Stjórnandi er kjarnahluti sjálfvirknistýringarkerfisins, ábyrgur fyrir því að taka á móti skynjaramerkjum, vinna úr gögnum, gefa út stjórnunarleiðbeiningar til að ná nákvæmri stjórn á stýrða hlutnum. Stjórnunaraðferðir eru fjölbreyttar og mismunandi eftirlitsaðferðir henta fyrir mismunandi eftirlitssviðsmyndir og þarfir. Í þessari grein munum við kynna í smáatriðum nokkrar eftirlitsaðferðir sem oft eru notaðar af stjórnendum, þar á meðal PID-stýring, óljós stjórnun, aðlögunarstýring, forspárstýring, taugakerfisstýring og greindarstýring.
1. PID stjórn
PID-stýring (Hlutfalls-Integral-Afleidd stjórnunaraðferð) er klassísk stjórnunaraðferð, mikið notuð í iðnaðarframleiðslu, geimferðum, flutningum o.s.frv. PID-stýring stjórnar stýrða hlutnum í gegnum þrjár tenglana Hlutfallsleg (P), Integral (I) og Afleiða (D).
1.1 Hlutfallseftirlit
Hlutfallsstýring er grundvöllur PID-stýringar, eftirlitslögmálið er: u (t)=Kp * e (t), þar sem u (t) fyrir stýrimagnið, Kp fyrir hlutfallsstuðulinn, e (t) fyrir frávikið. Meginhlutverk hlutfallsstýringar er að draga úr fráviki og bæta viðbragðshraða kerfisins.
1.2 Samþætt eftirlit
Hlutverk samþættrar stjórnunar er að útrýma truflanir mun á kerfinu og bæta stöðugleika kerfisins. Stýrilögmálið er: u(t)=u(t-1) + Ki * ∫e(t)dt, þar sem Ki er heildarstuðullinn.
1.3 Mismunastýring
Meginhlutverk mismunadrifsstýringar er að bæla sveiflu kerfisins og bæta and-truflunargetu kerfisins. Stýrilögmál þess er: u(t)=u(t-1) - Kd * de(t)/dt, þar sem Kd er mismunastuðullinn.
1.4 Einkenni PID-stýringar
PID-stýring hefur kosti einfaldrar uppbyggingar, auðveldrar aðlögunar á færibreytum, aðlögunarhæfni og svo framvegis, en á sama tíma eru nokkrar takmarkanir eins og léleg stjórn á ólínulegum og tíma-breytilegum kerfum og meiri kröfur um aðlögun færibreyta.
2. Óljós stjórn
Fuzzy control er tegund stjórnunar sem byggir á loðnu rökfræði, sem hentar til að takast á við óvissu og tvíræðni. Fuzzy stjórnandi gerir sér grein fyrir stjórn stýrða hlutarins í gegnum þrjá hluta: loðna reglugrunn, loðna ályktunarvél og defuzzifier.
2.1 Óljós reglugrunnur
Fuzzy reglugrunnurinn er kjarninn í fuzzy stýringu, sem inniheldur röð af loðnum reglum til að lýsa sambandinu milli inntaksbreyta og úttaksbreyta. Óljós regla er af forminu IF inntaksbreyta IS óljóst mengi, síðan úttaksbreyta IS óljóst mengi.
2.2 Fuzzy Inference Machine
Óljósa ályktunarvélin rökstyður um inntaksbreyturnar í samræmi við reglurnar í loðnu reglugrunninum til að fá óljós gildi úttaksbreytanna. Ferlið óljósrar ályktunar felur í sér fjögur skref: fuzzification, reglusamsvörun, reglusamruna og defuzzification.
2.3 Rúðustillir
Hlutverk defuzzifier er að umbreyta loðnu gildunum sem fást úr loðnu rökhugsun í raunverulegt stjórnmagn. Algengar aðferðir við afleysingu eru meðal annars hámarkstengingaraðferð, vegið meðaltalsaðferð osfrv.
2.4 Einkenni óljósrar stjórnunar
Fuzzy control hefur getu til að takast á við óvissu og óljós vandamál, með litlum kröfum um aðlögun breytu og mikla aðlögunarhæfni. Hins vegar hefur óljós stjórn líka nokkrar takmarkanir, eins og bygging reglugrunnsins krefst mikillar reynslu og þekkingar, og stjórnunarnákvæmni hefur áhrif á skiptingu óljósa mengisins og ályktunaraðferðinni.
3. Aðlögunarstýring
Aðlögunarstýring er eins konar stjórnunaraðferð sem getur sjálfkrafa stillt stýribreytur í samræmi við eiginleika stýrða hlutarins og umhverfisbreytingar. Aðlögunarstýringin inniheldur venjulega þrjá hluta: auðkenningu líkans, mat á færibreytum og hönnun stjórnlaga.
3.1 Módelviðurkenning
Líkanauðkenning er grundvöllur aðlögunarstýringar, í gegnum inntaks- og úttaksgögn til að koma á stærðfræðilegu líkani stjórnaðs hlutar, til að leggja grundvöll fyrir mat á færibreytum og stjórnlagahönnun.
3.2 Mat á færibreytum
Mat á færibreytum er að áætla færibreytur stjórnaðs hlutar á netinu í samræmi við upplýsingarnar sem fengnar eru með auðkenningu líkana, sem gefur rauntímaupplýsingar um færibreytur fyrir hönnun stjórnlaga.
3.3 Hönnun eftirlitslaga
Stjórnlagahönnunin er að hanna eftirlitslögin aðlöguð að eiginleikum stjórnaðs hlutar og umhverfisbreytingum í samræmi við niðurstöður módelauðkenningar og breytumats, til að átta sig á nákvæmri stjórn stjórnaða hlutans.
3.4 Einkenni aðlögunarstýringar
Aðlögunarstýring hefur getu til að laga sig að eiginleikum stýrðs hlutar og umhverfisbreytingum og getur gert sér grein fyrir stjórnun ólínulegra og tíma-breytilegra kerfa. Hins vegar hefur aðlögunarstýring einnig nokkrar takmarkanir, svo sem nákvæmni módelauðkenningar og mat á færibreytum hefur áhrif á stjórnunaráhrif og hönnun stjórnunarlaga er flókin.
4. Forspárstýring
Forspárstýring er stjórnunaraðferð sem byggir á framtíðarspáupplýsingum, sem gerir sér grein fyrir bestu stjórn á stýrða hlutnum með því að spá fyrir um framtíðarhegðun hins stýrða hluts.
4.1 Forspárlíkan
Forspárlíkan er grundvöllur forspárstýringar, notað til að lýsa kraftmikilli hegðun hins stýrða hluta. Algengustu spálíkönin eru ARX líkan, BJ líkan og svo framvegis.
4.2 Spá reiknirit
Spáalgrímið spáir fyrir um framtíðarhegðun hins stýrða hluta í samræmi við spálíkanið og núverandi inntaks- og úttaksupplýsingar. Algengt notuð spáalgrím innihalda endurkvæma minnstu ferninga, Kalman síu o.s.frv.
4.3 Hagræðingarstýring
Besta stjórn byggir á spániðurstöðum, í gegnum hagræðingaralgrímið til að leysa bestu stjórnunarlögmálið, til að ná hámarksstýringu á stýrða hlutnum. Algengt notuð hagræðingaralgrím eru línuleg forritun, ferningsforritun og svo framvegis.