Quel est le principe de travail du système de contrôle numérique?

Principe de travail des systèmes de contrôle numérique:

Les systèmes de contrôle numérique sont des systèmes qui utilisent des ordinateurs numériques pour contrôler un processus. Ils fonctionnent en suivant ces étapes clés:

1. Détection et mesure:

* capteurs: Ces dispositifs mesurent les variables physiques du système, comme la température, la pression, la position, etc.

* Convertisseurs analogiques-numériques (ADC): Les capteurs sortent généralement des signaux analogiques. Les ADC convertissent ces signaux analogiques en valeurs numériques que l'ordinateur peut comprendre.

2. Traitement des données:

* microcontrôleur / ordinateur: L'ordinateur numérique reçoit les données numérisées de l'ADC. Il compare ces données avec le point de consigne ou la valeur de référence souhaitée.

* Algorithme de contrôle: L'ordinateur utilise un algorithme de contrôle (comme le contrôle des dérivés intégraux proportionnels (PID)) pour calculer les ajustements nécessaires au processus.

3. Génération de sortie:

* Génération du signal de contrôle: L'ordinateur génère un signal de contrôle numérique basé sur la sortie de l'algorithme.

* Convertisseur numérique-analogique (DAC): Le signal de contrôle est converti en une forme analogique par un DAC.

4. Contrôle de l'actionneur:

* actionneur: Le signal de contrôle analogique du DAC est utilisé pour contrôler l'actionneur (comme un moteur, une vanne ou un radiateur). L'actionneur affecte directement le processus contrôlé.

5. Boucle de rétroaction:

* Système en boucle fermée: L'ensemble du système constitue une boucle fermée, où l'effet de l'actionneur sur le processus est mesuré par les capteurs, et les données sont réinstallées dans l'ordinateur pour d'autres ajustements. Cette boucle de rétroaction permet au système d'ajuster en continu le signal de contrôle pour maintenir la sortie du processus souhaitée.

Avantages clés des systèmes de contrôle numérique:

* flexibilité: Algorithmes ou paramètres de contrôle faciles à changer.

* précision: Haute précision de mesure et de contrôle due au traitement numérique.

* fiabilité: Moins sensible au bruit et à la dérive que les systèmes analogiques.

* Fonctionnalité avancée: Peut gérer les stratégies de contrôle complexes, le contrôle adaptatif, etc.

Exemple:

Imaginez un système de chauffage domestique. Un thermostat numérique agit comme le contrôleur.

* détection: Un capteur de température mesure la température ambiante.

* Traitement des données: Le processeur numérique du thermostat compare la température mesurée à la température souhaitée définie par l'utilisateur.

* Génération du signal de contrôle: Le thermostat calcule le débit de chaleur nécessaire en fonction de la différence entre la température mesurée et souhaitée.

* Contrôle de l'actionneur: Ce signal de contrôle est envoyé à la fournaise ou à la chaudière du système de chauffage, ce qui ajuste sa sortie pour atteindre la température ambiante souhaitée.

Dans l'ensemble, les systèmes de contrôle numérique offrent une méthode plus précise, fiable et adaptable pour contrôler les processus complexes.