meghatározás: a zárt hurkú vezérlőrendszer olyan vezérlőrendszer, amelyben a vezérlési művelet a rendszer generált kimenetétől való függőséget mutatja. Egyszerű szavakkal, ezekben a rendszerekben a rendszer kimenete szabályozza a rendszerre alkalmazott bemenetet.
a bemenet változása a kimenet szerint pontosabb rendszerkimenetet eredményez., Így a kontrollálhatóság a zárt hurkú rendszerben a visszacsatolási útvonal felhasználásával generált kimeneten keresztül érhető el.
a Zárt hurkú rendszer tekinthető teljes mértékben automatikus ellenőrzési rendszer, mert úgy alakítottuk ki, hogy az elért kimenet automatikusan összehasonlítva a referencia beviteli, hogy a szükséges kimeneti.
zárt hurkú vezérlőrendszer szükségessége
a vezérlőrendszerről szóló korábbi cikkünkben már tárgyaltunk., A vezérlőrendszer olyan rendszer, amelyet úgy terveztek, hogy meghatározott kimenetet állítson elő a szükséges vezérléssel.
most a rendszerhez biztosított vezérlés lehet kimeneti független vagy kimeneti függő. Ez a változás vezet, hogy két különböző kategóriájú ellenőrzési rendszer.
egy olyan rendszer, amelyben a vezérlési művelet független a generált rendszer kimenettől, nyílt hurkú vezérlőrendszerként ismert. Zárt hurkú rendszerben az előállított kimenet a visszacsatolás használatával szabályozza a rendszer működését.,
alapvetően egy zárt hurkú rendszert terveztek a nyitott hurkú rendszerhez kapcsolódó hátrányok leküzdésére. Tudjuk, hogy a nyitott hurkú rendszerek nem képesek automatikusan pontos kimenetet biztosítani.
mindannyian tisztában vagyunk azzal, hogy az elektromos vagy elektronikus rendszer használatának alapvető követelménye a kívánt kimenet előállítása. Bármely rendszerben, ha a mérést nem hajtják végre, és a szükséges kimenetet nem érik el, akkor szinte lehetetlenné válik a pontos rendszer válasz.,
tehát a pontos rendszerválasz eléréséhez a legegyszerűbb módja az alkalmazott bemenet összehasonlítása az elért kimenettel. Ez segít meghatározni a hiba, amely jelen van a rendszeren belül. Ezért a hiba mérése után a lehető legalacsonyabb értékre csökkenthető a kívánt kimenet elérése érdekében.
így egy zárt hurkú rendszerben visszacsatolási jelet adnak a bemenetnek. Ez a visszacsatolási jel, valamint a referencia bemeneti jel rendszer gerjesztésként működik a kívánt válasz eléréséhez., Így a kimenet zárt hurkú rendszerben végzi el a vezérlési műveletet.
mi a visszajelzés?
eddig annyiszor használtuk a visszacsatolás kifejezést. De világosan meg kell tudni, hogy mit jelent a visszajelzés?
tehát alapvetően a visszacsatolás a rendszer jellemzője, amely lehetővé teszi a rendszer elért kimenete és Referencia bemenete közötti összehasonlítást.,
a visszacsatolás általában a kimeneti jel egy része, amelyet visszaadunk a bemeneti jelnek, hogy a kettő összehasonlítható legyen, és a kívánt kimenet akkor érhető el, ha a jelen kimenet a kívánt kimenettel való eltérést mutatja.
így a visszacsatolási hurok a zárt hurkú vezérlőrendszer legfontosabb paraméterének tekinthető.
a visszajelzések bármely áramkörben általában 2 típusból állhatnak:
1., Pozitív visszacsatolás: pozitív visszacsatolási rendszerként ismert az a típusú visszacsatolás egy olyan vezérlőrendszerben, amelyben a bemeneti jel és a visszacsatolási jel fázisban van egymással.
ezekben a rendszerekben a referencia bemenet hozzáadódik a visszacsatolási jelhez, ezáltal növelve a teljes rendszer nyereségét.
2. Negatív visszacsatolás: negatív visszacsatolás esetén a bemeneti jel és a visszacsatolási jel fázison kívüli kapcsolatot mutat egymással.
így az alkalmazott bemeneti jel és a visszacsatolási jel levonásra kerül a hibajel eléréséhez., Ez a rendszer általános nyereségének csökkenéséhez vezet.
így azt mondhatjuk, hogy ez a tényező a legfontosabb, amely felelős a rendszer kívánt válaszáért.
zárt hurkú rendszer működése
az ábra itt egy zárt hurkú vezérlőrendszer részletes blokkdiagramját mutatja:
itt láthatjuk, hogy a parancsbevitelt egy transzducer táplálja.
Ez azért van így, mert nem mindig szükséges, hogy a rendelkezésre álló bemenet elfogadható legyen a vezérlő által., Így ilyen esetekben a bemenet nem alkalmazható közvetlenül a rendszerre. Mivel meg kell változtatni az egyik formáról a másikra, hogy képes legyen ellátni a referencia bemenet szerepét a rendszer számára.
Ez az oka annak, hogy a bemenetet eredetileg a jelátalakítóra alkalmazzák, hogy a rendszer által a vezérlő és a folyamat jellegének megfelelően elfogadható formává változhasson.
amikor a vezérlő az alkalmazott bemenet szerint állítja elő a vezérlőjelet, akkor a generált jel szerinti szükséges művelet a rendszeren belül történik.
Ez egy adott kimenet létrehozásához vezet., De meg kell mérni a generált kimenetet annak megállapításához, hogy ez a kívánt kimenet-e vagy sem. Tehát ehhez az elért kimenet egy részét visszaadják a bemenetnek. Ez a jel visszacsatolási jelként működik.
Ez a visszacsatolási jel a referencia bemenethez képest hibajelzést generál. Ezt a hibajelzést tovább továbbítják a vezérlőnek, amely manipulált jelet állít elő (a hibajellel arányos), amely nem más, mint egy vezérlő jel, amely a folyamatot irányítja a hiba kiküszöbölésére, ezáltal előállítva a kívánt kimenetet.,
az elért kimenet a rendszer vezérelt kimeneteként ismert, és pontos.
zártláncú vezérlőrendszer átviteli függvénye
Az átviteli függvény a rendszer viselkedését jelzi, mivel azt a rendszer bemenete és kimenete közötti matematikai összefüggésként definiálják.
a rendszer nyeresége meghatározza a kimenet és a bemenet arányát. Így mondhatjuk, hogy a rendszer kimenete az átviteli függvény és a bemenet eredménye.,
Fontolja meg a zárt rendszer alábbiakban:
Tehát, a fent adott rendszer,
A helyettesítő értéke E(s) az 1. egyenlet
átültető
Ez az átviteli függvény egy zárt rendszer negatív visszajelzést.
egy pozitív visszacsatolási rendszer esetében a következőképpen adható meg:
egy egység visszacsatolási rendszer (i.,E H(s) = 0) nagy értékű nyereséggel. Az átviteli funkció egység.,