کنترل خطی

کنترل خطی

در تحلیل سیستم‌­ها از منظر مهندسی کنترل، از جمله مدل‌هایی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می­‌گیرد.

به طور کلی، یک واحد کنترلی در هر سیستم، از طریق ارسال یک سری از دستورات، رفتار و عملکرد سیستم را به گونه‌ای مدیریت می­‌کند که به اهداف از پیش‌تعیین‌شده دست پیدا کند.

در یک سیستم که شامل کنترل‌کننده‌ی خطی است، به منظور کنترل مداوم و خودکار فرآیندْ از کنترل‌کننده‌ی بازخورد استفاده می‌­شود. روند کاری این نوع از کنترل‌کننده‌­ها بدین صورت است که سیستم کنترل، مقدار یا وضعیت متغیّر کنونیِ یک فرآیند را با مقدار یا تنظیم مورد نظر مقایسه می‌نماید و میزان اختلاف بین این دو داده را به عنوان سیگنالِ کنترلی اعمال می‌­کند تا خروجی متغیر فرآیند را به همان مقدار برساند. از جمله مثال­‌های قابل ذکر برای سیستم کنترل خطیْ می­‌توان به سامانه‌ی کنترل گرمایش منزل با استفاده از ترموستات اشاره نمود. در این سیستم، داده­‌ی مربوط به دمای محیط که توسط حسگر اندازه‌گیری می‌­شود، به عنوان ورودی به سیستم کنترلی اعمال می­‌گردد. سپس، به منظور دستیابی به دمای دلخواه، سیگنالی از خروجی بخش کنترلی به ورودی سیستم اِعمال می­‌شود. در نهایت، سیستم به طور دائمی در محدوده­‌ی دمایی مورد نظر باقی خواهد ماند.

کنترل خطی به عنوان یک واحد درسی پیش‌نیاز برای سایر دروس در رشته‌ی مهندسی برق، گرایش کنترل، محسوب می‌­شود. البته سایر گرایش­‌های رشته برق نیز برای آشنایی با مباحث پایه‌ای کنترلْ به منظور تحلیل کامل‌تر سیستم‌­ها، می‌­بایست این واحد درسی را بگذرانند. از منظری دیگر، کنترل خطی به بررسی سیستم‌های خطی و تغییرناپذیر با زمان و همچنین، خطی‌سازی سیستم‌های غیر خطی تغییرناپذیر با زمان می‌پردازد.