کنترل کننده برون خط (Offline Controller)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع کنترل کننده ها (Controller) را در آموزش زیر شرح دادیم :
کنترل کننده برون خط (Offline Controller) :
کنترل با سیگنال از پیش محاسبه شده
کنترل کننده برون خط یا Offline Controller به کنترل کننده ای گفته می شود که سیگنال کنترلی را از قبل (قبل از اجرای فرآیند) محاسبه می کند و سپس در حین اجرا، این سیگنال از پیش تعیین شده اعمال می شود، بدون اینکه فیدبک لحظه ای از خروجی گرفته شود. این همان کنترل حلقه باز است. البته گاهی اصطلاح برون خط برای تنظیم پارامترهای یک کنترل کننده (مانند تنظیم ضرایب PID با شبیه سازی) نیز به کار می رود، اما خود کنترل کننده در حین اجرا برخط است.
نمونه هایی از کنترل برون خط: ماشین لباسشویی با برنامه ثابت، سیستم های آبیاری زمان دار، برخی ربات های صنعتی که مسیر از پیش برنامه ریزی شده را تکرار می کنند (بدون حسگر).
\[ u(t) = u_{precomputed}(t) \quad \text{(بدون وابستگی به y(t))} \]کاربردها: فرآیندهای تکراری و بدون اغتشاش، سیستم هایی که سنسور ندارند یا سنسور گران است، آموزش و شبیه سازی، برنامه ریزی مسیر در رباتیک (که سپس توسط یک کنترل کننده برخط دنبال می شود).
✅ مزایا: سادگی، عدم نیاز به سنسور، عدم نگرانی از پایداری حلقه فیدبک.
⚠️ معایب: عدم توانایی در جبران اغتشاشات، حساسیت به تغییرات سیستم، دقت پایین.
در رباتیک، اغلب از یک رویکرد دو مرحله ای استفاده می شود: ابتدا یک مسیر بهینه به صورت برون خط با استفاده از مدل و روش های برنامه ریزی مسیر محاسبه می شود. سپس در حین حرکت، یک کنترل کننده برخط (مانند PID) این مسیر را با استفاده از فیدبک سنسورها دنبال می کند.
مثال: یک ربات جوشکار در خط تولید خودرو. مسیر جوش برای هر نوع بدنه از قبل توسط یک مهندس برنامه ریزی و در حافظه ربات ذخیره می شود (کنترل برون خط). ربات این مسیر را بارها و بارها تکرار می کند. اما اگر قطعه کمی جابجا شود، ربات خطا خواهد داشت. برای رفع این مشکل، ربات های مدرن از بینایی ماشین (فیدبک) برای تصحیح مسیر استفاده می کنند که ترکیبی از برون خط و برخط است.
