Otomatik kontrol sistemleri insan müdahalesi olmaksızın kendisini denetleyerek istediğimiz değer aralıklarında bir ekipmanın çalışmasını sağlayan sistemlerdir. Bir makineyi veya sistemi 2 farklı şekilde kontrol etmemiz mümkündür. Bu yöntemlerden ilki açık kontroldür ki aslında pek çoğumuz bu kontrol yöntemine aşinayız.
Kontrol altında çalışacak bir sistemden, eylemi düzeltmeye yönelik olarak hiçbir bilginin geri verilmediği süreci kastetmekteyiz. Yukarıdaki resimde ısıtılan bir oda ve odanın dışında yer alan bir sensör bulunmaktadır. Bu yöntem aslında bir ısıtma kontrolü için hiçte pratik bir yol değil çünkü odanın sıcaklığı tamamen dış ortamın ısısına göre ayarlanmaktadır. Odanızın içindeki kalorifer tesisatını düşünün, dışarının soğukluğuna göre kaloriferin sıcaklığını ayarlayacak. Ancak halen oda sıcaklığının son durumundan haberdar değiliz. Eğer dışarısı çok soğuk olursa sensörler daha fazla ısı vermesini isteyecek sistemden. Son durumda oda içindeki hava aşırı kuru hale gelerek sağlığımıza tehdit oluşturacaktır. Bu durumda fazla olan ısıya bir sınır getirmeliyiz. Isıtılan odanın sıcaklığı cam, duvar ve diğer odalara olan ısı geçişleri sebebiyle sürekli dinamik yani değişken bir durumdadır. Bu yüzden sisteme giren ısı miktarı ile çıkan ısı miktarlarını bilip kıyas yapmalı, aradaki farka göre çalışacak daha iyi bir kontrol sistemi tasarlamalıyız. İşte bu yönteme Kapalı Çevrim (Geri Beslemeli) Kontrol diyoruz.
Basitçe bu sistemde odanın sıcaklığını algılayan ikinci bir sensör yerleştiriyoruz. Böylece odaya girecek ısıyı 1.sensör, çıkan sıcaklığı ise 2.sensör belirlemiş olacak. Giren ve çıkan ısı miktarı arasındaki farkın artışı ve azalmasına göre valf sistemi dengeleyecektir.
Buraya kadar olan kısımda kabaca sistemin mantığından bahsettik. Bu aşamadan sonra artık kapalı kontrol çevrimlerinin matematiğine giriş yapacağız. Neden bir matematiksel sisteme ihtiyaç duyuyoruz sorusu aklınıza gelmiş olabilir. Kısaca anlatmamız gerekirse sistemin denetlenmesi için sensörlerden ve bunlara göre bağımlı çalışan valf sistemleri kullanıyorduk. Ancak sıcaklığın 1 dereceden daha az farklarda olası durumunda bile elektro valfler sürekli dengeyi korumak için açılıp kapanacaktır. Elektronik sistemlerin aç/kapa hareketlerini devamlı yapmaları ömürlerinin daha kısa olmasına sebep olur. Bunu kalorifer değilde arabanın kontrolcüsü olarak düşünün; aracın beyninin değiştirilme maliyeti hayli fazla! Matematiksel denklem kurarak farkların ne oranda olması gerektiğini, ne kadar sönümleme veya sınırın ne oranda kalınacağının ayarlanması gereklidir.
Kontrol etme yöntemlerinden en yaygın olanı Oransal-İntegral-Türev denetleme (PID) yöntemidir. PID teorisi sisteminiz için daha iyi bir kontrol denklemini tasarlamanız da sizlere yardımcı olacaktır. Konunun devamı olarak PID Kavramına giriş adlı makaleyi okuyarak daha fazla bilgi edinebilirsiniz.