Definition: Ein Open-Loop-System ist eine Art von Steuerungssystem, bei dem die Ausgabe des Systems vom Eingang abhängt, der Eingang oder die Steuerung jedoch unabhängig vom Ausgang des Systems ist. Diese Systeme enthalten keine Rückkopplungsschleife und werden daher auch als Nichtrückkopplungssystem bezeichnet.
In Open-Loop-Systemen wird der Ausgang zur weiteren Betrachtung weder gemessen noch dem Eingang zugeführt.,
Open-loop-System
In unserem vorherigen Artikel haben wir besprochen, über die Steuerung.
Wir wissen, dass ein Kontrollsystem den Betrieb eines Systems steuert, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Alles um uns herum, was eine Ausgabe liefert, erfordert eine ordnungsgemäße Steuerung. Wie von einem Ventilator, TV, Kühlschrank zu Satelliten usw. alles muss kontrolliert werden, so sind Kontrollsysteme.
Im Open-Loop-Steuerungssystem wird dem System ein Referenzeingang gegeben, um die gewünschte Ausgabe zu erhalten., Die erreichte Ausgabe wird jedoch vom System nicht als weitere Referenzeingabe betrachtet.
Die Abbildung hier stellt das Blockdiagramm eines Open-Loop-Steuerungssystems dar:
Hier können wir sehen, dass das System aus zwei Blöcken besteht, einer ist der Controller, während der andere Prozess gesteuert wird.
Grundsätzlich wird der Steuerung des Systems je nach erforderlicher Ausgabe ein Eingang zur Verfügung gestellt. Abhängig vom erreichten Eingang erzeugt die Steuerung das Steuersignal, das der Verarbeitungseinheit zugeführt wird., Somit wird entsprechend dem Steuersignal eine ordnungsgemäße Verarbeitung durchgeführt und eine Ausgabe erreicht.
Da aber kein Rückkopplungspfad im System vorhanden ist, hat somit ob die erreichte Ausgabe erwünscht ist oder nicht die Eingabe nichts damit zu tun.
Aus diesem Grund sagen wir, dass die Eingabe in einem Open-Loop-System unabhängig von der Ausgabe ist.
Es ist hier bemerkenswert, dass dies im Allgemeinen zu einem Fehler im System führt, da keine Chancen bestehen, die Eingabe anzupassen, wenn die Ausgabe eine Abweichung vom erwarteten Wert anzeigt.,
Beispiel
Wir alle kennen den Betrieb eines Ampelcontrollers an verschiedenen Straßenkreuzungen.
Grundsätzlich sind die drei von der Steuerung erzeugten Signale zeitabhängig. Zum Zeitpunkt des Entwurfs des Systems wird der Steuerung ein internes Timing zur Verfügung gestellt. Wenn also die Verkehrssignalsteuerung an der Kreuzung installiert ist, wird jedes Signal von der Steuerung rechtzeitig angezeigt, unabhängig von dem Ansturm, der auf einer der Seiten vorhanden ist.,
Hier hat das System nichts mit der generierten Ausgabe zu tun, da es seine Eingabe nicht entsprechend dem auf einer bestimmten Seite vorhandenen Verkehr oder einem anderen Faktor ändert. Einfach nach einem bestimmten Zeitintervall, entsprechend der ursprünglich bereitgestellten Eingabe, generiert das System die Ausgabe.
Grundsätzlich werden Relais verwendet, um dem System eine Zeitfolge bereitzustellen.
Dies zeigt also deutlich an, dass die Eingabe unabhängig davon, welche Ausgabe erreicht wird, unabhängig davon bleibt.,sehen Sie sich die folgende Abbildung an:
Wir wissen, dass die Übertragungsfunktion wie folgt angegeben ist:
Wenn wir die Übertragungsfunktion jedes Blocks separat betrachten, wird sie wie folgt angegeben:
Somit die Übertragungsfunktion ist:
Die Open-Loop-Verstärkung ist also:
Die Verwendung des Open-Loop-Steuerungssystems zeigt an, dass der Bediener des Systems bereit ist, eine minimale Abweichung der Ausgabe vom erwarteten Wert zu berücksichtigen.,
Vorteile von Open-loop-Control-System
- Diese Systeme besitzen Einfachheit in Bau und einfache Wartung.
- Aufgrund der geringeren Anzahl von Einheiten ist das System insgesamt wirtschaftlich.
- Die vom System bereitgestellte Ausgabe zeigt Stabilität.
- Die Bedienung ist sehr bequem.
Nachteile des Open-Loop-Steuerungssystems
- Diese Systeme erfordern eine rechtzeitige Neukalibrierung.
- Die Systeme sind anfälliger für Fehler.
- Die Änderungen der gewünschten Ausgabe können das Ergebnis interner oder externer Störungen sein.,
Anwendungen
Open-Loop-Systeme weit verbreitet finden ihre Anwendungen in den folgenden Bereichen:
- Im Ampelsteuersystem,
- TV-Fernbedienung,
- Tauchstange
- Automatische Waschmaschinen,
- In Raumheizungen,
- Automatische Türöffnungs-und Schließsysteme usw.