a korábbi bemutató Elektronikus Rendszerek, láttuk, hogy egy rendszer lehet meghatározni, mint egy gyűjtemény az alrendszerek, amely közvetlen vagy a vezérlés bemeneti jel, hogy a kívánt kimeneti állapot.
bármely elektronikus rendszer feladata, hogy automatikusan szabályozza a kimenetet, és a kívánt bemeneti értéken vagy “beállítási ponton”tartsa. Ha a rendszer bemenete bármilyen okból megváltozik, a rendszer kimenetének ennek megfelelően kell reagálnia, és meg kell változtatnia magát, hogy tükrözze az új bemeneti értéket.,
hasonlóképpen, ha valami véletlenül zavarja a rendszer kimenetét a bemeneti érték megváltoztatása nélkül, a kimenetnek válaszolnia kell az előző beállított értékre való visszatéréssel. A múltban az elektromos vezérlőrendszerek alapvetően kézi vagy úgynevezett nyitott hurkú rendszer voltak, nagyon kevés automatikus vezérléssel vagy visszacsatolási funkcióval, amelyek a folyamatváltozó szabályozására épültek, hogy fenntartsák a kívánt kimeneti szintet vagy értéket.
például egy elektromos ruhaszárító., Attól függően, hogy mennyi ruhát, vagy milyen nedves vannak, a felhasználó vagy üzemeltető beállítana egy időzítő (vezérlő) mondani 30 perc, és a végén a 30 perc a szárító automatikusan leáll, majd kapcsolja ki akkor is, ha a ruhákat, ahol még nedves vagy nedves.
ebben az esetben a vezérlési művelet a kézi kezelő, aki értékeli a ruhák nedvességét, és ennek megfelelően állítja be a folyamatot (a szárítót).
tehát ebben a példában a ruhaszárító nyitott hurkú rendszer lenne, mivel nem figyeli vagy méri a kimeneti jel állapotát, ami a ruhák szárazsága., Ezután a szárítási folyamat pontossága vagy a ruhák szárításának sikere a felhasználó (Üzemeltető) tapasztalatától függ.
a felhasználó azonban bármikor módosíthatja vagy finomíthatja a rendszer szárítási folyamatát az időzítésvezérlők szárítási idejének növelésével vagy csökkentésével, ha úgy gondolja, hogy az eredeti szárítási folyamat nem teljesül. Például az időzítésvezérlő 40 percre történő növelése a szárítási folyamat meghosszabbítása érdekében. Vegye figyelembe a következő nyitott hurok blokkdiagramot.,
Open-loop szárító rendszer
ezután egy nyitott hurkú rendszer, más néven nem visszacsatoló rendszer, egy olyan folyamatos vezérlőrendszer, amelyben a kimenet nincs hatással vagy hatással a bemeneti jel vezérlésére. Más szavakkal, egy nyitott hurkú vezérlőrendszerben a kimenetet sem mérik, sem” visszaadják ” a bemenethez képest. Ezért egy nyitott hurok rendszer várhatóan hűségesen követi a bemeneti parancsot vagy a beállított pontot a végeredménytől függetlenül.,
Is, egy open-loop-rendszer nem a tudás, a kimeneti állapot, tehát nem önálló hibák korrigálása lehet, hogy ha a beállított érték sodródik, még akkor is, ha ez azt eredményezi, nagy eltérések, a beállított érték.
a nyitott hurkú rendszerek másik hátránya, hogy rosszul vannak felszerelve olyan zavarok vagy változások kezelésére, amelyek csökkenthetik a kívánt feladat teljesítésének képességét. Például a szárító ajtaja kinyílik, a hő elvész., Az időzítő vezérlő a teljes 30 perctől függetlenül folytatódik,de a ruhákat a szárítási folyamat végén nem melegítik vagy szárítják. Ennek oka az, hogy nincs olyan információ, amelyet az állandó hőmérséklet fenntartása érdekében táplálnak vissza.
akkor láthatjuk, hogy a nyílt hurkú rendszerhibák megzavarhatják a szárítási folyamatot, ezért a felhasználó (Üzemeltető) fokozott felügyeleti figyelmét igényli., A probléma ezzel az előzetes ellenőrzés a megközelítés, hogy a felhasználónak meg kell nézni a folyamat hőmérséklet gyakran vesz bármilyen korrekciós ellenőrzési művelet, amikor a szárítási folyamat eltért a kívánt értéket a száradó ruhák., Ez a fajta kézi nyitott hurokvezérlés, amely a hiba tényleges bekövetkezése előtt reagál, az úgynevezett előtolás-vezérlés
az előtolás-vezérlés célja, más néven prediktív vezérlés, az esetleges nyitott hurkú zavarok mérése vagy előrejelzése, és manuálisan kompenzálja őket, mielőtt a szabályozott változó túl messze van az eredeti beállítási ponttól. Tehát a fenti egyszerű példánkban, ha a szárítóajtó nyitva volt, azt észlelték és bezárták, így a szárítási folyamat folytatódhatott.,
ha helyesen alkalmazzák, a nedves ruháktól a száraz ruhákig való eltérés a 30 perc végén minimális lenne, ha a felhasználó nagyon gyorsan reagálna a hibahelyzetre (ajtó nyitva). Ez a takarmány-előremeneti megközelítés azonban nem lehet teljesen pontos, ha a rendszer megváltozik, például a szárítási hőmérséklet csökkenését nem észlelték a 30 perces folyamat során.
ezután meghatározhatjuk a “nyitott hurok rendszer” fő jellemzőit:
- nincs összehasonlítás a tényleges és a kívánt értékek között.,
- egy nyitott hurkú rendszernek nincs önszabályozó vagy ellenőrző hatása a kimeneti érték felett.
- minden bemeneti beállítás meghatározza a vezérlő rögzített működési helyzetét.
- a külső körülmények változásai vagy zavarai nem eredményeznek közvetlen kimeneti változást (kivéve, ha a vezérlő beállítása manuálisan módosul).
bármely nyitott hurkú rendszer több lépcsőzetes blokkként ábrázolható sorozatban vagy egyetlen blokkdiagramként bemenettel és kimenettel., A nyílt hurkú rendszer blokkdiagramja azt mutatja, hogy a bemenetről kimenetre vezető jelút egy visszacsatoló hurok nélküli lineáris utat jelent, és bármilyen típusú vezérlőrendszer esetében a bemenet A θi és a θo jelölést kapja.
általában nem kell manipulálnunk a nyitott hurok blokkdiagramot a tényleges átviteli funkció kiszámításához. Csak leírhatjuk a megfelelő kapcsolatokat vagy egyenleteket az egyes blokkdiagramokból, majd kiszámítjuk a végső átviteli függvényt ezekből az egyenletekből az ábrán látható módon.,3>
Az Átviteli Függvény az egyes blokk tehát:
A teljes átviteli függvény a következőképpen adják meg: 
Akkor a Nyílt láncú Szert az adott egyszerűen, mint:
Ha a G képviseli az Átviteli Függvény a rendszer vagy alrendszer lehet írni, mint: G(s) = θo(s)/θi(s)
Open-loop control rendszerek gyakran használnak a folyamatok, amelyek megkövetelik a sorozatot, az események, a támogatás az “ON-OFF” jeleket., Például egy mosógép, amely előírja, hogy a vizet be kell kapcsolni, majd amikor a teljes ki van kapcsolva “ki”, majd a fűtőelem be van kapcsolva a víz melegítéséhez, majd megfelelő hőmérsékleten “ki”, és így tovább.
Ez a fajta” On-OFF ” nyitott hurkú vezérlés olyan rendszerekhez alkalmazható, ahol a terhelés lassan változik, és a folyamat nagyon lassú, ami az operátor vezérlési műveletének ritka módosítását teszi szükségessé.,
nyitott hurkú vezérlőrendszerek összefoglalása
láttuk, hogy a vezérlő manipulálhatja bemeneteit, hogy megkapja a kívánt hatást a rendszer kimenetére. Az egyik típusú vezérlőrendszert, amelyben a kimenetnek nincs befolyása vagy hatása a bemeneti jel vezérlési hatására, nyílt hurkú rendszernek nevezzük.
egy ” nyitott hurkú rendszert “az a tény határoz meg, hogy a kimeneti jelet vagy állapotot sem mérik, sem” visszaadják ” a bemeneti jelhez vagy a rendszer beállított pontjához képest. Ezért a nyílt hurkú rendszereket általában “nem visszacsatoló rendszereknek”nevezik.,
továbbá, mivel egy nyitott hurkú rendszer nem használ visszajelzést annak meghatározására, hogy elérte-e a kívánt kimenetet, “feltételezi”, hogy a bemenet kívánt célja sikeres volt, mert nem tudja kijavítani az esetleges hibákat, ezért nem tudja kompenzálni a rendszer külső zavarait.
nyitott hurkú motorvezérlés
így például vállalja az egyenáramú motorvezérlőt az ábrán látható módon. A motor forgási sebessége az erősítőhöz (a vezérlőhöz) a potenciométer által szolgáltatott feszültségtől függ., A bemeneti feszültség értéke arányos lehet a potenciométer helyzetével.
Ha a potenciométer az ellenállás tetejére kerül, akkor a maximális pozitív feszültséget az erősítőhöz továbbítják, amely teljes sebességet képvisel. Hasonlóképpen, ha a potenciométer ablaktörlőt az ellenállás aljára mozgatják, akkor nulla feszültség kerül szállításra, ami nagyon lassú sebességet vagy megállást jelent.,
ezután a potenciométerek csúszka helyzete a bemenetet jelöli, θi amelyet az erősítő (vezérlő) erősít, hogy az egyenáramú motort (folyamatot) a kimenetet reprezentáló n beállított sebességgel vezesse, θo a rendszer. A motor továbbra is rögzített sebességgel forog, amelyet a potenciométer helyzete határoz meg.
mivel a bemenetről a kimenetre vezető jelút egy olyan közvetlen út, amely nem része semmilyen huroknak, a rendszer általános nyeresége a potenciométer, az erősítő, a motor és a terhelés egyedi nyereségének lépcsőzetes értékei lesznek., Nyilvánvaló, hogy a motor kimeneti sebességének meg kell egyeznie a potenciométer helyzetével, így a rendszer teljes nyeresége egységként.
a potenciométer, az erősítő és a motor egyedi nyeresége azonban idővel változhat a tápfeszültség vagy a hőmérséklet változásával, vagy a motorok terhelése növekedhet, ami a nyitott hurkú motorvezérlő rendszer külső zavarait jelenti.,
de a felhasználó végül tudomást szerez a rendszer teljesítményének változásáról (a motor fordulatszámának változása), és kijavíthatja azt a potenciométerek bemeneti jelének megfelelő növelésével vagy csökkentésével az eredeti vagy a kívánt sebesség fenntartása érdekében.
az előnye az ilyen típusú “Open-loop motor control”, hogy ez potenciálisan olcsó és egyszerű végrehajtani, így ideális a jól meghatározott rendszerek voltak a kapcsolat a bemenet és a kimenet közvetlen, és nem befolyásolja semmilyen külső zavarok., Sajnos az ilyen típusú nyitott hurok rendszer nem megfelelő, mivel a rendszer változásai vagy zavarai befolyásolják a motor sebességét. Ezután egy másik ellenőrzési forma szükséges.
az elektronikai rendszerekről szóló következő bemutatóban megvizsgáljuk a kimeneti jel egy részének a bemenetre történő visszatáplálásának hatását, hogy a rendszervezérlés a tényleges és a kívánt értékek közötti különbségen alapuljon. Az ilyen típusú elektronikai vezérlőrendszert zárt hurkú vezérlésnek nevezik.,
