Definizione: Un sistema ad anello aperto è un tipo di sistema di controllo in cui l’uscita del sistema dipende dall’ingresso ma l’ingresso o il controller è indipendente dall’uscita del sistema. Questi sistemi non contengono alcun ciclo di feedback e quindi sono noti anche come sistema di non feedback.
Nei sistemi a circuito aperto, l’uscita non viene né misurata né ritrasmessa all’ingresso per ulteriori considerazioni.,
Sistema a ciclo aperto
Nel nostro precedente articolo, abbiamo discusso del sistema di controllo.
Sappiamo che un sistema di controllo dirige il funzionamento di un sistema al fine di realizzare un obiettivo specificato.
Tutto ciò che ci circonda che fornisce un output richiede un controllo adeguato. Come da un ventilatore, TV, frigorifero ai satelliti ecc. tutto ha bisogno di controllo, quindi sono sistemi di controllo.
Nel sistema di controllo ad anello aperto, viene dato un ingresso di riferimento al sistema per ottenere l’uscita desiderata., Ma l’output raggiunto non è considerato dal sistema per ulteriori input di riferimento.
La figura qui rappresenta lo schema a blocchi di un sistema di controllo ad anello aperto:
Qui come possiamo vedere che il sistema è costituito da due blocchi, uno è il controller mentre l’altro è controllato processo.
Fondamentalmente, in base all’output richiesto, viene fornito un ingresso al controller del sistema. A seconda dell’ingresso ottenuto, il controller genera il segnale di controllo che viene inviato all’unità di elaborazione., Pertanto, in base al segnale di controllo, viene eseguita un’elaborazione corretta e viene raggiunta l’uscita.
Ma poiché non vi è alcun percorso di feedback presente nel sistema, quindi se l’output raggiunto è desiderato o meno l’input non ha nulla a che fare con esso.
Quindi, questo è il motivo per cui diciamo che in un sistema a ciclo aperto l’input è indipendente dall’output.
È interessante notare che questo generalmente produce un errore nel sistema perché non esistono possibilità di regolare l’input quando l’output mostra una variazione dal valore atteso.,
Esempio
Siamo tutti a conoscenza del funzionamento di un controllore del semaforo presente in vari incroci stradali.
Fondamentalmente i tre segnali generati dal controller dipendono dal tempo. Una temporizzazione interna viene fornita al controller al momento della progettazione del sistema. Quindi, quando il controller del segnale stradale è installato all’incrocio, ogni segnale viene visualizzato tempestivamente dal controller, indipendentemente dalla corsa presente su qualsiasi lato.,
Qui il sistema non ha nulla a che fare con l’output generato in quanto non cambia il suo input in base al traffico presente su un particolare lato o su qualsiasi altro fattore. Semplicemente dopo un intervallo di tempo definito, in base all’input inizialmente fornito, il sistema sta generando l’output.
Fondamentalmente i relè vengono utilizzati per fornire la sequenza di temporizzazione al sistema.
Quindi, questo indica chiaramente che qualunque sia l’output raggiunto, l’input rimarrà indipendente da esso.,der la figura di seguito:
sappiamo funzione di trasferimento è data come:
Quando di esaminare separatamente la funzione di trasferimento di ogni blocco quindi sarà dato come:
Quindi la funzione di trasferimento complessiva sarà:
Così, open-loop gain sarà:
L’uso dell’open-loop sistema di controllo indica che il gestore del sistema è pronto a prendere in considerazione qualche minima deviazione in uscita dal valore atteso.,
Vantaggi del sistema di controllo ad anello aperto
- Questi sistemi possiedono semplicità di costruzione e facilità di manutenzione.
- A causa del minor numero di unità, nel complesso il sistema è economico.
- L’uscita fornita dal sistema mostra stabilità.
- L’operazione è abbastanza conveniente.
Svantaggi del sistema di controllo ad anello aperto
- Questi sistemi richiedono una ricalibrazione tempestiva.
- I sistemi sono più soggetti a errori.
- I cambiamenti nell’output desiderato possono essere il risultato di disturbi interni o esterni.,
Applicazioni
I sistemi ad anello aperto trovano ampiamente le loro applicazioni nei seguenti domini:
- Nel sistema di controllo del semaforo,
- Telecomando TV,
- Asta di immersione
- Lavatrici automatiche,
- Nei riscaldatori in camera,
- Sistemi di apertura e chiusura automatica delle porte ecc.