I den forrige tutorial om Elektroniske Systemer, så vi at et system kan defineres som en samling av delsystemer som direkte eller kontrollerer et inngangssignal til å produsere ønsket resultat tilstand.
funksjon av hvilken som helst elektronisk system som automatisk regulerer produksjon og holde den innenfor systemer ønsket input verdi eller «set point». Hvis systemene inngang endringer for uansett grunn, produksjonen av systemet må reagere i henhold til dette og endre seg selv for å gjenspeile den nye input-verdi.,
på samme måte, hvis noe skjer som forstyrrer systemer utgang uten å endre input verdi, produksjonen må reagere ved å returnere tilbake til den forrige verdien. I det siste, elektriske kontroll-systemer var i utgangspunktet manuell eller hva er det som kalles en » Open-loop System med svært få automatisk kontroll eller tilbakemeldinger har bygget i å regulere prosessen variabel, slik som å opprettholde ønsket utgang nivå eller verdi.
For eksempel, en elektrisk tørketrommel., Avhengig av mengden av klær eller hvordan de er våte, en bruker eller operatøren ville sette en tidtaker (controller) for å si 30 minutter, og på slutten av 30 minutter tørrere vil automatisk stoppe og slå-av-selv om klærne der fortsatt er våt eller fuktig.
I dette tilfellet, kontroll handling er den manuelle operatøren å vurdere våthet av klær og sette prosessen (tørrere) tilsvarende.
Så i dette eksempelet, klestørker ville være en open-loop system som det ikke overvåke eller måle tilstand av utgangssignal, som er tørrhet i klær., Deretter nøyaktigheten av tørkeprosessen, eller lykkes i å tørke klær, vil avhenge av opplevelsen av brukeren (operatør).
Imidlertid kan brukeren justere eller finjustere tørking av systemet til enhver tid ved å øke eller redusere timing kontrollere tørketid, hvis de tror at den opprinnelige tørkeprosessen vil ikke være oppfylt. For eksempel, øke timing kontrolleren til 40 minutter å utvide drying prosessen. Vurder følgende open-loop-blokk-diagram.,
» Open-loop-Tørking-System
Deretter en Open-loop system, også referert til som non-feedback system, er en type kontinuerlig kontroll system hvor produksjonen har ingen innflytelse eller påvirkning på kontroll virkningen av inngangssignalet. Med andre ord, i en åpen-sløyfe kontroll system utgang er hverken målt eller «ført tilbake» til sammenligning med innspill. Derfor, en open-loop system er forventet å kunne følge sine innspill kommando eller still point uavhengig av det endelige resultatet.,
Også, en open-loop system har ingen kjennskap til utgang slik tilstand kan selv korrigere eventuelle feil det kan gjøre når den forhåndsinnstilte verdien fonna, selv om dette resulterer i store avvik fra den forhåndsinnstilte verdien.
en Annen ulempe av åpen-sløyfe-systemer er at de er dårlig rustet til å håndtere forstyrrelser eller endringer i de forhold som kan redusere muligheten til å fullføre oppgaven. For eksempel, tørketrommel døren åpnes og varme er tapt., Timingen kontrolleren fortsetter uansett for en full 30 minutter, men klærne er ikke oppvarmet eller tørket på slutten av tørkeprosessen. Dette er fordi det er ingen informasjon sendes tilbake for å opprettholde en konstant temperatur.
Så kan vi se at open-loop system feil kan forstyrre tørkeprosessen og krever derfor ekstra tilsyn tilsyn av en bruker (operatør)., Problemet med denne forebyggende kontroll tilnærming er at brukeren trenger å se på prosessen temperaturen ofte og ta noen korrigerende kontroll handling når tørkeprosessen avvek fra sin ønskede verdien i å tørke klær., Denne typen manuell open-loop kontroll som reagerer før en feil som faktisk skjer er kalt Feed forward Control
målet av feed forward control, også kjent som logisk kontroll, er å måle eller forutsi eventuelle open-loop forstyrrelser og kompensere for dem manuelt før kontrollert variabel avviker for langt fra den opprinnelige sett punkt. Så for vår enkle eksempelet over, hvis tørketromler døren var åpen den ville bli oppdaget og stengt slik at tørkeprosessen for å fortsette.,
Hvis brukt riktig, avvik fra våte klær til tørk klær på slutten av 30 minutter ville være minimal hvis brukeren har reagert på feil situasjon (døren åpen) svært raskt. Imidlertid, dette fôret frem tilnærming kan ikke være helt nøyaktig hvis systemet endres, for eksempel nedgangen i tørking temperaturen var ikke lagt merke til under 30 minutters prosessen.
Da kan vi definere de viktigste egenskapene til en «Open-loop system» som å være:
- Det er ingen sammenligning mellom faktiske og ønskede verdier.,
- En open-loop system har ingen selv-regulering eller kontroll handling over utgang.
- Hver inngang innstillingen bestemmer en fast stilling for kontrolleren.
- Endringer eller forstyrrelser i eksterne forhold som ikke resulterer i en direkte utgang endre (med mindre kontroller innstillingen er endret manuelt).
Noen open-loop system kan representeres som flere cascaded blokker i serie eller en enkelt blokk-diagram med en inngang og utgang., Blokkdiagram av en open-loop system viser at signalvei fra inngang til utgang representerer en lineær bane med ingen feedback loop og for alle type kontroll system input er gitt betegnelsen θi og utgang θo.
Vanligvis, vi trenger ikke å manipulere open-loop-blokken diagrammet for å beregne den faktiske funksjonen for overføring. Vi kan bare skrive ned riktig relasjoner eller ligninger fra hver blokk-diagram, og deretter beregne den siste funksjonen for overføring fra disse ligningene som vist.,3>
Den Funksjonen for Overføring av hver blokk er derfor:
Den generelle funksjonen for overføring er gitt som:
Deretter Open-loop Forsterkningen er gitt som:
Når G representerer Funksjonen for Overføring av system eller delsystem, det kan bli omskrevet som: G(s) = θo(s)/θi(s)
Open-loop kontroll-systemer er ofte brukt sammen med prosesser som krever sekvenser av hendelser med hjelp av «ON-OFF» – signaler., For eksempel en vaskemaskin som krever vann for å bli slått «PÅ» og så når den er full er slått «AV» etterfulgt av varmeapparatet element blir slått «PÅ» for å varme opp vannet, og deretter ved en passende temperatur er slått «AV», og så videre.
Denne typen av «ON-OFF» open-loop kontroll er egnet for systemer hvor endringer i belastning skje sakte, og prosessen er svært langsomt virkende, nødvendiggjør sjeldne endringer i kontroll-handling av en operatør.,
Open-loop Kontroll Systemer Oppsummering
Vi har sett at en controller kan manipulere sine innganger for å oppnå ønsket effekt på produksjon av et system. En type kontroll system hvor produksjonen har ingen innflytelse eller påvirkning på kontroll virkningen av inngangssignalet er kalt en » Open-loop system.
En «open-loop system» er definert av det faktum at utgangssignalet eller tilstand er hverken målt eller «ført tilbake» til sammenligning med input-signal eller et system angi tilgangspunkt. Derfor åpen-sløyfe-systemer er ofte referert til som «Non-feedback-systemer».,
Også, som et open-loop system ikke bruke tilbakemeldinger for å finne ut om den nødvendige produksjonen var oppnådd, det «forutsetter» at ønskede mål av input var vellykket fordi den ikke kan rette eventuelle feil som det kunne gjøre, og så kan kompensere for eventuelle eksterne forstyrrelser til systemet.
Open-loop Motor Kontroll
Så, for eksempel, anta DC-motor-kontrolleren som vist. Hastigheten på rotasjonen av motor avhenger av spenningen som leveres til forsterker (den behandlingsansvarlige) av potensiometeret., Verdien av inngangsspenning kunne være proporsjonal til posisjon av potensiometeret.
Hvis potensiometeret er flyttet til toppen av motstand maksimal positiv spenning vil bli levert til forsterker som representerer full fart. Likeledes, hvis potensiometeret vindusvisker er flyttet til bunnen av motstand, null spenning vil bli levert noe som representerer en svært lav hastighet eller stoppe.,
Deretter plasseringen av potensiometre glidebryteren representerer input, θi som er forsterket av forsterkeren (controller) for å kjøre DC motor (prosess) på en fastsatt hastighet N som representerer utgang, θo av systemet. Motoren vil fortsette å rotere med en fast hastighet bestemmes av posisjonen av potensiometeret.
Som signalvei fra input til output er en direkte bane ikke utgjør en del av alle loop, total gevinst av systemet vil cascaded verdier av den enkelte gevinst fra potensiometeret, forsterker, motor og legg., Det er klart ønskelig at utgangen hastigheten på motoren skal være identisk med plasseringen av potensiometeret, noe som gir samlet gevinst på systemet som enhet.
Imidlertid den enkelte gevinster av potensiometeret, forsterker og motor kan variere over tid med endringer i forsyningsspenningen eller temperatur, eller motorer legg kan øke representerer eksterne forstyrrelser til open-loop motor control system.,
Men brukeren vil til slutt bli klar over endring i ytelse systemer (endring i motorens hastighet), og de kan rette det opp ved å øke eller redusere potensiometre inngangssignal tilsvarende for å opprettholde den opprinnelige eller ønsket hastighet.
fordelene med denne typen av «open-loop motor control» er at det er potensielt billig og enkelt å gjennomføre, noe som gjør den ideell for bruk i veldefinerte systemer ble forholdet mellom input og output er direkte og ikke påvirket av utenforliggende forstyrrelser., Dessverre er denne typen open-loop system er utilstrekkelig som varianter av eller forstyrrelser i systemet påvirker hastigheten til motoren. Så en annen form for kontroll er nødvendig.
I neste tutorial om Elektronikk Systemer, vil vi se på effekten av fôring tilbake noen av utgangssignalet til innspill, slik at de systemer for kontroll er basert på forskjellen mellom faktiske og ønskede verdier. Denne type electronics control system er kalt Closed-loop Kontroll.,
– >
