A System sterowania to układ, w którym równanie różniczkowe reguluje zachowanie systemu komputerowego. Pętle sterujące wykorzystywane są głównie do obsługi systemów i urządzeń. Istnieją głównie dwa typy systemów sterowania: pętla otwarta I pętla zamknięta . System sterowania w pętli otwartej to taki typ systemu sterowania, w którym działanie sterujące jest niezależne od sygnału wyjściowego generowanego przez system fizyczny. Wskazuje, że działanie sterujące nie jest zmieniane przez wyjście układu sterowania w otwartej pętli.

Z drugiej strony system sterowania w pętli zamkniętej jest formą systemu, w którym działanie sterujące opiera się na danych wyjściowych oferowanych przez system fizyczny. Oznacza to, że wyjście układu sterowania w pętli zamkniętej zmienia działanie sterujące. Doświadczenie użytkownika określa dokładność systemu sterowania w otwartej pętli. Natomiast system z zamkniętą pętlą jest bardzo dokładny i precyzyjny nawet w obecności nieliniowości.

W tym artykule dowiesz się o różnicy pomiędzy Otwarta pętla I Systemy sterowania w pętli zamkniętej . Zanim jednak omówisz różnice, musisz poznać systemy sterowania w pętli otwartej i zamkniętej wraz z ich zaletami i wadami.

Co to jest system sterowania w pętli otwartej?

Jakiś „system sterowania w otwartej pętli” to rodzaj systemu sterowania, w którym wyjście systemu opiera się na wejściu, podczas gdy wejście lub kontroler systemu opiera się na wyjściu systemu. Te systemy z otwartą pętlą nie mają pętli sprzężenia zwrotnego i czasami nazywane są systemami bez sprzężenia zwrotnego.

System sterowania otrzymuje dane wejściowe z systemu. Następnie system przetwarza plik wejście i produkuje wyjście . System sterowania w pętli otwartej składa się z dwóch elementów fizycznych: sterownika i instalacji. Sterownik odpowiada za kontrolowanie wartości wejściowej, która następnie jest przesyłana do instalacji.

Kontrolowane dane wejściowe są przetwarzane przez element instalacji, który wytwarza powiązany sygnał wyjściowy. W tym systemie sterowania kontrolowana ilość energii wejściowej dostarczana instalacji jest uwalniana od wyprodukowanej produkcji.

Zalety i wady systemu sterowania w pętli otwartej

Są różne zalety I niedogodności systemu sterowania w otwartej pętli. Niektóre główne zalety i wady systemu sterowania w pętli otwartej są następujące:

Zalety

1. Systemy te zaprojektowano tak, aby były proste w budowie i utrzymaniu.
2. Systemy sterowania w otwartej pętli reagują szybciej, ponieważ jest mniej fizycznych komponentów do przetwarzania danych wejściowych.
3. Dane wyjściowe systemu wykazują stabilność.
4. Systemy te są mniej kosztowne.
5. Obsługa systemu sterowania w pętli otwartej jest dość wygodna.

Niedogodności

1. Zmiany mocy wyjściowej spowodowane zakłóceniami zewnętrznymi nie są automatycznie korygowane.
2. Systemy te muszą być regularnie kalibrowane.
3. Systemy są bardziej podatne na awarie.

Co to jest system sterowania w pętli zamkniętej?

A „system sterowania w pętli zamkniętej” to rodzaj systemu, w którym sygnał wyjściowy systemu jest sprzężony zwrotnie z wejściem systemu. W rezultacie powiązany sygnał wyjściowy definiował działanie sterujące w systemie sterowania w pętli zamkniętej.

A sterownik, instalacja, sprzężenie zwrotne lub czujnik , i komponent do wykrywania błędów są głównymi fizycznymi elementami systemu z zamkniętą pętlą. Początkowo sterownik otrzymuje wejście, czyli wejście odniesienia. Sterownik kontroluje ilość sygnału wejściowego i przesyła ją do instalacji. Następnie instalacja przetwarza kontrolowane wejście i wytwarza moc wyjściową.

Po wygenerowaniu początkowego sygnału wyjściowego element sprzężenia zwrotnego wybiera go i przekształca na sygnał tego samego rodzaju, co sygnał odniesienia. Sygnał zwrotny kierowany jest do detektora błędów. Detektor błędów wykrywa różnicę pomiędzy sygnałami odniesienia i sprzężenia zwrotnego, generuje sygnał błędu i wysyła go do sterownika.

Sterownik zmienia sygnał błędu w celu wywołania działania sterującego. Działanie kontrolne jest następnie przetwarzane przez instalację w celu skorygowania wydajności. Sygnały sterujące w pętli zamkniętej są mniej podatne na zakłócenia zewnętrzne i dzięki temu są dokładniejsze.

Zalety i wady systemu sterowania w pętli zamkniętej

Są różne zalety I niedogodności układu sterowania w pętli zamkniętej. Niektóre główne zalety i wady systemu sterowania w pętli zamkniętej są następujące:

Zalety

1. Systemy te są bardziej precyzyjne nawet w obecności nieliniowości.
2. Mają prostszy układ, dzięki czemu systemy te są tańsze i stabilniejsze.
3. Jest przystosowany do radzenia sobie z zakłóceniami zewnętrznymi.
4. Systemy te są mniej podatne na hałas.
5. System sprzężenia zwrotnego automatycznie koryguje sygnał wyjściowy.

Niedogodności

1. Systemy te są droższe i bardziej zaawansowane.
2. Sprzężenie zwrotne zmniejsza ogólne wzmocnienie systemu.
3. Głównym problemem związanym z systemem w pętli zamkniętej jest stabilność; dlatego potrzebny jest dodatkowy wysiłek, aby stworzyć stabilny system z zamkniętą pętlą.
4. Sprzężenie zwrotne w systemie z zamkniętą pętlą może skutkować reakcją oscylacyjną.

Kluczowe różnice między systemami sterowania w pętli otwartej i zamkniętej

Istnieje wiele kluczowych różnic między nimi pętla otwarta I systemy sterowania w pętli zamkniętej . Niektóre z kluczowych różnic między systemami sterowania w pętli otwartej i zamkniętej są następujące:

1. W systemie z otwartą pętlą działania sterujące nie są zależne od generowanej mocy wyjściowej. Z drugiej strony system z zamkniętą pętlą jest rodzajem systemu, w którym działanie sterujące opiera się na wytworzonej mocy wyjściowej.
2. A kontroler i a zakład są fizycznymi elementami systemu z otwartą pętlą. Z drugiej strony systemy sterowania w pętli zamkniętej wykorzystują: sterownik, element sprzężenia zwrotnego, instalacja, I detektor błędów jako elementy fizyczne.
3. Wyjście wygenerowane w systemie otwartej pętli nie zmienia ani nie modyfikuje działań sterujących. Natomiast system w pętli zamkniętej generuje zmianę mocy wyjściowej i modyfikuje działanie sterujące.
4. Pod względem kosztów system z obiegiem zamkniętym jest bardziej kosztowne niż system z otwartą pętlą.
5. Pod względem niezawodności system sterowania w zamkniętej pętli jest bardziej niezawodny niż system w otwartej pętli sterowania.
6. System sterowania w pętli otwartej nie jest w stanie poradzić sobie z zakłóceniami zewnętrznymi. Natomiast system sterowania w zamkniętej pętli jest przygotowany na zakłócenia zewnętrzne.
7. Fizyczne elementy systemu sterowania w otwartej pętli są dość proste w konfiguracji. Natomiast konfiguracja głównych elementów systemu w pętli zamkniętej jest dość skomplikowana.
8. Systemy z otwartą pętlą są czasami nazywane podręcznik Lub system sterowania bez sprzężenia zwrotnego . Natomiast systemy sterowania w pętli zamkniętej są często określane jako automatyczne systemy sterowania Lub systemy kontroli ze sprzężeniem zwrotnym .
9. Systemy sterowania w pętli otwartej są niedokładne, ponieważ nie ma zautomatyzowanego mechanizmu korygującego. Natomiast istnieje automatyczny mechanizm korygujący, który zapewnia dokładność systemu sterowania w zamkniętej pętli.
10. Systemy z pętlą otwartą wymagają mniej konserwacji niż systemy sterowania z pętlą zamkniętą. Natomiast systemy z pętlą zamkniętą wymagają większej konserwacji.
11. Systemy sterowania w pętli otwartej szybciej reagują na dane wejściowe, ponieważ zawierają kilka fizycznych elementów przetwarzających informacje. Natomiast system sterowania w pętli zamkniętej reaguje wolniej, ponieważ ma więcej elementów niż system sterowania w pętli otwartej.
12. Systemy sterowania w pętli otwartej są powszechnie stosowane w zastosowaniach praktycznych, takich jak automatyczne pralki, grzałki zanurzeniowe, automatyczne systemy sygnalizacji świetlnej i tak dalej. Natomiast systemy sterowania w pętli zamkniętej są powszechnie wykorzystywane w kilku zastosowaniach, w tym w tosterach, systemach wystrzeliwania rakiet, klimatyzatorach, lodówkach, systemach śledzenia radarowego i tak dalej.

Bezpośrednie porównanie systemów sterowania w pętli otwartej i zamkniętej

Tutaj dowiesz się o bezpośrednich porównaniach pomiędzy pętla otwarta I systemy sterowania w pętli zamkniętej . Główne różnice między systemami sterowania w pętli otwartej i w pętli zamkniętej są następujące:

Wniosek:

Systemy sterowania w pętli otwartej i pętli zamkniętej to dwa typy systemów sterowania wykorzystywane głównie do zarządzania zachowaniem systemów. Obydwa systemy mają swoje zalety i wady. Systemy sterowania w pętli zamkniętej są często bardziej niezawodne i spójne, ponieważ zapewniają sprzężenie zwrotne. Wiele automatycznych procesów wykorzystuje zarówno systemy sterowania w pętli otwartej, jak i w pętli zamkniętej, takie jak systemy kontroli temperatury w lodówkach, pralkach automatycznych, sygnalizacji świetlnej, klimatyzatorach itp.