Tutto o niente

In modalità automatica , il concetto TOR (tutto o niente) è ridotto a binario  : 0 o 1. Ciò significa che l'informazione da elaborare può assumere solo due stati (on-off). Sono possibili solo questi due livelli logici, da cui il nome comando "all or nothing" (in inglese: bang - bang-control o on - off-control ).

Ad esempio, i sensori di tipo TOR (tutto o niente) si trovano nell'industria per rilevare la presenza di oggetti, questi sensori restituiranno solo due livelli logici:

0 = nessun oggetto 1 = presenza oggetto

Un interruttore elettrico, un termostato costituiscono dispositivi tutto o niente.

Principio di funzionamento del controllo digitale (tutto o niente)

Considera un sistema con un ingresso E e un'uscita S tale che:

E accetta solo due possibili valori: 0 o 1 E = 1 implica: S aumenta E = 0 implica: S diminuisce

Esempio 1, stanza riscaldata in inverno da un termosifone

E = 1 → il radiatore si riscalda → la temperatura S aumenta E = 0 → il radiatore è spento → la temperatura S diminuisce (per perdite termiche la temperatura non può mai rimanere costante)

Specifiche: vogliamo che la taglia S rimanga tra due valori S min e S max

Soluzione: costruiamo un regolatore discreto funzionante secondo il seguente algoritmo:

Algoritmo TOR (che viene eseguito periodicamente con un periodo pari a P secondi):

SI (S <= Smin) E = 1; SINON SI (S >= Smax) E = 0; FIN_SI FIN_SI_SINON

Si può vedere che per Smin <S <Smax, il valore di E è invariato (E mantiene il suo valore precedente che era 1 o 0). S quindi varia nell'intervallo [Smin, Smax].

Per la temperatura di una stanza, puoi scegliere

  • Smin = 19,2 gradi e Smax = 19,8 gradi quando la stanza è (o sarà) occupata, in modo da ottenere una temperatura media di 19,5 gradi (entro 0,3 gradi),
  • un setpoint [Smin, Smax] più vicino a 10  ° C quando la stanza non è occupata entro l'ora successiva.

Il periodo di esecuzione dell'algoritmo P sarà scelto in base alla dinamica del sistema da regolare (per regolare la temperatura di una stanza o di un forno si può scegliere P> 10 secondi).

Esempio 2, chopper CC (chiamato impropriamente trasformatore CC )

Noi assumiamo :

U = tensione di alimentazione costante (nello schema: è la tensione tra i poli - e + della batteria) t = tempo T = periodo chopper f = frequenza del chopper, quindi f = 1 / T a = ciclo di lavoro chopper = numero reale che può variare da 0 a 1 u (t) = UM = tensione di uscita del chopper (vedremo che dipende dal duty cycle a)

Serie Chopper.PNG

L'interruttore chopper elettronico K è controllato come segue (per 0 <t <T):

SI (t <= a.T) K = 1; // interrupteur fermé, donc u(t) = U SINON K = 0; // interrupteur ouvert, donc u(t) = 0 FIN_SI

È comune scegliere un periodo T <0,001 secondo, quindi una frequenza f> 1000 hertz, il che spiega perché l'interruttore K non è meccanico, ma elettronico (transistor o tiristore ).

Possiamo così mostrare che, durante il periodo T, il valore medio di u (t) è u_moyen = aU

Modificando il valore del duty cycle a, è possibile variare la luminosità di una lampada, la velocità di un motore DC, il funzionamento di un forno a microonde, ecc.

In termini energetici, questo tipo di dispositivo sostituisce vantaggiosamente i reostati .

Variante "tutto o poco"

In alcuni casi, come la ventilazione, un comando 1 significherà un'uscita S, il comando 0 significa un'uscita ridotta, ad esempio S / 10.

Vedi anche