নিয়ন্ত্রকদের দ্বারা প্রায়শই কী নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়

কন্ট্রোলার হল অটোমেশন কন্ট্রোল সিস্টেমের মূল উপাদান, নিয়ন্ত্রিত বস্তুর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য সেন্সর সংকেত গ্রহণ, ডেটা প্রক্রিয়াকরণ, নিয়ন্ত্রণ নির্দেশ জারি করার জন্য দায়ী। কন্ট্রোলার নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি বিভিন্ন, এবং বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ পরিস্থিতি এবং প্রয়োজনের জন্য উপযুক্ত। এই কাগজে, আমরা PID নিয়ন্ত্রণ, অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ, অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণ, ভবিষ্যদ্বাণীমূলক নিয়ন্ত্রণ, নিউরাল নেটওয়ার্ক নিয়ন্ত্রণ এবং বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ সহ নিয়ন্ত্রকদের দ্বারা প্রায়ই ব্যবহৃত বেশ কয়েকটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি বিস্তারিতভাবে উপস্থাপন করব।

1. পিআইডি নিয়ন্ত্রণ

পিআইডি নিয়ন্ত্রণ (আনুপাতিক-ইন্টিগ্রাল-ডেরিভেটিভ কন্ট্রোল) হল একটি ধ্রুপদী নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি, যা শিল্প উৎপাদন, মহাকাশ, পরিবহন ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পিআইডি কন্ট্রোলার আনুপাতিক (পি), ইন্টিগ্রাল (আই) এবং ডেরিভেটিভ (ডি) তিনটি লিঙ্কের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত বস্তুকে নিয়ন্ত্রণ করে।

1.1 আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ

আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ হল পিআইডি নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি, নিয়ন্ত্রণ আইন হল: u (t)=Kp * e (t), যেখানে নিয়ন্ত্রণ পরিমাণের জন্য u (t), সমানুপাতিক সহগের জন্য Kp, বিচ্যুতির জন্য e (t)। আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণের প্রধান কাজ হল বিচ্যুতি হ্রাস করা এবং সিস্টেমের প্রতিক্রিয়া গতি উন্নত করা।

1.2 অখণ্ড নিয়ন্ত্রণ

অবিচ্ছেদ্য নিয়ন্ত্রণের কাজ হল সিস্টেমের স্ট্যাটিক পার্থক্য দূর করা এবং সিস্টেমের স্থিতিশীলতা উন্নত করা। নিয়ন্ত্রণ আইন হল: u(t)=u(t-1) + Ki * ∫e(t)dt, যেখানে Ki হল অবিচ্ছেদ্য সহগ।

1.3 ডিফারেনশিয়াল কন্ট্রোল

ডিফারেনশিয়াল কন্ট্রোলের প্রধান কাজ হল সিস্টেমের দোলনকে দমন করা এবং সিস্টেমের হস্তক্ষেপ বিরোধী ক্ষমতা উন্নত করা। এর নিয়ন্ত্রণ আইন হল: u(t)=u(t-1) - Kd * de(t)/dt, যেখানে Kd হল ডিফারেনশিয়াল সহগ।

1.4 পিআইডি নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য

পিআইডি নিয়ন্ত্রণের সহজ কাঠামো, প্যারামিটারের সহজ সমন্বয়, অভিযোজনযোগ্যতা ইত্যাদির সুবিধা রয়েছে, কিন্তু একই সাথে কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যেমন অরৈখিক এবং সময়{0}}পরিবর্তনশীল সিস্টেমের দুর্বল নিয়ন্ত্রণ এবং পরামিতিগুলির সমন্বয়ের জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা।

2. অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ

ফাজি কন্ট্রোল হল ফাজি লজিকের উপর ভিত্তি করে এক ধরনের নিয়ন্ত্রণ, যা অনিশ্চয়তা এবং অস্পষ্টতা মোকাবেলার জন্য উপযুক্ত। ফাজি কন্ট্রোলার তিনটি অংশের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করে: অস্পষ্ট নিয়ম বেস, অস্পষ্ট অনুমান মেশিন এবং ডিফাজিফায়ার।

2.1 অস্পষ্ট নিয়ম বেস

অস্পষ্ট নিয়ম বেস হল অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রকের মূল, যা ইনপুট ভেরিয়েবল এবং আউটপুট ভেরিয়েবলের মধ্যে সম্পর্ক বর্ণনা করার জন্য অস্পষ্ট নিয়মগুলির একটি সিরিজ ধারণ করে। একটি অস্পষ্ট নিয়ম হল IF ইনপুট ভেরিয়েবল IS ফাজি সেট, তারপর আউটপুট ভেরিয়েবল IS ফাজি সেট।

2.2 ফাজি ইনফারেন্স মেশিন

অস্পষ্ট অনুমান মেশিন আউটপুট ভেরিয়েবলের অস্পষ্ট মান পেতে অস্পষ্ট নিয়ম বেসের নিয়ম অনুযায়ী ইনপুট ভেরিয়েবল সম্পর্কে কারণ। অস্পষ্ট অনুমানের প্রক্রিয়ায় চারটি ধাপ রয়েছে: অস্পষ্টকরণ, নিয়মের মিলকরণ, নিয়ম ফিউশন এবং ডিফাজিফিকেশন।

2.3 ডিফুজিফায়ার

ডিফাজিফায়ারের ভূমিকা হল অস্পষ্ট যুক্তি থেকে প্রাপ্ত অস্পষ্ট মানগুলিকে প্রকৃত নিয়ন্ত্রণের পরিমাণে রূপান্তর করা। সাধারণভাবে ব্যবহৃত ডিফাজফিকেশন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে সর্বাধিক অধিভুক্তি পদ্ধতি, ওজনযুক্ত গড় পদ্ধতি ইত্যাদি।

2.4 অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য

অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণে অনিশ্চয়তা এবং অস্পষ্ট সমস্যাগুলি মোকাবেলা করার ক্ষমতা রয়েছে, প্যারামিটার সামঞ্জস্য এবং উচ্চ অভিযোজনযোগ্যতার জন্য কম প্রয়োজনীয়তা সহ। যাইহোক, অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যেমন রুল বেস নির্মাণের জন্য প্রচুর অভিজ্ঞতা এবং জ্ঞানের প্রয়োজন হয় এবং নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা ফাজি সেটের বিভাজন এবং অনুমান পদ্ধতি দ্বারা প্রভাবিত হয়।

3. অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণ

অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণ হল এক ধরনের নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর বৈশিষ্ট্য এবং পরিবেশগত পরিবর্তন অনুযায়ী নিয়ন্ত্রণ পরামিতিগুলিকে সামঞ্জস্য করতে পারে। অভিযোজিত নিয়ামক সাধারণত তিনটি অংশ অন্তর্ভুক্ত করে: মডেল সনাক্তকরণ, পরামিতি অনুমান এবং নিয়ন্ত্রণ আইন নকশা।

3.1 মডেল স্বীকৃতি

মডেল শনাক্তকরণ হল অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি, ইনপুট এবং আউটপুট ডেটার মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর গাণিতিক মডেল প্রতিষ্ঠা করতে, প্যারামিটার অনুমান এবং নিয়ন্ত্রণ আইন নকশার জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করতে।

3.2 প্যারামিটার অনুমান

প্যারামিটার অনুমান হল মডেল শনাক্তকরণ থেকে প্রাপ্ত তথ্য অনুযায়ী অনলাইনে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর পরামিতি অনুমান করা, যা নিয়ন্ত্রণ আইন ডিজাইনের জন্য বাস্তব-সময়ের পরামিতি তথ্য প্রদান করে।

3.3 নিয়ন্ত্রণ আইন নকশা

নিয়ন্ত্রণ আইনের নকশা হল নিয়ন্ত্রিত বস্তুর বৈশিষ্ট্যের সাথে অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণ আইন ডিজাইন করা এবং মডেল শনাক্তকরণ এবং পরামিতি অনুমানের ফলাফল অনুযায়ী পরিবেশগত পরিবর্তন করা, যাতে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করা যায়।

3.4 অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য

অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর বৈশিষ্ট্য এবং পরিবেশগত পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা রয়েছে এবং অরৈখিক এবং সময়ের{0}} পরিবর্তিত সিস্টেমের নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করতে পারে৷ যাইহোক, অভিযোজিত নিয়ন্ত্রণেরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যেমন মডেল সনাক্তকরণের যথার্থতা এবং পরামিতি অনুমান নিয়ন্ত্রণ প্রভাবকে প্রভাবিত করে এবং নিয়ন্ত্রণ আইনের নকশা জটিল।

4. ভবিষ্যদ্বাণীমূলক নিয়ন্ত্রণ

ভবিষ্যদ্বাণীমূলক নিয়ন্ত্রণ হল ভবিষ্যত পূর্বাভাসের তথ্যের উপর ভিত্তি করে একটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি, যা নিয়ন্ত্রিত বস্তুর ভবিষ্যত আচরণের পূর্বাভাস দিয়ে নিয়ন্ত্রিত বস্তুর সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করে।

4.1 ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেল

ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেল হল ভবিষ্যদ্বাণীমূলক নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি, নিয়ন্ত্রিত বস্তুর গতিশীল আচরণ বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণভাবে ব্যবহৃত ভবিষ্যদ্বাণী মডেলগুলি হল ARX মডেল, BJ মডেল এবং আরও অনেক কিছু।

4.2 পূর্বাভাস অ্যালগরিদম

ভবিষ্যদ্বাণী অ্যালগরিদম ভবিষ্যদ্বাণী মডেল এবং বর্তমান ইনপুট এবং আউটপুট তথ্য অনুযায়ী নিয়ন্ত্রিত বস্তুর ভবিষ্যত আচরণের পূর্বাভাস দেয়। সাধারণভাবে ব্যবহৃত ভবিষ্যদ্বাণী অ্যালগরিদমগুলির মধ্যে রয়েছে পুনরাবৃত্ত সর্বনিম্ন স্কোয়ার, কালম্যান ফিল্টার ইত্যাদি।

4.3 অপ্টিমাইজেশান নিয়ন্ত্রণ

সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণ ভবিষ্যদ্বাণী ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, অপ্টিমাইজেশান অ্যালগরিদমের মাধ্যমে সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণ আইন সমাধান করতে, নিয়ন্ত্রিত বস্তুর সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে। সাধারণত ব্যবহৃত অপ্টিমাইজেশান অ্যালগরিদমগুলি হল লিনিয়ার প্রোগ্রামিং, কোয়াড্র্যাটিক প্রোগ্রামিং ইত্যাদি।