Definice: uzavřený systém řízení je typ řízení systém, v němž kontrolní akce vyplývá závislost generovaného výkonu systému. Jednoduše řečeno, v těchto systémech řídí výstup systému vstup aplikovaný na systém.
změna vstupu podle výstupu vede k vytvoření přesnějšího výstupu systému., Ovladatelnost v systému s uzavřenou smyčkou je tedy dosažena výstupem generovaným využitím zpětné vazby.
Closed-loop systémy jsou považovány za plně automatický systém řízení, protože to je navržen tak, že dosažený výstup je automaticky ve srovnání s referenční vstupní mít požadovaný výstup.
potřeba řídicího systému s uzavřenou smyčkou
již jsme diskutovali v našem předchozím článku o řídicím systému., Řídicí systém je systém, který je navržen tak, aby produkoval zadaný výstup působením požadovaného ovládání.
nyní může být ovládání dodávané do systému buď nezávislé na výstupu, nebo závislé na výstupu. Tato varianta vede k dát dvě různé kategorie řídicího systému.
systém, ve kterém je řídící akce nezávislá na generovaném výstupu systému, se nazývá open-loop control system. Zatímco v systému s uzavřenou smyčkou, produkovaný výstup řídí fungování systému pomocí zpětné vazby.,
systém s uzavřenou smyčkou byl v podstatě navržen tak, aby překonal nevýhody spojené se systémem s otevřenou smyčkou. Víme, že systémy s otevřenou smyčkou nedrží schopnost automaticky poskytovat přesný výstup.
všichni jsme si vědomi skutečnosti, že základním požadavkem použití elektrického nebo elektronického systému je generování požadovaného výstupu. A v každém systému, pokud není měření provedeno a požadovaný výstup není dosažen, je téměř nemožné získat přesnou odezvu systému.,
Chcete-li mít přesnou odezvu systému, nejjednodušší je porovnat aplikovaný vstup s dosaženým výstupem. To pomáhá při určování chyby, která je přítomna uvnitř systému. Proto, jakmile je chyba měřena, může být snížena na nejnižší možnou hodnotu, aby se získal požadovaný výstup.
v systému s uzavřenou smyčkou je tedy na vstup poskytnut zpětnovazební signál. Tento signál zpětné vazby a referenční vstupní signál působí jako systémové buzení, aby získal požadovanou odezvu., Tímto způsobem výstup provádí řídící akci v systému s uzavřenou smyčkou.
co je zpětná vazba?
dosud jsme termín zpětná vazba použili tolikrát. Ale člověk musí jasně vědět, co zpětná vazba skutečně znamená?
takže v podstatě zpětná vazba funguje jako charakteristika systému, která umožňuje srovnání mezi dosaženým výstupem a referenčním vstupem systému.,
zpětná vazba je obecně součástí výstupního signálu, který je vrácen zpět vstupnímu signálu, takže je lze porovnat a požadovaný výstup lze dosáhnout, pokud současný výstup vykazuje variaci s požadovaným výstupem.
smyčka zpětné vazby je tedy považována za klíčový parametr řídicího systému s uzavřenou smyčkou.
zpětná vazba v jakémkoli obvodu může být obecně 2 typy:
1., Pozitivní Zpětná vazba: typ zpětné vazby v kontrolním systému, v němž vstupní signál a signál zpětné vazby jsou ve fázi s navzájem je známý jako pozitivní zpětnou vazbu systému.
v těchto systémech se referenční vstup přidá se zpětnovazebním signálem, čímž se zvýší zisk celkového systému.
2. Negativní zpětná vazba: v případě negativní zpětné vazby se vstupní signál a zpětnovazební signál navzájem projevují mimo fázový vztah.
pro získání chybového signálu se tedy odečte použitý vstupní signál a zpětnovazební signál., To vede ke snížení celkového zisku systému.
můžeme tedy říci, že je to faktor, který je nejdůležitější zodpovědný za požadovanou reakci systému.
Operace Uzavřené Smyčky Systému
obrázek zde ukazuje podrobné blokové schéma zastoupení uzavřené smyčky řídící systém:
Zde můžeme vidět, že příkaz vstup se přivádí do snímače.
je tomu tak proto, že není vždy nutné, aby byl dostupný vstup regulátorem přijatelný., V takových případech tedy nelze vstup přímo aplikovat na systém. Protože musí být změněn z jednoho formuláře do druhého, aby mohl vykonávat roli referenčního vstupu pro systém.
to je důvod, proč je vstup zpočátku aplikován na převodník, takže může být změněn na formu přijatelnou systémem podle povahy regulátoru a procesu.
když regulátor vytvoří řídicí signál podle použitého vstupu, provede se uvnitř systému požadovaná akce podle generovaného signálu.
to vede ke generování specifického výstupu., Je však nutné měřit generovaný výstup, aby se zjistilo, zda se jedná o požadovaný výstup nebo ne. Za tímto účelem je část dosaženého výstupu vrácena zpět na vstup. Tento signál funguje jako signál zpětné vazby.
tento signál zpětné vazby ve srovnání s referenčním vstupem generuje chybový signál. Tento chybový signál je dále poskytována na řadič, který produkuje manipulovat signál (úměrný error signál) což není nic jiného než řídící signál, který vede proces k odstranění chyby čímž se vytváří požadovaný výstup.,
dosažený výstup je známý jako řízený výstup systému a má přesnost.
přenosová Funkce Uzavřené Smyčky Kontrolu Systému
Přenos funkce určuje chování systému, jak je definován jako matematický vztah mezi vstupem a výstupem systému.
zisk systému definuje poměr výstupu ke vstupu. Můžeme tedy říci, že výstup systému je produktem přenosové funkce a vstupu.,
Zvážit systém uzavřené smyčky uveden níže:
Takže, pro výše daného systému,
Na dosazením hodnoty E(s) v 1. rovnice
provedení
Toto je přenosová funkce uzavřené smyčky systému s negativní zpětnou vazbu.
pro systém pozitivní zpětné vazby je uveden jako:
pro systém zpětné vazby unity (tj. Funkce přenosu je jednota.,