A kívánt kimenet előállításához rendszert alkotó elemek egyesített száma vezérlőrendszerként ismert. Bármely rendszer kimenetét a vezérlőrendszer vezérelheti, mivel a rendszer minden eleme hatással van a kimenetre. Előfordul, hogy egy vezérlőrendszer visszacsatolási ciklust használ, hogy megkapja a rendszer stabilitását, konzisztenciáját és stabilitását az előnyben részesített kimenet előállításához. Itt egy visszacsatolási hurok a kimeneti jel eleme. A visszacsatolás fogalma minden vezérlőrendszerben nagyon fontos a kimenet stabilitásának eléréséhez. Vezérlő rendszerek a visszacsatolás kapcsolata alapján két típusba sorolhatók, nevezetesen zárt hurkú vezérlőrendszer és nyílt hurkú vezérlőrendszer
Mi az a zárt hurok vezérlő rendszer?
Meghatározás: A zárt hurkú vezérlőrendszer definiálható egy olyan rendszerként, amelynek van visszacsatoló hurkja (vagy) a vezérlő rendszer amely visszacsatoló jelet használ a kimenet előállításához. Ennek a rendszernek a stabilitását egy visszacsatoló rendszer szabályozhatja. Tehát egy visszacsatolási rendszer biztosításával bármely nyílt hurkú vezérlőrendszer zárt hurokká változtatható.
A kívánt kimenetet a tényleges állapot és a létrehozott kimenet kiértékelésével lehet elérni és fenntartani. Ha a generált kimenetet eltávolítjuk a tényleges kimenettől, akkor ez a vezérlő rendszer hibás jelet állít elő, amelyet a jel i / p-be táplálunk. Ha a hibajel hozzáadódik a bemeneti jelhez, akkor a következő hurok kimenet korrigálható, amelyet automatikus vezérlőrendszernek nevezünk.
Blokk diagramm
A a zárt hurkú rendszer blokkvázlata alább látható. A zárt hurkú vezérlőrendszer alapvető elemei a hibadetektor, a vezérlő, a visszacsatoló elemek és erőmű .
Zárt hurkú vezérlőrendszer blokkvázlata
Ha a vezérlőrendszer tartalmaz visszacsatolási hurokot, akkor a rendszereket visszacsatolás-vezérlő rendszereknek nevezik. Tehát a kimenetet pontosan vezérelhetjük, ha visszajelzést adunk a bemenetre. Ez a típusú vezérlőrendszer több visszajelzést is tartalmazhat.
A fenti ábrán a hiba detektor hibajelt generál, tehát ez a bemenet és a visszacsatolási jel változata. Ez a visszacsatolási jel a vezérlő rendszer visszacsatolási elemeiből nyerhető, ha a rendszer kimenetét bemenetnek tekintjük. A bemenet alternatívájaként ez a hibajel egy vezérlő bemeneteként adható meg.
Következésképpen a vezérlő működtető jelet generál az üzem vezérlésére. Ebben az elrendezésben a vezérlőrendszer kimenete automatikusan korrigálható az előnyös kimenet megszerzéséhez. Ezért ezeket a rendszereket automatikus vezérlőrendszernek is nevezik. A zárt hurkú vezérlőrendszer legjobb példája egy jelzőlámpa-vezérlő rendszer, amely a bemeneten érzékelőt tartalmaz.
A zárt hurok vezérlő rendszer típusai
A zárt hurkú vezérlőrendszereket két típusba sorolják a visszacsatolási jel természetétől függően, például a pozitív visszacsatolási jel és a negatív visszacsatolási jel függvényében.
Pozitív visszajelzési jel
A pozitív visszacsatoló jelet tartalmazó zárt hurkú rendszer a rendszer bemenetéhez csatlakoztatható, pozitív visszacsatolási rendszerként ismert. Ezt a rendszert regeneratív visszacsatolásként is nevezik. Az elektronikus áramkörök pozitív visszacsatolásának legjobb példája egy működési erősítő. Mivel ez a hurok úgy érhető el, hogy a kimeneti feszültség bizonyos részét egy ellenállás segítségével visszacsatoló hurokon keresztül csatlakoztatja a nem invertáló terminál bemenetéhez.
Negatív visszajelzés
A negatív visszacsatolási jelet tartalmazó zárt rendszerű rendszer a rendszer bemenetéhez csatlakoztatható, és negatív visszacsatolási rendszerként van megnevezve. Ezt a fajta rendszert degeneratív visszacsatolásként is nevezik. Az ilyen típusú rendszerek nagyon stabilak és erősítik az erőt is.
Ezeket a rendszereket használják az elektronikus gépek, például áramgenerátorok, feszültséggenerátorok, és a gépek sebességének szabályozására. A zárt hurkú vezérlőrendszereket az alább megadott követelmények teljesítésére használják.
Átviteli funkció
A rendszer viselkedése átviteli funkciójával jelezhető. Meghatározható a vezérlő rendszer bemenetének és kimenetének matematikai viszonyaként. Az ellenőrzési rendszer kiszámítható az o / p és i / p arányán keresztül. Ezért a vezérlőrendszer kimenete a bemeneti és átviteli funkció terméke.
Vezérlő rendszer
A zárt hurkú vezérlőrendszer példája az alábbiakban látható.
A fenti rendszerhez
C (S) = E (S) * G (S)
E (S) = R (S) - H (S) * C (S)
Helyettesítse ezt az E (S) értéket C (S) -be, akkor megkapjuk
C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)
C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)
A fenti egyenletből
R (S) G (S) = C (S) + H (S) * C (S) * G (S)
R (S) G (S) = C (S) [1 + H (S) * G (S)]
C (S) / R (S) = G (S) / [1 + H (S) * G (S)]
Ez a rendszer negatív visszacsatolású átviteli funkciója. Hasonlóképpen, a pozitív visszacsatoláshoz az átviteli függvény egyenlete felírható
C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]
Példák zárt hurkú vezérlőrendszerre
Különféle elektronikus eszközök léteznek, amelyek zárt hurkú vezérlőrendszert használnak. Így a zárt hurkú vezérlőrendszerek alkalmazása a következőket tartalmazzák.
- A szervo feszültség stabilizátorban a feszültség stabilizálása úgy érhető el, hogy kimeneti feszültség visszajelzést ad a rendszernek
- Ban,-ben vízszintszabályozó , a vízszintet a belépő víz döntheti el
- A váltóáramú hőmérséklet a szoba hőmérsékletétől függően állítható.
- A motor fordulatszámát fordulatszámmérővel vagy áramérzékelővel lehet szabályozni, ahol az érzékelő érzékeli a motor fordulatszámát, és visszacsatolást küld az irányító rendszernek a sebességének megváltoztatásához.
- Néhány további példa ezekre a rendszerekre: termosztát fűtés, napelemes rendszer. rakétavető, automatikus motor, automatikus kenyérpirító, turbinát használó vízszabályozó rendszer.
- Az automatikus elektromos vasalót a fűtőelem hőmérséklete a vasban automatikusan szabályozhatja.
Előnyök
A a zárt hurkú vezérlőrendszer előnyei a következőket tartalmazzák.
- Ezek a rendszerek nagyon pontosak és kevésbé hajlamosak a hibákra.
- A hibákat a visszacsatoló jel segítségével lehet kijavítani
- Nagy sávszélesség
- Támogatja az automatizálást
- Magas zajkülönbség
- Nem befolyásolhatják zajjal.
Hátrányok
A a zárt hurkú vezérlőrendszer hátrányai a következőket tartalmazzák.
- A rendszer tervezése bonyolult
- Nagyon összetettek
- Drága
- Hatalmas karbantartásra van szükség
- A vezérlőrendszer a visszacsatoló jelek miatt néha rezeg.
- További erőfeszítésekre és időre van szükség a rendszer kialakítása során.
Így erről van szó egy zárt hurkú vezérlőrendszer áttekintése beleértve a blokkdiagramot, a típusokat, az átviteli függvényt, az előnyöket, a hátrányokat és az alkalmazásokat A zárt hurkú vezérlőrendszer jellemző egyenlete nem más, mint az átviteli függvény nevezőjének nullára állítása. Itt egy kérdés az Ön számára, mi az a nyílt hurkú vezérlőrendszer?
