Co je systém řízení otevřené smyčky a jak funguje?

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





První kontrolní systém byl vynalezen „guvernérem Flyballu Jamese Watta“ v roce 17. Hlavním záměrem tohoto zařízení je udržovat konstantní otáčky motoru změnou přívodu páry do motoru. V současné době hraje řídicí systém v moderním prostředí zásadní roli technologie protože tyto systémy ovlivní náš každodenní život nebo více. Nejlepším příkladem řídicích systémů jsou automobily, klimatizace, chladničky, geezery atd. Tyto systémy se používají v různých průmyslových produktech pro kontrolu kvality, dopravní systémy, robotiku, zbraňové systémy, vesmírnou technologii atd. A také se používají ve strojírenství / neinženýrské obory. Tento článek pojednává o přehledu toho, co je řídicí systém a jeden z jeho typů, jmenovitě řídicí systém s otevřenou smyčkou.

Co je to kontrolní systém?

Definice: Řídicí systém lze definovat jako výstup systému, který lze ovládat změnou jeho vstupu. Chování systému lze tedy vyjádřit pomocí diferenciálních rovnic. Požadovaného výstupu lze tedy dosáhnout v řídicím systému řízením, řízením nebo ovládáním chování systému. Řídicí systémy se dělí na dva typy, jmenovitě řídicí systémy s otevřenou smyčkou a řídicí systémy s uzavřenou smyčkou.




Co je systém řízení otevřené smyčky?

Blokové schéma řídicího systému otevřené smyčky je uvedeno níže. V následujícím diagramu lze zadat vstup do řídicího systému, aby bylo možné získat požadovaný výstup. Tento získaný výstup však nelze považovat za použití tohoto systému pro další referenční vstup.

V následujícím systému obsahuje dva bloky, jako je řadič, stejně jako řízený proces. Obecně platí, že vstup do systému závisí hlavně na požadovaném výkonu. Na základě vstupu lze řídicí signál generovat prostřednictvím ovladače. Tento signál může být předán procesorové jednotce. Proto lze na základě řídicího signálu provést příslušné zpracování, aby bylo možné dosáhnout výstupu.



Otevřete systém ovládání smyčky

Otevřete systém ovládání smyčky

V řídicím systému s otevřenou smyčkou neexistuje žádná cesta zpětné vazby. To je důvod, proč je vstup v řídicím systému s otevřenou smyčkou nezávislý na výstupu. Zde je pozoruhodné, že to obvykle generuje poruchu v systému, protože neexistuje šance na změnu vstupu, jakmile výstup ilustruje rozdíl od odhadované hodnoty.

Příklady řídicích systémů s otevřenou smyčkou zahrnout následující.


  • Automatická pračka
  • Stroj na přípravu kávy nebo čaje
  • Hlasitost stereofonního systému
  • Elektrický sušič rukou
  • Toustovač chleba
  • Inkoustové tiskárny
  • Servomotor / servomotor
  • Elektrická žárovka
  • Sušička prádla založená na časovači
  • Vypínač
  • televize dálkové ovládání
  • Vodovodní kohoutek
  • Systém zámku dveří

Funkce řídicího systému

Mezi vlastnosti tohoto systému patří následující.

  • Mezi vlastnosti řídicího systému patří zejména matematický vztah jakéhokoli řídicího systému, který musí být jasný mezi vstupem i výstupem systému.
  • U lineárního řídicího systému lze vztah mezi vstupem a výstupem určit pomocí lineární proporcionality.
  • U nelineárního řídicího systému lze vztah mezi vstupem a výstupem označit lineární proporcionalitou.

Pro dobrý kontrolní systém jsou nutné následující faktory.

  • Přesnost
  • Kmitání
  • Citlivost
  • Rychlost
  • Hluk
  • Šířka pásma
  • Stabilita

Vlastnosti

Vlastnosti řídicího systému otevřené smyčky jsou:

  • Mezi skutečnými a preferovanými hodnotami není žádný kontrast.
  • Nemá žádný kontrolní účinek na hodnotu výstupu.
  • Každé nastavení vstupu rozhoduje o nastaveném provozním místě regulátoru.
  • Změny v externích podmínkách ovlivní přímou změnu výstupu.

Příklad řídicího systému s otevřenou smyčkou

Můžeme pozorovat provoz světelný ovladač na různých silničních přejezdech. Signály generované řídicím systémem jsou časově závislé. V době návrhu regulátoru může být regulátoru dáno vnitřní časování.
Jakmile je tedy řídicí jednotka dopravního signálu upevněna na křižovatce, může být prostřednictvím řídicí jednotky zobrazen každý signál.

Řídicí systém zde nemá co dělat s použitím vyprodukovaného výstupu, protože nemůže změnit svůj vstup na základě tamního provozu na kterékoli straně. Po určité pevné časové mezeře na základě primárně generovaného vstupu generuje řídicí systém výstup.

Zde v řídicím systému může být časovací sekvence poskytována použitými relé.

Znamená to tedy jasně, že vstup zůstane pro generovaný výstup nezávislý.

Zvažte níže uvedený kontrolní systém.

Funkce přenosu

Funkce přenosu

Přenosovou funkci řídicího systému lze odvodit pomocí následující rovnice.

G (S) = výstup / vstup

Pokud je výše uvedená přenosová funkce uvažována samostatně pro každý blok, je uvedena jako následující.

U prvního bloku G1 (S) je přenosová funkce G1 (S) = Y1 / Yi

Pro G2 (S) = Y2 / Y1

Pro G3 (S) = Y0 / Y2

Funkci celkového přenosu lze tedy vypočítat jako

G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2

Zisk otevřené smyčky lze tedy vypočítat jako G = Yo / Yi

Takže použití řídicího systému s otevřenou smyčkou určuje, že operátor systému je připraven zvážit nejmenší rozdíl ve výstupu z odhadované hodnoty.

Výhody

The výhody řídicího systému s otevřenou smyčkou zahrnout následující.

  • Velmi jednoduché a snadné navrhnout tyto typy řídicích systémů.
  • Nízké náklady ve srovnání s jinými systémy
  • Méně údržby
  • Výstup je stabilní
  • Velmi vhodné k použití
  • Pohodlné ovládání

Nevýhody

Nevýhody řídicího systému s otevřenou smyčkou zahrnují následující.

  • Šířka pásma je menší.
  • Nepřesné
  • Systém bez zpětné vazby není spolehlivý, pokud je jejich výstup ovlivněn některými vnějšími poruchami,
  • Rozdíly ve výstupu nelze automaticky opravit.
  • Vyžaduje včasnou rekalibraci.
  • Tyto řídicí systémy jsou více horizontální vůči chybám.
  • Změny v preferovaném výstupu mohou být účinkem rušení.
  • Změnu výstupu lze provést automaticky

Aplikace

Aplikace řídicího systému otevřené smyčky zahrnují následující.

  • Používá se v řídicím systému semaforu
  • Ponorná tyč
  • Dálkové ovládání TV,
  • Automatické pračky,
  • Ohřívače v místnostech
  • Otevírání dveří & uzavírací systémy automaticky.

O toto tedy jde přehled řídicího systému otevřené smyčky . U tohoto druhu řídicího systému není žádný vliv na řízení vstupního signálu. Tyto systémy se běžně nazývají systémy zpětné vazby, protože neobsahují žádnou zpětnou vazbu, která by rozhodovala, zda bylo dosaženo potřebného výstupu. Zde je otázka, co je řídicí systém s uzavřenou smyčkou?