Система — это комбинация различных компонентов или устройств, которые дополняют друг друга для выполнения уникальной задачи, возложенной на систему. Система может иметь контролируемый выход или неконтролируемый выход. Системы, имеющие регулируемый выход, являются системами управления. В этой статье будет объяснена система управления с разомкнутым контуром, ее примеры, преимущества, недостатки и приложения.
Что такое система управления?
Система управления состоит из входа, контроллера или процессора и выхода. Он работает путем подачи входного сигнала на контроллер. Затем контроллер генерирует управляющий сигнал, который генерирует выходной сигнал в заданных пределах. Например, используя духовку, вы можете установить таймер для разогрева еды. Таймер – это управляющий сигнал, который отключит духовку по истечении установленного срока. Тип системы управления, который мы собираемся обсудить в этой статье, — это система управления с разомкнутым контуром.
Система управления с разомкнутым контуром
Система управления с разомкнутым контуром, как следует из названия, имеет контролируемый процесс, посредством которого она выдает выходные данные. Однако, поскольку это система с разомкнутым контуром, она не имеет системы обратной связи. Это означает, что выходные данные не будут влиять на входные данные и не действуют как управляющая переменная для входных данных. Можно сказать, что в разомкнутой системе управления сигнал течет только в одном направлении.
Даже если желаемый выход не достигается из-за какой-либо ошибки или условий окружающей среды, выход невозможно регулировать из-за отсутствия обратной связи в системе управления с разомкнутым контуром.
Коэффициент усиления системы управления с разомкнутым контуром
Коэффициент усиления системы с разомкнутым контуром рассчитывается для определения производительности системы. Поскольку выигрыш рассчитывается по отношению выхода к входу, он показывает, в какой степени выход соответствует входу.
Допустим, коэффициент усиления контроллера равен G1(ы) а выигрыш управляемого процесса равен G2(а) тогда общий коэффициент усиления системы с разомкнутым контуром можно рассчитать как:
Таким образом, G(s) дает выигрыш в системе управления с разомкнутым контуром.
Преимущества системы управления с открытым контуром
Ниже приведены преимущества системы управления с разомкнутым контуром.
- Его легко спроектировать и использовать благодаря простой конструкции.
- Он также экономичен благодаря простой конструкции.
- Система управления с разомкнутым контуром обеспечивает стабильный результат.
Недостатки системы управления с разомкнутым контуром
Недостатки системы управления с разомкнутым контуром упомянуты ниже.
- Для обеспечения точности необходима своевременная повторная калибровка.
- Его нельзя использовать для автоматизации, поскольку нет системы обратной связи для корректировки выходных данных.
- Существует большая вероятность возникновения ошибки в системе управления с разомкнутым контуром.
Реализация системы управления с разомкнутым контуром в реальной жизни
В нашем окружении существует множество систем управления с разомкнутым контуром. К ним относятся стиральные машины, сушилки, светофоры, электрические сушилки для рук, тостеры для хлеба, духовки и пульты дистанционного управления телевизорами.
Например, сигналы светофора установили время для каждого светофора. Каждый светофор автоматически включается и выключается в заданные сроки. Однако сигналы светофора не могут изменять свои тайминги в зависимости от объема трафика, что свидетельствует об отсутствии обратной связи в системах управления с разомкнутым контуром.
Вы можете подумать о том, что другие примеры, упомянутые выше, представляют собой системы управления с разомкнутым контуром.
Заключение
Системы управления с разомкнутым контуром — это системы, которые имеют контролируемый выход, но их выход не может изменять входной сигнал посредством процесса обратной связи. Они полезны, потому что просты и удобны в обслуживании, но их нельзя использовать для автоматизации.