控制理論的應用範例

以下節錄自：
When-should-one-use-control-theory, QUORA
What-are-some-widely-used-applications-of-control-theory-outside-engineering, QUORA
Is-control-theory-still-used-widely-in-electrical-engineering-What-about-embedded-systems-and-digital-analog-circuits, QUORA


翻譯是自己翻的，如有錯誤請不吝指教。
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By Pulkit Nahata


控制工程是一個跨學科的領域而且不被限制在特定領域

作為一個電機工程的學生，你不能從一個有限的觀點來想像它
你會很驚訝地得知大部分主修/精通模型預測控制的是化學工程師

理論上的控制和實際上的控制有個不同，理論的目的是去給出一個在任何系統上普遍可應用的觀點，很多進階控制理論沒有任何實際的應用。PID控制則是隨處可見且用於百分之九十五的工業領域，在未來還是可以找得到應用。

你何時該開始學習控制理論：控制理論非常廣且大。有人完成他們的博士學位在特定的控制策略上，你不可能了解所有的控制理論(你不可能了解任何東西的所有事)

控制理論擁有廣大的應用，事實上是所有地方。首先建立一個數學背景，擁有一個特定背景後，尋找你的系統是甚麼以及有什麼特定的目的是你要達成的。使用你的系統接受且最好的策略

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By Himanish Ganjoo,

I was working on the Gun Control System of the T-72 Main Battle Tanks. Obviously, I cannot meddle with the tank, so I designed a PID controller and added some compensators to the model of the tank gun movement, to mitigate the disturbances caused due to random accelerations of the tank and noise in signal transmission. I could then happily adjust the parameters of the PID controller to bring the time it would take a disturbance to die out to within 0.2 seconds.


a basic example - A chopper or DC-DC Converter
可以轉換DC電壓到另一個特定的DC電壓
在許多不同的系統當中，我們用有單電池供電，然而不同的零件需要使用不同大小的電壓，所以我們需要chopper
輸出電壓由一個特定開關脈波的運轉週期來控制，它被應用在其中一個電路中的開關


舉例，電壓轉換器可以把一個輸入電壓轉成更低的電壓，在這裡，Vout=D*Vin，D是運轉週期
現在，如果我知道我的Vin=30V 且想要Vout=24V，我會設定D=0.8，這樣我的輸出就被設定好了
如果我想要不管我的Vin是多少，Vout一直都被設在24V呢？我會需要去在各個時間測量我的輸入電壓，然後手動調整我的運轉週期去得到我想要的輸出電壓24V
我很懶惰，所以我做的是去建立一個控制回授來讓這個單調乏味的工作自動進行

我做的事情是：測量輸出電壓，並用一個我想要的電壓作為參考電壓去做比對，接著送出誤差訊號到可以轉換誤差到我脈波運轉週期的元件去得到我想要的輸出)  



由上圖你可以知道我是如何使用回授控制去控制我開關的波型。Transistor gate driver送出一個開關的脈波，運轉週期是由我的回授電路和補償器去控制

此外，你可能還會在你的第一堂控制理論課程上學到補償器設計的基本理論。你可以透過設計補償器去得到特定大小的穩定度以及改進響應。你可以對這些補償器做同樣的事，設計他們的轉移函數去改進頻率響應和unity-gain frequency







這就是我們在日常生活中使用控制理論的一個簡單例子。