Ce este un sistem de control al buclei închise și funcționarea sa

Numărul de elemente care sunt combinate pentru a forma un sistem pentru a genera ieșirea dorită este cunoscut sub numele de sistem de control. Ieșirea oricărui sistem poate fi controlată de sistemul de control, deoarece fiecare element din acest sistem are un efect asupra ieșirii. Uneori, un sistem de control folosește o buclă de feedback pentru a obține stabilitatea, consistența și stabilitatea unui sistem pentru generarea ieșirii preferate. Aici, o buclă de feedback este un element al semnalului de ieșire. Conceptul de feedback este foarte esențial în orice sistem de control pentru a obține stabilitatea ieșirii. Sistem de control sunt clasificate în două tipuri pe baza conexiunii de feedback și anume sistemul de control în buclă închisă și sistemul de control în buclă deschisă

Ce este un sistem de control cu ​​buclă închisă?

Definiție: Un sistem de control cu ​​buclă închisă poate fi definit ca un sistem care are o buclă de feedback (sau) a sistem de control care utilizează un semnal de feedback pentru a genera ieșirea. Stabilitatea acestui sistem poate fi controlată de un sistem de feedback. Deci, oferind un sistem de feedback, orice sistem de control cu ​​buclă deschisă poate fi transformat într-o buclă închisă.

Rezultatul dorit poate fi atins și menținut prin evaluarea stării reale și a rezultatului generat. Dacă ieșirea generată este îndepărtată de ieșirea reală, atunci acest sistem de control produce un semnal defect care este alimentat la i / p al semnalului. Odată ce semnalul de eroare este adăugat la semnalul de intrare, atunci următoarea ieșire în buclă poate fi corectată, cunoscută sub numele de sisteme de control automat.

Diagramă bloc

schema bloc a sistemului în buclă închisă este prezentat mai jos. Elementele de bază ale sistemului de control în buclă închisă includ detector de erori, controler, elemente de feedback și centrală electrică .

Diagrama blocului sistemului de control cu ​​buclă închisă

Atunci când sistemul de control include o buclă de feedback, atunci sistemele sunt cunoscute sub numele de sisteme de control de feedback. Deci, ieșirea poate fi controlată cu precizie prin furnizarea de feedback la intrare. Acest tip de sistem de control poate include mai multe feedback-uri.

În diagrama de mai sus, eroarea detector generează un semnal de eroare, deci aceasta este variația intrării, precum și a semnalului de feedback. Acest semnal de feedback poate fi obținut din elementele de feedback din sistemul de control, considerând ieșirea sistemului ca o intrare. Ca alternativă a intrării, acest semnal de eroare poate fi dat ca intrare a unui controler.

În consecință, controlerul generează un semnal de acționare pentru a controla instalația. În acest aranjament, ieșirea sistemului de control poate fi corectată automat pentru a obține ieșirea preferată. Prin urmare, aceste sisteme sunt denumite și sisteme de control automat. Cel mai bun exemplu de sistem de control în buclă închisă este un sistem de control al semaforului care include un senzor la intrare.

Tipuri de sistem de control al buclei închise

Sistemele de control cu ​​buclă închisă sunt clasificate în două tipuri, în funcție de natura semnalului de feedback, cum ar fi semnalul de feedback pozitiv și semnalul de feedback negativ.

Semnal de feedback pozitiv

Sistemul cu buclă închisă care include un semnal de feedback pozitiv poate fi conectat la intrarea sistemului este cunoscut ca un sistem de feedback pozitiv. Acest sistem este, de asemenea, numit feedback regenerativ. Cel mai bun exemplu al acestui feedback pozitiv în circuitele electronice este un amplificator operațional. Deoarece această buclă poate fi realizată prin conectarea unei porțiuni din tensiunea de ieșire la intrarea terminalului care nu se inversează printr-o buclă de feedback folosind un rezistor.

Semnal de feedback negativ

Sistemul cu buclă închisă care include un semnal de feedback negativ poate fi conectat la intrarea sistemului este denumit sistem de feedback negativ. Acest tip de sistem este denumit și feedback degenerativ. Aceste tipuri de sisteme sunt foarte stabile și, de asemenea, sporesc rezistența.

Aceste sisteme sunt utilizate pentru a controla mașinile electronice, cum ar fi generatoarele de curent, generatoarele de tensiune și, de asemenea, pentru a controla viteza mașinilor. Sistemele de control cu ​​buclă închisă sunt utilizate pentru cerințele menționate mai jos.

Funcție de transfer

Comportamentul sistemului poate fi indicat prin intermediul funcției sale de transfer. Poate fi definit ca relația matematică a intrării și ieșirii sistemului de control. Sistemul de control poate fi calculat prin raportul dintre o / p și i / p. Prin urmare, ieșirea sistemului de control este produsul funcției de intrare și transfer.

Sistem de control

Exemplul sistemului de control în buclă închisă este prezentat mai jos.

Pentru sistemul de mai sus,

C (S) = E (S) * G (S)

E (S) = R (S) - H (S) * C (S)

Înlocuiți această valoare E (S) în C (S), apoi putem obține

C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)

C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)

Din ecuația de mai sus

R (S) G (S) = C (S) + H (S) * C (S) * G (S)

R (S) G (S) = C (S) [1 + H (S) * G (S)]

C (S) / R (S) = G (S) / [1 + H (S) * G (S)]

Aceasta este funcția de transfer a acestui sistem cu feedback negativ. În mod similar, pentru feedback-ul pozitiv, ecuația funcției de transfer poate fi scrisă ca

C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]

Exemple de sisteme de control cu ​​buclă închisă

Există diferite tipuri de dispozitive electronice care utilizează un sistem de control în buclă închisă. Asa ca aplicații ale sistemelor de control în buclă închisă include următoarele.

• În stabilizatorul servo de tensiune, stabilizarea tensiunii poate fi atinsă prin transmiterea feedback-ului de tensiune de ieșire sistemului
• În controlor de nivel al apei , nivelul apei poate fi decis de apa de intrare
• Temperatura în AC poate fi reglată în funcție de temperatura camerei.
• Viteza motorului poate fi controlată folosind un tahometru sau un senzor de curent, unde senzorul detectează viteza motorului și trimite feedback către sistemul de control pentru a-și modifica viteza.
• Alte exemple ale acestor sisteme includ încălzitor termostat, sistem solar. lansator de rachete, motor auto, prăjitor de pâine automat, sistem de control al apei folosind o turbină.
• Fierul electric automat poate fi controlat automat de temperatura elementului de încălzire din fier.

Avantaje

avantajele sistemului de control în buclă închisă include următoarele.

• Aceste sisteme sunt foarte precise și sunt mai puțin predispuse la erori.
• Erorile pot fi corectate prin semnalul de feedback
• Latime de banda mare
• Suportă automatizarea
• Marjă mare de zgomot
• Nu pot afecta prin zgomot.

Dezavantaje

dezavantaje ale sistemului de control în buclă închisă include următoarele.

• Proiectarea acestui sistem este complicată
• Sunt foarte complexe
• Scump
• Este necesară o întreținere uriașă
• Sistemul de control oscilează uneori din cauza semnalelor de feedback.
• În timpul proiectării sistemului sunt necesare mai multe eforturi, precum și timp.

Astfel, totul este vorba o prezentare generală a unui sistem de control în buclă închisă inclusiv diagrama bloc, tipuri, funcția de transfer, avantaje, dezavantaje și aplicațiile sale Ecuația caracteristică a sistemului de control în buclă închisă nu este altceva decât setarea numitorului funcției de transfer la zero. Iată o întrebare pentru dvs., ce este sistemul de control în buclă deschisă?