کنترل کننده آنالوگ (Analog Controller)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع کنترل کننده ها (Controller) را در آموزش زیر شرح دادیم :
کنترل کننده آنالوگ (Analog Controller) :
کنترل با مدارات الکترونیکی آنالوگ
کنترل کننده آنالوگ یا Analog Controller نوعی کنترل کننده است که با استفاده از قطعات الکترونیکی آنالوگ (آمپ لیفایرهای عملیاتی، خازن ها، مقاومت ها، دیودها) پیاده سازی می شود. این کنترل کننده ها به صورت پیوسته و بدون نمونه برداری کار می کنند.
یک کنترل کننده PID آنالوگ را می توان با چند آپ امپ و المان های غیرفعال ساخت: بخش تناسبی با یک مقاومت، بخش انتگرالی با یک خازن در مدار فیدبک، و بخش مشتق گیر با یک خازن در ورودی.
\[ \text{مدار انتگرال گیر با آپ امپ: } V_{out} = -\frac{1}{RC} \int V_{in} dt \]کاربردها: سیستم های قدیمی کنترل صنعتی، برخی تجهیزات نظامی (که به نویز دیجیتال حساس هستند)، سیستم های با سرعت بسیار بالا که نمونه برداری ممکن نیست، آموزش و آزمایشگاه ها.
✅ مزایا: سرعت بالا (بدون تأخیر نمونه برداری)، پیوستگی سیگنال، سادگی در برخی کاربردها، مقاوم در برابر نویزهای دیجیتال.
⚠️ معایب: مشکل در تنظیم دقیق، وابستگی به دما و کهولت قطعات، عدم انعطاف پذیری (تغییر نیاز به تعویض قطعات دارد)، ابعاد بزرگ، مصرف انرژی بیشتر.
کنترل کننده های آنالوگ در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ رایج بودند، اما با پیشرفت تکنولوژی دیجیتال، بیشتر کاربردها به سمت کنترل کننده های دیجیتال رفته است. با این حال، در برخی کاربردهای خاص (مانند کنترل توان در فرکانس های بالا) هنوز از کنترل کننده های آنالوگ استفاده می شود.
مثال: یک کنترل کننده PID آنالوگ برای کنترل دمای یک کوره کوچک. با تنظیم پتانسیومترها می توان ضرایب را تغییر داد. خروجی کنترل کننده یک ولتاژ آنالوگ است که به یک تریاک یا SSR متصل می شود.
مزیت اصلی کنترل کننده آنالوگ سرعت بالای آن است، زیرا هیچ تأخیر محاسباتی و نمونه برداری وجود ندارد. این ویژگی در سیستم های بسیار سریع (مثل کنترل جریان در منابع تغذیه سوئیچینگ) اهمیت دارد.
