Шта је затворени систем за контролу петље и његов рад

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Број елемената који се комбинују да би се формирао систем за генерисање жељеног резултата познат је као систем управљања. Излазом било ког система може се управљати управљачким системом, јер сваки елемент у овом систему има утицај на излаз. Понекад контролни систем користи повратну спрегу да би добио стабилност и доследност и стабилност система за генерисање жељеног резултата. Овде је повратна петља елемент излазног сигнала. Концепт повратне спреге је веома битан у било ком контролном систему да би се постигла стабилност излаза. Системи управљања класификују се у два типа на основу везе повратних информација и то затворени систем управљања и систем управљања отвореном петљом

Шта је затворени систем управљања?

Дефиниција: Контролни систем затворене петље може се дефинисати као систем који има петљу повратне спреге (или) а контролни систем који користи повратни сигнал за генерисање излаза. Стабилност овог система може се контролисати системом повратних информација. Дакле, пружањем система повратних информација, било који контролни систем отворене петље може се променити у затворену петљу.




Жељени излаз се може постићи и одржавати проценом стварног стања и генерисаног резултата. Ако се генерисани излаз одмакне од стварног излаза, тада овај систем управљања ствара неисправан сигнал који се доводи на и / п сигнала. Једном када се сигнал грешке дода улазном сигналу, тада се може исправити излаз следеће петље, што је познато као аутоматски системи управљања.

Блок дијаграм

Тхе блок дијаграм система затворене петље приказано је доле. Основни елементи контролног система затворене петље укључују детектор грешака, контролер, повратне елементе и електрана .



Блок дијаграм затвореног система управљања

Блок-дијаграм затвореног система управљања

Када систем управљања укључује повратну спрегу, тада су ти системи познати као системи за управљање повратним информацијама. Дакле, излаз се може прецизно контролисати давањем повратних информација на улаз. Ова врста контролног система може садржати више повратних информација.

На горњем дијаграму грешка детектор генерише сигнал грешке, па је ово варијација улаза као и сигнал повратне спреге. Овај повратни сигнал може се добити од елемената повратне спреге у управљачком систему разматрањем излаза система као улаза. Као алтернатива улазу, овај сигнал грешке може се дати као улаз контролера.


Сходно томе, контролер генерише покретачки сигнал за управљање постројењем. У овом аранжману, излаз управљачког система може се аутоматски исправити да би се добио жељени излаз. Стога се ови системи називају и системима аутоматског управљања. Најбољи пример контролног система затворене петље је систем за управљање семафорима који укључује сензор на улазу.

Врсте затвореног система за контролу петље

Управљачки системи затворене петље класификују се у два типа у зависности од природе повратног сигнала, попут позитивног и негативног повратног сигнала.

Сигнал позитивне повратне информације

Затворени систем који укључује сигнал позитивне повратне спреге може се повезати на улаз система познат је као систем позитивне повратне спреге. Овај систем је такође именован као регенеративна повратна спрега. Најбољи пример ове позитивне повратне информације у електронским колима је оперативно појачало. Будући да се ова петља може постићи повезивањем неког дела излазног напона на улаз неинвертујућег терминала кроз повратну петљу помоћу отпорника.

Сигнал негативне повратне информације

Затворени систем који укључује сигнал негативне повратне спреге може се повезати на улаз система назива се систем негативне повратне спреге. Ова врста система назива се и дегенеративном повратном спрегом. Ове врсте система су врло стабилне и такође повећавају снагу.

Ови системи се користе за контролу електронских машина попут генератора струје, генератора напона, као и за контролу брзине машина. Затворени контролни системи се користе за доле наведене захтеве.

Функција преноса

Понашање система може се назначити преко његове функције преноса. Може се дефинисати као математички однос улаза и излаза управљачког система. Контролни систем се може израчунати кроз однос о / п и и / п. Према томе, излаз система управљања је производ функције уноса и преноса.

Контролни систем

Контролни систем

Пример контролног система затворене петље је приказан у наставку.

За горњи систем,

Ц (С) = Е (С) * Г (С)

Е (С) = Р (С) - Х (С) * Ц (С)

Замените ову вредност Е (С) у Ц (С), онда можемо добити

Ц (С) = [Р (С) - Х (С) * Ц (С)] * Г (С)

Ц (С) = Р (С) Г (С) - Х (С) * Ц (С) * Г (С)

Из горње једначине

Р (С) Г (С) = Ц (С) + Х (С) * Ц (С) * Г (С)

Р (С) Г (С) = Ц (С) [1 + Х (С) * Г (С)]

Ц (С) / Р (С) = Г (С) / [1 + Х (С) * Г (С)]

Ово је преносна функција овог система са негативним повратним информацијама. Слично томе, за позитивне повратне информације, једначина преносне функције може се записати као

Ц (С) / Р (С) = Г (С) / [1 - Х (С) * Г (С)]

Примери затвореног система управљања

Постоје различите врсте електронских уређаја који користе затворени систем управљања. Дакле примене затворених система управљања укључи следеће.

  • У серво стабилизатору напона, стабилизација напона се може постићи давањем повратних информација о излазном напону систему
  • У регулатор нивоа воде , ниво воде може одредити улазна вода
  • Температура у клима уређају се може подесити у зависности од температуре собе.
  • Брзином мотора може се управљати помоћу тахометра или сензора струје, где сензор детектује брзину мотора и шаље повратне информације контролном систему да промени брзину.
  • Још неки примери ових система укључују термостатски грејач, соларни систем. лансирни пројектил, аутоматски мотор, аутоматски тостер, систем за контролу воде помоћу турбине.
  • Аутоматско електрично пегла се може аутоматски контролисати температуром грејног елемента у пегли.

Предности

Тхе предности затвореног система управљања укључи следеће.

  • Ови системи су врло прецизни и мање склони грешкама.
  • Грешке се могу исправити путем повратног сигнала
  • Велика пропусност
  • Подржава аутоматизацију
  • Велика маргина буке
  • Они не могу утицати помоћу буке.

Мане

Тхе недостаци затвореног система управљања укључи следеће.

  • Дизајн овог система је сложен
  • Веома су сложени
  • Скупо
  • Потребно је огромно одржавање
  • Контролни систем осцилира понекад због повратних сигнала.
  • Потребно је више напора, као и времена, током дизајнирања система.

Дакле, ово је све о томе преглед затвореног система управљања укључујући блок дијаграм, типове, преносну функцију, предности, недостатке и његове примене Карактеристична једначина затвореног система управљања није ништа друго него подешавање називника преносне функције на нулу. Ево питања за вас, шта је систем управљања отвореном петљом?