A kontrolní systém je systém, ve kterém diferenciální rovnice řídí chování počítačového systému. Řídicí smyčky se používají hlavně pro manipulaci se systémy a zařízeními. Existují především dva typy řídicích systémů: otevřená smyčka a uzavřená smyčka . Řídicí systém s otevřenou smyčkou je ten typ řídicího systému, kde je činnost řízení nezávislá na výstupu generovaném fyzickým systémem. Indikuje, že činnost ovládání není změněna výstupem řídicího systému s otevřenou smyčkou.
Na druhé straně je řídicí systém s uzavřenou smyčkou formou systému, ve kterém se řídicí akce opírá o výstup, který nabízí fyzický systém. Znamená to, že výstup řídicího systému s uzavřenou smyčkou mění činnost řízení. Zkušenosti uživatele definují přesnost řídicího systému s otevřenou smyčkou. Naproti tomu systém s uzavřenou smyčkou je vysoce přesný a přesný i v přítomnosti nelinearity.
V tomto článku se dozvíte, jaký je mezi nimi rozdíl Otevřená smyčka a Řídicí systémy s uzavřenou smyčkou . Než však probereme rozdíly, musíte vědět o řídicích systémech s otevřenou a uzavřenou smyčkou s jejich výhodami a nevýhodami.
schéma modelu e-r
Co je řídicí systém s otevřenou smyčkou?
An „kontrolní systém s otevřenou smyčkou“ je typ řídicího systému, ve kterém výstup systému závisí na vstupu, zatímco vstup nebo regulátor systému závisí na výstupu systému. Tyto systémy s otevřenou smyčkou postrádají zpětnovazební smyčku a někdy jsou známé jako systémy bez zpětné vazby.
Řídicí systém přijímá vstup do systému. Poté systém zpracuje vstup a vyrábí výstup . Řídicí systém s otevřenou smyčkou se skládá ze dvou fyzických součástí: řídicí jednotky a zařízení. Regulátor je zodpovědný za řízení vstupní hodnoty, která je pak přenášena do závodu.
Řízený vstup je zpracováván komponentou závodu, která produkuje související výstup. V tomto řídicím systému je kontrolované množství vstupu, které zařízení nabízí, osvobozeno od vyrobeného výstupu.
Výhody a nevýhody systému řízení s otevřenou smyčkou
Existují různé výhody a nevýhody systému řízení s otevřenou smyčkou. Některé hlavní výhody a nevýhody systému řízení s otevřenou smyčkou jsou následující:
Výhody
- Tyto systémy jsou navrženy tak, aby byly jednoduché na stavbu a údržbu.
- Řídicí systémy s otevřenou smyčkou reagují rychleji, protože existuje méně fyzických komponent pro zpracování vstupu.
- Výstup systému demonstruje stabilitu.
- Tyto systémy jsou méně nákladné.
- Ovládání systému řízení s otevřenou smyčkou je docela pohodlné.
Nevýhody
- Změny výstupu způsobené vnějšími poruchami nejsou automaticky upravovány.
- Tyto systémy musí být pravidelně kalibrovány.
- Systémy jsou náchylnější k poruchám.
Co je řídicí systém s uzavřenou smyčkou?
A 'systém řízení s uzavřenou smyčkou' je druh systému, ve kterém se výstupní signál systému vrací zpět na vstup systému. Výsledkem je, že přidružený výstupní signál definoval řídicí akci v řídicím systému s uzavřenou smyčkou.
A regulátor, závod, zpětná vazba nebo a senzor a součást detekce chyb jsou hlavní fyzické součásti systému s uzavřenou smyčkou. Zpočátku regulátor přijímá vstup, tj. referenční vstup. Regulátor řídí množství vstupu a posílá jej do závodu. Poté závod zpracovává řízený vstup a produkuje výstup.
10 procent ze 60
Když je generován počáteční výstup, zpětná vazba jej vybere a převede na signál stejného druhu jako referenční signál. Zpětnovazební signál je směrován do detektoru chyb. Detektor chyb detekuje rozdíl mezi referenčním a zpětnovazebním signálem, vytvoří chybový signál a odešle jej do řídicí jednotky.
Ovladač změní chybový signál tak, aby vyvolal řídicí akci. Regulační akce je následně zpracována závodem za účelem nápravy jeho výkonu. Řídicí signály s uzavřenou smyčkou jsou méně ovlivněny vnějšími poruchami, a proto jsou přesnější.
Výhody a nevýhody uzavřeného regulačního systému
Existují různé výhody a nevýhody systému řízení s uzavřenou smyčkou. Některé hlavní výhody a nevýhody systému řízení s uzavřenou smyčkou jsou následující:
Výhody
- Tyto systémy jsou přesnější i v přítomnosti nelinearit.
- Mají jednodušší uspořádání a tak jsou tyto systémy ve výsledku cenově dostupnější a stabilnější.
- Je vybavena tak, aby zvládla vnější rušení.
- Tyto systémy jsou méně ovlivněny hlukem.
- Systém zpětné vazby automaticky koriguje výstup.
Nevýhody
- Tyto systémy jsou dražší a sofistikovanější.
- Zpětná vazba snižuje celkový zisk systému.
- Hlavním problémem systému uzavřené smyčky je stabilita; proto je zapotřebí zvláštního úsilí k vytvoření stabilního systému s uzavřenou smyčkou.
- Zpětná vazba v systému s uzavřenou smyčkou může mít za následek oscilační odezvu.
Klíčové rozdíly mezi řídicími systémy s otevřenou a uzavřenou smyčkou
Mezi nimi jsou různé klíčové rozdíly otevřená smyčka a řídicí systémy s uzavřenou smyčkou . Některé z klíčových rozdílů mezi řídicími systémy s otevřenou a uzavřenou smyčkou jsou následující:
- V systému s otevřenou smyčkou nejsou řídicí akce závislé na generovaném výstupu. Na druhé straně systém s uzavřenou smyčkou je druh systému, ve kterém se řídící činnost opírá o produkovaný výstup.
- A ovladač a a rostlina jsou fyzické součásti systému s otevřenou smyčkou. Na druhé straně řídicí systémy s uzavřenou smyčkou využívají a regulátor, zpětnovazební prvek, rostlina, a detektor chyb jako fyzické komponenty.
- Výstup generovaný systémem s otevřenou smyčkou nemění ani neupravuje ovládací akce. Naproti tomu systém s uzavřenou smyčkou generuje změnu výstupu a modifikuje regulační činnost.
- Z hlediska nákladů je to systém s uzavřenou smyčkou nákladnější než systém s otevřenou smyčkou.
- Z hlediska spolehlivosti je řídicí systém s uzavřenou smyčkou spolehlivější než systém s otevřenou regulační smyčkou.
- Řídicí systém s otevřenou smyčkou není schopen řešit vnější poruchy. Naproti tomu řídicí systém s uzavřenou smyčkou je připraven vypořádat se s vnějšími poruchami.
- Fyzické komponenty řídicího systému s otevřenou smyčkou se konfigurují poměrně jednoduše. Naproti tomu nastavení hlavních komponent systému uzavřené smyčky je poměrně složité.
- Systémy s otevřenou smyčkou jsou někdy známé jako manuál nebo kontrolní systém bez zpětné vazby . Naproti tomu řídicí systémy s uzavřenou smyčkou jsou často označovány jako automatické řídicí systémy nebo zpětnovazební řídicí systémy .
- Systémy řízení s otevřenou smyčkou jsou nepřesné, protože neexistuje žádný automatický korekční mechanismus. Naproti tomu existuje automatický korekční mechanismus, který zajišťuje přesnost regulačního systému s uzavřenou smyčkou.
- Systémy s otevřenou smyčkou vyžadují méně údržby než řídicí systém s uzavřenou smyčkou. Naproti tomu systémy s uzavřenou smyčkou vyžadují větší údržbu.
- Řídicí systémy s otevřenou smyčkou reagují na vstup rychleji, protože obsahují několik fyzických komponent pro zpracování informací. Naproti tomu řídicí systém s uzavřenou smyčkou reaguje pomaleji, protože má více komponent než řídicí systém s otevřenou smyčkou.
- Řídicí systémy s otevřenou smyčkou se běžně používají v praktických aplikacích, jako jsou automatické pračky, ponorné ohřívače, automatické systémy dopravních signálů a tak dále. Naproti tomu řídicí systémy s uzavřenou smyčkou se běžně používají v několika aplikacích, včetně toustovačů, systémů odpalování raket, klimatizací, chladniček, radarových sledovacích systémů a tak dále.
Přímé srovnání mezi řídicími systémy s otevřenou a uzavřenou smyčkou
Zde se dozvíte vzájemné srovnání otevřená smyčka a řídicí systémy s uzavřenou smyčkou . Hlavní rozdíly mezi řídicími systémy s otevřenou a uzavřenou smyčkou jsou následující:
python třídící n-tice
Funkce | Řídicí systém s otevřenou smyčkou | Řídicí systém s uzavřenou smyčkou |
---|---|---|
Definice | Jde o řídicí systém, který nemá zpětnou vazbu. | Je to typ řídicího systému, který obsahuje zpětnovazební cestu. |
Ovládací akce | Je nezávislý na generovaném výstupu. | Závisí na generovaném výstupu. |
Změny | Jeho výstup se nemění a neupravuje akci ovládání. | Jeho výstup mění činnost ovládání. |
Také doporučeno | Ty jsou někdy známé jako manuální nebo bez zpětné vazby řídicí systémy. | Ty se často označují jako systémy automatického řízení nebo systémy řízení se zpětnou vazbou. |
Složitost designu | Konstrukce tohoto typu systému je poměrně jednoduchá. | Konstrukce tohoto typu systému je složitá. |
Spolehlivost | Jeho spolehlivost je menší. | Jeho spolehlivost je vysoká. |
Náklady | Je to méně nákladné. | Je to dražší. |
Údržba | Vyžaduje méně údržby. | Potřebuje větší údržbu. |
Hlavní komponenty | Má hlavně dva typy fyzických komponent včetně ovladače a zařízení. | Má několik fyzických součástí, včetně prvku zpětné vazby řídicí jednotky, zařízení a detektoru chyb. |
Přesnost | Tyto systémy jsou nepřesné, protože neexistuje žádný automatický opravný mechanismus. | Tyto systémy jsou přesnější, protože existuje automatický korekční mechanismus. |
Odezva | Má rychlou reakci, protože neexistuje žádné výstupní měření ani zpětná vazba. | Jeho odezva je pomalá kvůli přítomnosti zpětné vazby. |
Optimalizace | Neoptimalizuje se. | Je optimalizován pro generování požadovaného výstupu. |
Implementace | Je snadné jej implementovat. | Je to složité na implementaci. |
Hluk | Obsahuje více vnitřního šumu. | Má menší vnitřní hluk než řídicí systém s otevřenou smyčkou. |
Stabilita | Je vysoce stabilní. | Je méně stabilní než řídicí systém s otevřenou smyčkou. |
Příklad | Tyto systémy se běžně používají v praktických aplikacích, jako jsou automatické pračky, ponorné ohřívače, automatické systémy dopravních signálů atd. | Tyto systémy se běžně používají v několika aplikacích, včetně toustovačů, systémů pro odpalování raket, klimatizací, chladniček, radarových sledovacích systémů a tak dále. |
Závěr:
Řídicí systémy s otevřenou a uzavřenou smyčkou jsou dva typy řídicích systémů, které se používají hlavně k řízení chování systémů. Oba systémy mají své výhody a nevýhody. Řídicí systémy s uzavřenou smyčkou jsou často spolehlivější a konzistentnější, protože nabízejí zpětnou vazbu. Mnoho automatických procesů využívá řídicí systémy s otevřenou i uzavřenou smyčkou, jako jsou systémy regulace teploty v chladničkách, automatických pračkách, semaforech, klimatizacích atd.