أنواع أنظمة التحكم الآلي

يمكن تحليل أنواع أنظمة التحكم الآلي كما يلي:

نظام الحلقة المفتوحة

هذا النظام يتميز بأن عمليات التحكم فيه قائمة بشكل كامل على المدخلات دون الاعتماد على المخرجات. وفي هذا السياق، لا يتم تصحيح المخرجات بصورة أوتوماتيكية، بل تتوقف جودة المخرجات على دقة واستقرار النظام.

نظام الحلقة المغلقة

نظام يعتمد تشغيله على مخرجات المرحلة السابقة. حيث تؤثر المخرجات على المدخلات، مما يجعل هذا النظام أكثر ذكاءً وتعقيداً مقارنة بنظام الحلقة المفتوحة.

النظام الآلي الخطي

هذا النظام يتم فيه تعديل المخرجات بطرق خطية تتلاءم مع المدخلات. كما يحقق هذا النظام خاصيتي التراكب والتجانس.

النظام الآلي غير الخطي

على النقيض من النظام الخطي، يتغير أداء هذا النظام بطرق غير خطية مع المدخلات. كما أنه لا يحقق خاصيتي التراكب أو التجانس، مما قد يؤدي إلى توليد تذبذبات ذات تردد ثابت.

النظام الثابت بالنسبة للوقت

هذا النظام غير مرتبط بالوقت الذي يبدأ فيه التشغيل، حيث يحصل المستخدم على نفس حالة المخرجات خلال فترات زمنية متباينة عند الظروف الأولية نفسها. كالمثال البسيط لمضخة المياه التي تضخ المياه بنفس القوة أثناء عملها.

النظام المتغير بالنسبة للوقت

هو نظام يتغير مع مرور الوقت، مثل حالة الصاروخ الذي يتقلص حجمه سريعًا عندما يحرق كميات هائلة من الوقود خلال فترات زمنية قصيرة.

مميزات أنظمة التحكم الآلي

يمكن استعراض مزايا أنظمة التحكم الآلي كما يلي:

مميزات نظام الحلقة المفتوحة

تتضمن مزايا هذا النظام:

• سهولة التصميم والتركيب.
• تكلفة اقتصادية منخفضة.
• سهولة الصيانة والإصلاح.
• استقرار أكبر بفضل عدم وجود تغذية راجعة.

مميزات نظام الحلقة المغلقة

تتضمن مزايا هذا النظام:

• لا يتطلب متابعة مستمرة، حيث يتم تصحيح المخرجات تلقائيًا.
• دقة عالية في الأداء.
• توافق مع نطاق واسع من الاستخدامات.
• أقل تأثرًا بالضوضاء الخارجية.
• يدعم عمليات الأتمتة.

سلبيات أنظمة التحكم الآلي

يمكن مناقشة سلبيات أنظمة التحكم الآلي كما يلي:

سلبيات نظام الحلقة المفتوحة

تشمل السلبيات التالية:

• قد يتأثر بالتشويش الداخلي والخارجي.
• يتطلب معايرة يدوية بشكل دوري.

سلبيات نظام الحلقة المغلقة

تشمل السلبيات لهذا النظام:

• تصميم وتركيب صعب.
• كلفة أعلى مقارنة بأنظمة أخرى.
• يحتاج إلى صيانة دورية.
• قد يواجه مشاكل في الاستقرار.

أمثلة على أنظمة التحكم الآلي

يمكن تقديم أمثلة عن أنظمة التحكم الآلي كما يلي:

أمثلة على نظام الحلقة المفتوحة

هنا بعض الأمثلة:

• نظام إشارات المرور

في هذا النظام، تعمل الإشارات بناءً على تيارات كهربائية وعداد زمني. حيث تضيء إشارة المرور باللون الأحمر لفترة معينة ثم تتحول إلى اللون الأخضر، مع عدم مراعاة لحالات الاختناق المروري.

• مجفف اليد الإلكتروني

يعمل على إصدار الهواء الساخن طالما كانت اليد تحت الجهاز، بغض النظر عن مدى جفاف اليد.

أمثلة على نظام الحلقة المغلقة

مثال على نظام الحلقة المغلقة هو مثبت السرعة في المركبة، الذي يضمن بقاء سرعة السيارة ضمن حدود معينة رغم تأثير العوامل الخارجية مثل التلال والوديان عن طريق التحكم في مخرج محرك المركبة.