definicja: system otwartej pętli jest rodzajem systemu sterowania, w którym wyjście systemu zależy od wejścia, ale wejście lub kontroler jest niezależny od wyjścia systemu. Systemy te nie zawierają żadnej pętli sprzężenia zwrotnego i dlatego są również znane jako system bez sprzężenia zwrotnego.
w systemach z otwartą pętlą wyjście nie jest ani mierzone, ani przekazywane z powrotem do wejścia w celu dalszej analizy.,
System otwartej pętli
w naszym poprzednim artykule omówiliśmy system sterowania.
wiemy, że system sterowania kieruje działaniem systemu w celu realizacji określonego celu.
wszystko wokół nas, co zapewnia wyjście, wymaga odpowiedniego sterowania. Jak z wentylatora, telewizora, lodówki do satelitów itp. wszystko wymaga kontroli, a więc są to systemy kontroli.
w systemie sterowania w pętli otwartej, w celu uzyskania żądanego wyjścia, system otrzymuje wejście odniesienia., Jednak uzyskany wynik nie jest brany pod uwagę przez system dla dalszych referencyjnych danych wejściowych.
rysunek przedstawia schemat blokowy systemu sterowania w otwartej pętli:
jak widzimy, system składa się z dwóch bloków, jeden jest kontrolerem, a drugi jest kontrolowanym procesem.
zasadniczo, zgodnie z wymaganym wyjściem, wejście jest dostarczane do kontrolera systemu. W zależności od osiągniętego wejścia, sterownik generuje sygnał sterujący, który jest podawany do jednostki przetwarzającej., Tak więc zgodnie z sygnałem sterującym odbywa się prawidłowe przetwarzanie i uzyskuje się wyjście.
ale ponieważ w systemie nie ma ścieżki sprzężenia zwrotnego, więc to, czy osiągnięte wyjście jest pożądane, czy nie, Wejście nie ma z tym nic wspólnego.
dlatego mówimy, że w systemie otwartej pętli wejście jest niezależne od wyjścia.
warto tutaj zauważyć, że zazwyczaj powoduje to błąd w systemie, ponieważ nie ma szans na dostosowanie wejścia, gdy wyjście pokazuje odchylenie od wartości oczekiwanej.,
przykład
wszyscy zdajemy sobie sprawę z działania kontrolera sygnalizacji świetlnej na różnych przejściach drogowych.
zasadniczo trzy sygnały generowane przez kontroler są zależne od czasu. Wewnętrzny czas jest dostarczany sterownikowi w momencie projektowania systemu. Tak więc, gdy kontroler sygnału ruchu jest zainstalowany na przejściu, każdy sygnał jest wyświetlany przez kontroler w odpowiednim czasie, niezależnie od pośpiechu obecnego na którejkolwiek ze stron.,
tutaj system nie ma nic wspólnego z generowanym wyjściem, ponieważ nie zmienia swojego wejścia w zależności od natężenia ruchu na danej stronie lub jakiegokolwiek innego czynnika. Po prostu po określonym przedziale czasu, zgodnie z wstępnie podanym wejściem, system generuje wyjście.
zasadniczo przekaźniki służą do dostarczania sekwencji czasowej do systemu.
oznacza to wyraźnie, że niezależnie od tego, jakie wyjście zostanie osiągnięte, wejście pozostanie niezależne od niego.,der rysunek poniżej:
wiemy, że funkcja transferu jest podana jako:
gdy osobno rozważymy funkcję transferu każdego bloku, zostanie ona podana jako:
tak więc ogólna funkcja transferu będzie:
tak, wzmocnienie otwartej pętli będzie:
zastosowanie systemu sterowania otwartej pętli wskazuje, że operator systemu jest gotowy do rozważenia pewnych minimalne odchylenie na wyjściu od wartości oczekiwanej.,
zalety systemu sterowania z otwartą pętlą
- systemy te charakteryzują się prostotą budowy i łatwością konserwacji.
- ze względu na mniejszą liczbę jednostek, ogólnie system jest ekonomiczny.
- wyjście dostarczane przez system pokazuje stabilność.
- operacja jest dość wygodna.
wady układu sterowania W pętli otwartej
- systemy te wymagają terminowej rekalibracji.
- systemy są bardziej podatne na błędy.
- zmiany pożądanego wyjścia mogą być wynikiem zakłóceń wewnętrznych lub zewnętrznych.,
Aplikacje
Systemy otwartej pętli szeroko znajdują swoje zastosowania w następujących dziedzinach:
- w systemie sterowania światłami drogowymi,
- zdalne sterowanie telewizorem,
- pręt zanurzeniowy
- automatyczne pralki,
- w grzejnikach pokojowych,
- Automatyczne systemy otwierania i zamykania drzwi itp.