A sistem de control este un sistem în care o ecuație diferențială guvernează comportamentul sistemului informatic. Bucle de control sunt utilizate în principal pentru a manipula sisteme și dispozitive. Există în principal două tipuri de sisteme de control: buclă deschisă și buclă închisă . Sistemul de control în buclă deschisă este acel tip de sistem de control în care acțiunea de control este independentă de ieșirea generată de sistemul fizic. Indică faptul că acțiunea de control nu este modificată de ieșirea sistemului de control în buclă deschisă.
Pe de altă parte, sistemul de control în buclă închisă este o formă de sistem în care acțiunea de control se bazează pe ieșirea oferită de sistemul fizic. Aceasta înseamnă că ieșirea sistemului de control în buclă închisă modifică acțiunea de control. Experiența utilizatorului definește acuratețea sistemului de control în buclă deschisă. În schimb, sistemul în buclă închisă este foarte precis și precis chiar și în prezența neliniarității.
În acest articol, veți afla despre diferența dintre Buclă deschisă și Sisteme de control în buclă închisă . Dar înainte de a discuta diferențele, trebuie să cunoașteți sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă cu avantajele și dezavantajele lor.
Ce este sistemul de control în buclă deschisă?
Un „sistem de control în buclă deschisă” este un tip de sistem de control în care ieșirea sistemului se bazează pe intrare, în timp ce intrarea sau controlerul sistemului se bazează pe ieșirea sistemului. Aceste sisteme cu buclă deschisă nu au o buclă de feedback și sunt uneori cunoscute ca sisteme non-feedback.
Sistemul de control primește intrare în sistem. După aceea, sistemul procesează intrare si produce ieșire . Sistemul de control în buclă deschisă este alcătuit din două componente fizice: un controler și o instalație. Controlerul este responsabil pentru controlul valorii de intrare, care este apoi transmisă fabricii.
Intrarea controlată este procesată de componenta instalației, care produce rezultatul asociat. În acest sistem de control, cantitatea controlată de intrare pe care o oferă instalației este eliberată de ieșirea produsă.
Avantajele și dezavantajele sistemului de control în buclă deschisă
Sunt diverse avantaje și dezavantaje a sistemului de control în buclă deschisă. Câteva avantaje și dezavantaje principale ale sistemului de control în buclă deschisă sunt următoarele:
Avantaje
- Aceste sisteme sunt concepute pentru a fi simplu de construit și întreținut.
- Sistemele de control în buclă deschisă răspund mai repede, deoarece există mai puține componente fizice de procesat.
- Ieșirea sistemului demonstrează stabilitate.
- Aceste sisteme sunt mai puțin costisitoare.
- Funcționarea sistemului de control în buclă deschisă este destul de convenabilă.
Dezavantaje
- Modificările de ieșire cauzate de perturbații externe nu sunt ajustate automat.
- Aceste sisteme trebuie calibrate în mod regulat.
- Sistemele sunt mai vulnerabile la defecțiuni.
Ce este un sistem de control în buclă închisă?
A „sistem de control în buclă închisă” este un tip de sistem în care semnalul de ieșire al sistemului este transmis înapoi la intrarea sistemului. Ca rezultat, semnalul de ieșire asociat a definit acțiunea de control într-un sistem de control în buclă închisă.
A controler, plantă, feedback sau a senzor , si un componenta de detectare a erorilor sunt principalele componente fizice ale unui sistem în buclă închisă. Inițial, controlerul primește intrarea, adică intrarea de referință. Controlerul controlează cantitatea de intrare și o trimite la fabrică. După aceea, instalația procesează intrarea controlată și produce ieșirea.
Când ieșirea inițială este generată, componenta de feedback o selectează și o convertește într-un semnal de același fel ca și semnalul de referință. Semnalul de feedback este direcționat către detectorul de eroare. Detectorul de erori detectează diferența dintre semnalele de referință și de feedback, creează semnalul de eroare și îl trimite controlerului.
Controlerul modifică semnalul de eroare pentru a produce acțiunea de control. Acțiunea de control este ulterior procesată de către instalație pentru a-și rectifica producția. Semnalele de control în buclă închisă sunt mai puțin afectate de perturbațiile externe și, prin urmare, sunt mai precise.
Avantajele și dezavantajele sistemului de control în buclă închisă
Sunt diverse avantaje și dezavantaje a sistemului de control în buclă închisă. Câteva avantaje și dezavantaje principale ale sistemului de control în buclă închisă sunt următoarele:
Avantaje
- Aceste sisteme sunt mai precise chiar și în prezența neliniarităților.
- Au un aspect mai simplu și, prin urmare, aceste sisteme sunt mai accesibile și mai stabile.
- Este echipat pentru a face față perturbărilor externe.
- Aceste sisteme sunt mai puțin afectate de zgomot.
- Sistemul de feedback corectează automat ieșirea.
Dezavantaje
- Aceste sisteme sunt mai scumpe și mai sofisticate.
- Feedback-ul scade câștigul general al sistemului.
- Principala problemă cu sistemul în buclă închisă este stabilitatea; prin urmare, este necesar un efort suplimentar pentru a crea un sistem stabil în buclă închisă.
- Feedback-ul într-un sistem cu buclă închisă poate avea ca rezultat un răspuns oscilant.
Diferențele cheie între sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă
Există diverse diferențe cheie între buclă deschisă și sisteme de control în buclă închisă . Unele dintre diferențele cheie dintre sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă sunt următoarele:
- Într-un sistem în buclă deschisă, acțiunile de control nu depind de ieșirea generată. Pe de altă parte, un sistem în buclă închisă este un fel de sistem în care acțiunea de control se bazează pe ieșirea produsă.
- A controlor si a plantă sunt componentele fizice ale unui sistem în buclă deschisă. Pe de altă parte, sistemele de control în buclă închisă utilizează a controler, element de feedback, plantă, și detector de erori ca componente fizice.
- Ieșirea generată de sistemul în buclă deschisă nu modifică sau modifică acțiunile de control. În schimb, sistemul în buclă închisă a generat modificarea ieșirii și modifică acțiunea de control.
- În ceea ce privește costul, sistemul în buclă închisă este mai costisitoare decât sistemul cu buclă deschisă.
- În ceea ce privește fiabilitatea, sistemul de control cu buclă închisă este mai fiabil decât sistemul cu buclă de control deschisă.
- Un sistem de control în buclă deschisă este incapabil să facă față perturbărilor externe. În schimb, sistemul de control în buclă închisă este pregătit să facă față perturbărilor externe.
- Componentele fizice ale sistemului de control în buclă deschisă sunt destul de simplu de configurat. În schimb, configurarea componentelor principale ale sistemului în buclă închisă este destul de complicată.
- Sistemele în buclă deschisă sunt uneori cunoscute ca manual sau sistem de control non-feedback . În schimb, sistemele de control în buclă închisă sunt denumite frecvent ca sisteme automate de control sau sisteme de control cu feedback .
- Sistemele de control în buclă deschisă sunt inexacte deoarece nu există un mecanism de corectare automatizat. În schimb, există un mecanism de corectare automată care asigură acuratețea sistemului de control în buclă închisă.
- Sistemele în buclă deschisă necesită mai puțină întreținere decât sistemul de control în buclă închisă. În schimb, sistemele cu circuit închis necesită mai multă întreținere.
- Sistemele de control în buclă deschisă răspund la intrare mai rapid, deoarece conține mai multe componente fizice pentru procesarea informațiilor. În schimb, sistemul de control în buclă închisă răspunde mai lent, deoarece are mai multe componente decât sistemul de control în buclă deschisă.
- Sistemele de control în buclă deschisă sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații practice, cum ar fi mașini de spălat automate, încălzitoare cu imersie, sisteme automate de semnalizare și așa mai departe. În schimb, sistemele de control în buclă închisă sunt utilizate în mod obișnuit în mai multe aplicații, inclusiv prăjitoare de pâine, sisteme de lansare de rachete, aparate de aer condiționat, frigidere, sisteme de urmărire radar și așa mai departe.
Comparație directă între sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă
Aici, veți învăța comparațiile cap la cap între buclă deschisă și sisteme de control în buclă închisă . Principalele diferențe dintre sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă sunt următoarele:
| Caracteristici | Sistem de control în buclă deschisă | Sistem de control în buclă închisă |
|---|---|---|
| Definiție | Este un sistem de control care nu are o cale de feedback. | Este un tip de sistem de control care conține o cale de feedback. |
| Acțiune de control | Este independent de rezultatul generat. | Depinde de rezultatul generat. |
| Schimbări | Ieșirea sa nu modifică și nu modifică acțiunea de control. | Ieșirea sa modifică acțiunea de control. |
| De asemenea, se referă | Acestea sunt uneori cunoscute ca sisteme de control manuale sau fără feedback. | Acestea sunt adesea denumite sisteme de control automate sau sisteme de control cu feedback. |
| Complexitatea designului | Designul acestui tip de sistem este destul de simplu. | Proiectarea acestui tip de sistem este complexă. |
| Fiabilitate | Fiabilitatea sa este mai mică. | Fiabilitatea sa este ridicată. |
| Cost | Este mai puțin costisitor. | Este mai costisitor. |
| întreținere | Are nevoie de mai puțină întreținere. | Are nevoie de mai multă întreținere. |
| Componentele principale | Are în principal două tipuri de componente fizice, inclusiv controler și instalație. | Are mai multe componente fizice, inclusiv element de feedback al controlerului, instalație și detector de erori. |
| Precizie | Aceste sisteme sunt inexacte deoarece nu există un mecanism de corectare automată. | Aceste sisteme sunt mai precise deoarece există un mecanism de corectare automată. |
| Raspuns | Are o reacție rapidă, deoarece nu există măsurători de ieșire sau feedback. | Răspunsul său este lent din cauza prezenței feedback-ului. |
| Optimizare | Nu se optimizeaza. | Este optimizat pentru a genera rezultatul dorit. |
| Implementarea | Este ușor de implementat. | Este complex de implementat. |
| Zgomot | Conține mai mult zgomot intern. | Are mai puțin zgomot intern decât sistemul de control în buclă deschisă. |
| Stabilitate | Este foarte stabil. | Este mai puțin stabil decât sistemul de control în buclă deschisă. |
| Exemplu | Aceste sisteme sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații practice, cum ar fi mașini de spălat automate, încălzitoare cu imersie, sisteme de semnalizare automată și așa mai departe | Aceste sisteme sunt utilizate în mod obișnuit în mai multe aplicații, inclusiv prăjitoare de pâine, sisteme de lansare de rachete, aparate de aer condiționat, frigidere, sisteme de urmărire radar și așa mai departe. |
Concluzie:
Sistemele de control în buclă deschisă și în buclă închisă sunt două tipuri de sisteme de control care sunt utilizate în principal pentru a gestiona comportamentul sistemelor. Ambele sisteme au propriile lor avantaje și dezavantaje. Sistemele de control în buclă închisă sunt adesea mai fiabile și mai consistente, deoarece oferă feedback. Multe procese automate utilizează atât sisteme de control în buclă deschisă, cât și în buclă închisă, cum ar fi sistemele de control al temperaturii în frigidere, mașini de spălat automate, semafoare, aparate de aer condiționat etc.