Kỹ thuật điều khiển là gì?

Kỹ thuật điều khiển là một loại kỹ thuật áp dụng lý thuyết điều khiển cho các hệ thống thiết kế khác nhau.Các kỹ sư kiểm soát làm việc với nhiều loại công nghệ từ các thiết bị gia dụng đến tên lửa để tạo ra các hệ thống điều khiển.Kỹ thuật kiểm soát dựa trên các lý thuyết toán học cụ thể cho phép các kỹ sư thu thập hiệu quả phản hồi kiểm soát.Một hệ thống điều khiển đã hoàn thành sẽ cho phép một máy thuộc bất kỳ loại nào hoạt động độc lập.Hầu như mọi loại máy đều có một hệ thống điều khiển được thiết kế bởi một kỹ sư điều khiển.Nếu không có lĩnh vực nghiên cứu này, máy móc sẽ không thể hoạt động mà không có sự can thiệp liên tục của con người.Sử dụng công nghệ hiện đại, các kỹ sư điều khiển có thể chỉ huy bất kỳ loại hệ thống nào.Các hệ thống có thể bao gồm điện, tài chính, cơ học, hóa học, chất lỏng và đôi khi sinh học.Lý thuyết kiểm soát được chia thành hai trường phái tư tưởng chính được nghiên cứu ngày nay.Hai trường phái tư tưởng này bao gồm lý thuyết kiểm soát hiện đại và lý thuyết kiểm soát cổ điển.Cách tốt nhất để phân biệt giữa lý thuyết kiểm soát hiện đại và lý thuyết kiểm soát cổ điển là lưu ý sự khác biệt trong việc sử dụng miền.Các miền tần số đề cập đến một phản ứng thời gian vô hạn quét tần số.Các miền phức hợp tương tự như các miền tần số, mặc dù chúng là một sự trừu tượng theo nghĩa đen của tần số. Lý thuyết điều khiển hiện đại chỉ được thực hiện trong miền phức hợp-S hoặc trong miền tần số.Ngoài ra, lý thuyết điều khiển hiện đại có thể được áp dụng cho cả hệ thống đa đầu vào và đa đầu ra.Những người thực hành lý thuyết kiểm soát hiện đại thường gắn bó với hình thức kỹ thuật điều khiển này.Tương tự, các kỹ sư tuân theo lý thuyết kiểm soát cổ điển hầu như không bao giờ sử dụng lý thuyết kiểm soát hiện đại. Trái ngược với lý thuyết kiểm soát hiện đại, lý thuyết kiểm soát cổ điển nghiêm ngặt xử lý các hệ thống đầu vào và đầu ra đơn.Lý thuyết kiểm soát cổ điển được thực hiện bằng cách sử dụng các phương trình vi phân kết hợp với các miền phức hợp-S.Các hệ thống điều khiển ngày nay gần như hoàn toàn cơ học, mặc dù các kỹ sư điều khiển cung cấp các hệ thống điều khiển cơ bản cho hầu hết các máy.Kỹ thuật kiểm soát là một ngành học tương đối mới trong lĩnh vực kỹ thuật.Việc sử dụng thực tế của lý thuyết kiểm soát đã không được thực hiện cho đến thế kỷ XX.Trước thế kỷ XX, công nghệ không phải là một phần quan trọng của xã hội.Khi công nghệ bắt đầu nhanh chóng phát triển, nhu cầu về các kỹ sư điều khiển cũng bắt đầu tăng lên.Mặc dù lý thuyết kiểm soát đã có mặt trong lĩnh vực kỹ thuật cơ học trực tiếp theo nhu cầu của các kỹ sư điều khiển, nhưng nó không phải là một phần lớn các ngành kỹ thuật khác cho đến gần đây.Cơ khí, khoa học máy tính hoặc các ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ.Kỹ thuật hóa học cũng bao gồm một hình thức lý thuyết kiểm soát, mặc dù loại nghiên cứu này thường được gọi là kiểm soát quá trình.Về cơ bản, hầu hết các ngành kỹ thuật kết hợp một số hình thức lý thuyết kiểm soát, vì nó đã được chứng minh là rất quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật.