለኛ መረጃ የለንም። በመጀመሪያ ደረጃ, ይህ ለውጫዊ ተጽእኖዎች ይሠራል. ለምሳሌ የመርከቧን መንቀጥቀጥ በመጀመሪያ ደረጃ ለማጥናት ማዕበሉ የሚታወቅ ስፋት እና ድግግሞሽ የሳይን ቅርጽ እንዳለው መገመት እንችላለን። ይህ የመወሰን ሞዴል ነው. በተግባር ይህ እውነት ነው? በተፈጥሮ አይደለም. ይህንን ዘዴ በመጠቀም, ግምታዊ, ሻካራ ውጤቶችን ብቻ ማግኘት ይቻላል.

በዘመናዊ ፅንሰ-ሀሳቦች መሰረት፣ የሞገድ ፎርሙ በዘፈቀደ፣ ማለትም አስቀድሞ የማይታወቅ፣ ድግግሞሾች፣ ስፋቶች እና ደረጃዎች ያላቸው የ sinusoids ድምር ተብሎ ይገለጻል። የጣልቃ ገብነት እና የመለኪያ ጫጫታ እንዲሁ የዘፈቀደ ምልክቶች ናቸው።

የዘፈቀደ ረብሻዎች የሚሰሩባቸው ወይም የአንድ ነገር መለኪያዎች በዘፈቀደ ሊለወጡ የሚችሉባቸው ስርዓቶች ተጠርተዋል። ስቶካስቲክ(ይሆናል)። የ stochastic systems ጽንሰ-ሐሳብ አንድ ሰው ሊፈጠር የሚችለውን ውጤት ብቻ እንዲያገኝ ያስችለዋል. ለምሳሌ ፣ የመርከቧ ከኮርስ መዛባት ሁል ጊዜ ከ 2 ° ያልበለጠ መሆኑን ማረጋገጥ አይችሉም ፣ ግን እንደዚህ ዓይነቱን መዛባት በተወሰነ ዕድል ለማረጋገጥ መሞከር ይችላሉ (99% የመሆን እድሉ ከ 100 ውስጥ በ 99 ጉዳዮች ውስጥ መስፈርቱ ይሟላል ማለት ነው) ).

1.3.6. ምርጥ ስርዓቶች

ብዙውን ጊዜ የስርዓት መስፈርቶች እንደ ሊዘጋጁ ይችላሉ የማመቻቸት ችግሮች. በጥሩ ስርዓቶች ውስጥ፣ ተቆጣጣሪው የተነደፈው አንዳንድ የጥራት መስፈርቶችን በትንሹ ወይም ከፍተኛ ለማቅረብ ነው። "ምርጥ ስርዓት" የሚለው አገላለጽ በእውነት ተስማሚ ነው ማለት እንዳልሆነ መታወስ አለበት. ሁሉም ነገር ተቀባይነት ባለው መስፈርት ይወሰናል - በተሳካ ሁኔታ ከተመረጠ, ስርዓቱ ጥሩ ይሆናል, ካልሆነ, ከዚያ በተቃራኒው.

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

1.3.7. ልዩ የስርዓቶች ክፍሎች

የነገሩ ወይም ብጥብጥ መለኪያዎች በትክክል ካልታወቁ ወይም በጊዜ ሂደት ሊለወጡ የሚችሉ ከሆነ (በቋሚ ባልሆኑ ስርዓቶች) የሚለምደዉ ወይም ራስን የሚያስተካክሉ ተቆጣጣሪዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ሁኔታዎች ሲቀየሩ የቁጥጥር ህጉ ይለዋወጣል። በጣም ቀላል በሆነ ሁኔታ (ከዚህ ቀደም የታወቁ በርካታ የአሠራር ዘዴዎች ሲኖሩ) ቀላል መቀያየር በበርካታ የቁጥጥር ሕጎች መካከል ይከሰታል. ብዙውን ጊዜ በተለዋዋጭ ስርዓቶች ውስጥ ተቆጣጣሪው የነገሩን መለኪያዎች በእውነተኛ ጊዜ ይገመግማል እና በዚህ መሠረት የቁጥጥር ህጉን በተሰጠው ደንብ ይለውጣል.

አንዳንድ የጥራት መመዘኛዎችን ከፍተኛውን ወይም ዝቅተኛውን "ለመፈለግ" ተቆጣጣሪውን ለማስተካከል የሚሞክር የራስ ማስተካከያ ስርዓት ጽንፍ (extremum ከሚለው ቃል ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ ማለት ነው) ይባላል።

ብዙ ዘመናዊ የቤት እቃዎች (ለምሳሌ የልብስ ማጠቢያ ማሽኖች) ይጠቀማሉ ደብዛዛ ተቆጣጣሪዎች፣ በድብቅ ሎጂክ መርሆዎች ላይ የተገነባ። ይህ አካሄድ “መርከቧ ወደ ቀኝ በጣም ርቃ ከሆነ መሪው ወደ ግራ በጣም ርቆ መሄድ አለበት” በማለት ውሳኔዎችን ለማድረግ የሰዎችን መንገድ መደበኛ ለማድረግ ያስችለናል።

በዘመናዊ ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ታዋቂ ከሆኑ አቅጣጫዎች አንዱ ቴክኒካዊ ስርዓቶችን ለመቆጣጠር ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ግኝቶችን መጠቀም ነው። ተቆጣጣሪው የተገነባው (ወይንም የተዋቀረው) በነርቭ አውታረመረብ ላይ የተመሰረተ ነው, እሱም በሰዎች ኤክስፐርት አስቀድሞ የሰለጠነ.

© K.yu. ፖሊኮቭ ፣ 2008

2. የሂሳብ ሞዴሎች

2.1. ለማስተዳደር ምን ማወቅ ያስፈልግዎታል?

የማንኛውም ቁጥጥር ግብ የአንድን ነገር ሁኔታ በሚፈለገው መንገድ መለወጥ ነው (በተግባሩ መሠረት)። የአውቶማቲክ ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ “ግቡን ለማሳካት የተሰጠውን ነገር ለመቆጣጠር የሚያስችል መቆጣጠሪያ እንዴት መገንባት እንደሚቻል?” ለሚለው ጥያቄ መልስ መስጠት አለበት። ይህንን ለማድረግ ገንቢው የቁጥጥር ስርዓቱ ለተለያዩ ተጽእኖዎች እንዴት ምላሽ እንደሚሰጥ ማወቅ አለበት, ማለትም የስርዓቱ ሞዴል ያስፈልጋል-ነገር, ድራይቭ, ዳሳሾች, የመገናኛ መስመሮች, ብጥብጥ, ጫጫታ.

ሞዴል ሌላ ነገር (ኦሪጅናል) ለማጥናት የምንጠቀምበት ዕቃ ነው። ሞዴሉን በማጥናት የተገኙት መደምደሚያዎች (በአንዳንድ ዕድል) ወደ መጀመሪያው እንዲተላለፉ ሞዴሉ እና ዋናው በተወሰነ መንገድ ተመሳሳይ መሆን አለባቸው. በዋናነት ፍላጎት እንሆናለን። የሂሳብ ሞዴሎች, እንደ ቀመሮች ይገለጻል. በተጨማሪም በሳይንስ ውስጥ ገላጭ (የቃል)፣ ስዕላዊ፣ ሠንጠረዥ እና ሌሎች ሞዴሎችም ጥቅም ላይ ይውላሉ።

2.2. የግቤት እና የውጤት ግንኙነት

ማንኛውም ነገር ግብዓቶችን እና ውጤቶችን በመጠቀም ከውጭው አካባቢ ጋር ይገናኛል። ግብዓቶች በአንድ ነገር ላይ ሊደርሱ የሚችሉ ተፅዕኖዎች ናቸው, ውጽዓቶች ሊለኩ የሚችሉ ምልክቶች ናቸው. ለምሳሌ, ለኤሌክትሪክ ሞተር, ግብዓቶቹ የአቅርቦት ቮልቴጅ እና ጭነት, እና ውጤቶቹ ሊሆኑ ይችላሉ

- ዘንግ የማሽከርከር ፍጥነት ፣ የሙቀት መጠን።

ግብዓቶቹ ገለልተኛ ናቸው, ከውጫዊው አካባቢ "ይመጡ". በመግቢያው ላይ ያለው መረጃ ሲቀየር, ውስጣዊው የነገር ሁኔታ(ይህ የመለወጥ ባህሪያቱ የሚባሉት ነው) እና በውጤቱም, ውጤቶች:

ይህ ማለት ኤለመንቱ ግብዓት x ወደ ውፅዓት y የሚቀይርበት የተወሰነ ህግ አለ። ይህ ደንብ ኦፕሬተር ይባላል. y = U መፃፍ ማለት y ገብቷል ማለት ነው።

ኦፕሬተሩን ዩ ወደ ግብዓት x የመተግበር ውጤት።

ሞዴል ለመገንባት ግብዓቶችን እና ውጤቶችን የሚያገናኝ ኦፕሬተር ማግኘት ማለት ነው። በእሱ እርዳታ የአንድ ነገርን ምላሽ ለማንኛውም የግቤት ምልክት መተንበይ ይችላሉ.

የዲሲ ኤሌክትሪክ ሞተርን አስቡበት. የዚህ ነገር ግቤት የአቅርቦት ቮልቴጅ (በቮልት) ነው, ውጤቱም የማዞሪያው ፍጥነት (በሴኮንድ አብዮቶች) ነው. በ 1 ቮልት የቮልቴጅ መጠን የማዞሪያው ድግግሞሽ 1 ሩብ, እና በ 2 ቮ - 2 ራምፒኤም, ማለትም የማዞሪያው ድግግሞሽ ከቮልቴጅ1 ጋር እኩል ነው ብለን እንገምታለን. የእንደዚህ አይነት ኦፕሬተር ድርጊት በቅጹ ውስጥ ሊጻፍ እንደሚችል በቀላሉ ማየት ይቻላል

ዩ[x] = x.

አሁን ተመሳሳይ ሞተር መንኮራኩሩን ያሽከረክራል እንበል እና የመንኮራኩሩን አብዮቶች ቁጥር ከመጀመሪያው ቦታ (በአሁኑ ጊዜ t = 0) እንደ እቃው ውጤት መርጠናል ። በዚህ ሁኔታ, ወጥ በሆነ ሽክርክሪት, ምርቱ x ∆ t በጊዜ ውስጥ ያሉትን አብዮቶች ቁጥር ይሰጠናል ∆ t, ማለትም, y (t) = x ∆ t (እዚህ ላይ y (t) ምልክት የውጤቱን ጥገኛነት በግልፅ ያሳያል. በሰዓቱ

ቲ) ኦፕሬተሩን በዚህ ቀመር እንደገለፅነው መገመት እንችላለን? ግልጽ አይደለም፣ ምክንያቱም የውጤቱ ጥገኝነት ለቋሚ ግቤት ምልክት ብቻ የሚሰራ ነው። በግቤት x (t) ላይ ያለው ቮልቴጅ ከተቀየረ (ምንም ለውጥ አያመጣም!) ፣ የማዞሪያው አንግል እንደ ውህደት ይፃፋል

1 በእርግጥ ይህ በተወሰነ የቮልቴጅ ክልል ውስጥ ብቻ እውነት ይሆናል.

የሩስያ ፌዴሬሽን የትምህርት እና የሳይንስ ሚኒስቴር

የፌደራል ግዛት ራስ ገዝ የትምህርት ተቋምከፍተኛ ሙያዊ ትምህርት

"ቅዱስ ፒተርስበርግ ስቴት ዩኒቨርሲቲየኤሮስፔስ መሳሪያዎች"

_________________________________________________________________

ኤም.ቪ ቡራኮቭ

ራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ.

አጋዥ ስልጠና

ሴንት ፒተርስበርግ

ገምጋሚዎች፡-

እጩ የቴክኒክ ሳይንሶችዲ ኦ ያኪሞቭስኪ (የፌዴራል መንግስት ድርጅት "የትእዛዝ መሳሪያዎች የምርምር ተቋም"). የቴክኒካዊ ሳይንስ እጩ ተባባሪ ፕሮፌሰር A. A. Martynov

(የሴንት ፒተርስበርግ ስቴት ዩኒቨርሲቲ የኤሮስፔስ መሣሪያዎች)

በዩኒቨርሲቲው ኤዲቶሪያል እና ህትመት ካውንስል የጸደቀ

እንደ ማስተማሪያ እርዳታ

ቡራኮቭ ኤም.ቪ.

D79 ራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ: የመማሪያ መጽሐፍ. አበል. ክፍል 1 / M. V. ቡራኮቭ; - ሴንት ፒተርስበርግ: GUAP, 2013. -258 p.: የታመመ.

ውስጥ የመማሪያ መጽሐፍስለ አውቶማቲክ ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ መሰረታዊ ነገሮች ተብራርተዋል - በአውቶሜሽን እና ቁጥጥር መስክ መሐንዲሶችን ለማሰልጠን መሰረታዊ ትምህርት።

የቁጥጥር መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳቦች እና መርሆዎች ቀርበዋል ፣ የሒሳብ ሞዴሎች እና የዝውውር ተግባራትን መሠረት በማድረግ የመስመር እና የቁጥጥር ስርዓቶች ትንተና እና ውህደት ዘዴዎች ይታሰባሉ።

የመማሪያ መጽሃፉ በ 220400 አቅጣጫ ለባችለር እና ለጌቶች ዝግጅት የታሰበ ነው “አስተዳደር በ ቴክኒካዊ ስርዓቶች", እንዲሁም "የራስ-ሰር ቁጥጥር ንድፈ ሐሳብ" እና "የቁጥጥር ንድፈ መሠረታዊ ነገሮች" የትምህርት ዓይነቶችን በማጥናት የሌሎች ልዩ ልዩ ተማሪዎች ተማሪዎች.

- መሰረታዊ ጽንሰ-ሀሳቦች እና ፍቺዎች

o ስለ አውቶማቲክ ጽንሰ-ሀሳብ እድገት አጭር ታሪክ

skogo አስተዳደር

የአውቶማቲክ ቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ ቴክኒካዊ መንገዶችን በመጠቀም ሊተገበሩ የሚችሉትን ማንኛውንም ዕቃዎች የቁጥጥር ህጎችን ለመወሰን ዘዴዎች ሳይንስ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

የመጀመሪያዎቹ አውቶማቲክ መሳሪያዎች በጥንት ጊዜ በሰው ተዘጋጅተዋል, ይህም ለእኛ የደረሰው የጽሑፍ ማስረጃ ነው. በጥንታዊ ግሪክ እና ሮማውያን ሳይንቲስቶች ስራዎች ውስጥ, የተለያዩ አውቶማቲክ መሳሪያዎች መግለጫዎች ተሰጥተዋል: hodometer - የጋሪ ጎማዎችን አብዮቶች ቁጥር እንደገና በማስላት ላይ በመመርኮዝ ርቀትን ለመለካት አውቶማቲክ መሳሪያ; በቤተመቅደሶች ውስጥ በሮች ለመክፈት እና ውሃ ለመሸጥ ማሽኖች; ከካሜራ ዘዴዎች ጋር አውቶማቲክ ቲያትሮች; በራስ-ሰር መመገብ ቀስቶችን ለመወርወር መሳሪያ. በዘመናችን መባቻ ላይ, አረቦች የውሃ ሰዓቶችን የተንሳፋፊ ደረጃ ተቆጣጣሪ (ምስል 1.1).

በመካከለኛው ዘመን "የአንድሮይድ" አውቶሜትድ ተዘጋጅቷል, የሜካኒካል ዲዛይነሮች የግለሰብን ሰብአዊ ድርጊቶችን የሚመስሉ መሳሪያዎችን ሲፈጥሩ. "አንድሮይድ" የሚለው ስም የማሽኑን ሰብአዊነት ባህሪ ያጎላል. አንድሮይድ የሚንቀሳቀሰው በሰዓት አሠራር ላይ በመመስረት ነው።

በ 17 ኛው - 18 ኛው ክፍለ ዘመን የቁጥጥር ስርዓቶችን መዘርጋት ያስፈለገባቸው በርካታ ምክንያቶች ሊታወቁ ይችላሉ-

1. በፍጥነት በማደግ ላይ ባለው የመርከብ ፍላጎት የሚመራ የእጅ ሰዓት አሠራር እድገት;

2. የዱቄት ማምረቻ ኢንዱስትሪ ልማት እና የውሃ ወፍጮዎችን አሠራር የመቆጣጠር አስፈላጊነት;

3. የእንፋሎት ሞተር ፈጠራ.

ሩዝ. 1.1. የውሃ ሰዓት ንድፍ

በመካከለኛው ዘመን በውሃ ዱቄት ፋብሪካዎች ውስጥ የሴንትሪፉጋል ፍጥነት ማመሳከሪያዎች ጥቅም ላይ እንደዋሉ ቢታወቅም, የመጀመሪያው የግብረመልስ ቁጥጥር ስርዓት የሆላንዳዊው ኮርኔሊየስ ድሬብል (1600) የሙቀት መቆጣጠሪያ ተደርጎ ይቆጠራል. በ 1675, X. Huygens የፔንዱለም መቆጣጠሪያ በሰዓት ውስጥ ገነባ. ዴኒስ ፓፒን በ 1681 የእንፋሎት ማሞቂያዎችን የመጀመሪያውን የግፊት መቆጣጠሪያ ፈለሰፈ.

የእንፋሎት ሞተር በራሱ ተረጋግቶ የመስራት አቅም ስለሌለው፣ ለኢንዱስትሪ ተቆጣጣሪዎች የመጀመሪያው ኢላማ ሆነ። “ራስን ከፍ ማድረግ” አልነበረውም

እኛ" (ምስል 1.2).

ምስል.1.2. የእንፋሎት ሞተር ከተቆጣጣሪ ጋር

የመጀመሪያው የኢንዱስትሪ ተቆጣጣሪዎች በ 1765 በአይ ፖልዙኖቭ የተገነባ የእንፋሎት ሞተር ቦይለርን ለመመገብ አውቶማቲክ ተንሳፋፊ ተቆጣጣሪዎች እና የእንፋሎት ሞተር ሴንትሪፉጋል ፍጥነት መቆጣጠሪያ ናቸው ፣ ለዚህም ጄ. ዋት በ 1784 የፈጠራ ባለቤትነት አግኝቷል (ምስል 1.3) .

እነዚህ የመጀመሪያዎቹ ተቆጣጣሪዎች ቀጥተኛ ቁጥጥር ስርዓቶች ነበሩ ፣ ማለትም ፣ ተቆጣጣሪዎቹን ለማንቀሳቀስ ተጨማሪ የኃይል ምንጮች አያስፈልጉም - አነፍናፊው አካል ተቆጣጣሪውን በቀጥታ አንቀሳቅሷል ( ዘመናዊ ስርዓቶችየቁጥጥር ስርዓቶች በተዘዋዋሪ የቁጥጥር ስርዓቶች ናቸው, ምክንያቱም ሁልጊዜ ማለት ይቻላል የስህተት ምልክት መቆጣጠሪያውን ለመቆጣጠር በቂ አይደለም).

ሩዝ. 1.3. የዋት ሴንትሪፉጋል ተቆጣጣሪ።

የእንፋሎት ሞተር በራሱ ተረጋግቶ የመሥራት አቅም ስለሌለው እና ራስን የማስተካከል ችሎታ ስለሌለው ለቴክኖሎጂ እና ለቁጥጥር ንድፈ ሐሳብ ትግበራ የመጀመሪያው ነገር የሆነው በአጋጣሚ አልነበረም።

በ1808 በጄ ጃክኳርድ የተሰራውን በጡጫ ካርድ (በምንጣፎች ላይ ቅጦችን ለማባዛት) በመጠቀም የሽመና ሽቦን ለመቆጣጠር የመጀመሪያው የሶፍትዌር መሳሪያ መፍጠር አስፈላጊ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል።

በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ የሩሲያ የብረታ ብረት ኢንዱስትሪ በዓለም ላይ ግንባር ቀደም ቦታ ስለነበረ የፖልዙኖቭ ፈጠራ ድንገተኛ አልነበረም። በመቀጠልም የሩሲያ ሳይንቲስቶች እና መሐንዲሶች ለራስ-ሰር ቁጥጥር ጽንሰ-ሀሳብ እድገት ትልቅ አስተዋፅኦ ማድረጋቸውን ቀጥለዋል.

በ 1823 የቁጥጥር ጽንሰ-ሐሳብ ላይ የመጀመሪያው ሥራ ታየ, እና በሴንት ፒተርስበርግ ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር የሆኑት ቺዝሆቭ ተጽፈዋል.

ውስጥ እ.ኤ.አ. ከሴንትሪፉጋል አሠራር ይልቅ፣ የእንፋሎት ፍሰት ወደ ማሽኑ ለመቆጣጠር ኤሌክትሮማግኔት ይጠቀማል። በኮንስታንቲኖቭ የቀረበው ተቆጣጣሪ ከሾጣጣ ፔንዱለም የበለጠ ስሜታዊነት ነበረው።

ውስጥ እ.ኤ.አ. በ 1866 አአይ ሽፓኮቭስኪ የእንፋሎት ቦይለር መቆጣጠሪያን አዘጋጅቷል ፣ እሱም በኖዝሎች በመጠቀም ይሞቃል። በእንፋሎት ቧንቧዎች በኩል ያለው የነዳጅ አቅርቦት በቦይለር ውስጥ ካለው የእንፋሎት ግፊት ለውጥ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ግፊቱ ከቀነሰ, በነዳጁ ውስጥ ያለው የነዳጅ ፍሰት መጨመር, ይህም የሙቀት መጠን መጨመር እና በውጤቱም, የግፊት መጨመር.

ውስጥ 1856 በሞስኮ ዘውድ ላይ አሌክሳንድራ IIIአውቶማቲክ የ Shpakovsky መቆጣጠሪያ ያላቸው ስድስት ኃይለኛ የኤሌክትሪክ ቅስት መብራቶች ተጭነዋል. ተከታታይ ኤሌክትሮሜካኒካል ተቆጣጣሪዎች ተከላ እና የረጅም ጊዜ ስራን በማምረት ይህ የመጀመሪያው ተግባራዊ ተሞክሮ ነው።

ከ1869-1883 ዓ.ም V.N. Chikolev የቁጥጥር ቴክኖሎጂ ታሪክ ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውቷል ይህም ቅስት መብራቶች የሚሆን ልዩነት ተቆጣጣሪ ጨምሮ, ኤሌክትሮ መካኒካል ከተቆጣጠሪዎችና, በርካታ አዘጋጅቷል.

የራስ-ሰር ቁጥጥር (ኤቲሲ) ጽንሰ-ሐሳብ የተወለደበት ቀን ብዙውን ጊዜ በ 1868 ይባላል, የጄ. ማክስዌል ሥራ "በተቆጣጣሪዎች ላይ" ታትሟል, ይህም ልዩነት እኩልነት እንደ ተቆጣጣሪው ሞዴል ሆኖ ያገለግላል.

ለ TAU እድገት ትልቅ አስተዋፅኦ የተደረገው በሩሲያ የሂሳብ ሊቅ እና መሐንዲስ I. A. Vyshnegradsky ነው. በስራው ውስጥ "ስለ አጠቃላይ ጽንሰ-ሐሳብተቆጣጣሪዎች” በ 1876 የታተመ ፣ የእንፋሎት ሞተር እና ሴንትሪፉጋል ተቆጣጣሪን እንደ ነጠላ ተለዋዋጭ ስርዓት ይቆጥሩ ነበር። Vyshnegradsky በተረጋጋ የስርዓቶች እንቅስቃሴ ላይ በጣም በተጨባጭ አስፈላጊ መደምደሚያዎችን አድርጓል. በመጀመሪያ የዲፈረንሻል ኢኩዌሽን መስመራዊነትን ፅንሰ-ሀሳብ አስተዋወቀ፣በዚህም የምርምር ሒሳባዊ መሳሪያዎችን በከፍተኛ ሁኔታ ቀለል አድርጓል።