Ano ang isang Closed Loop Control System at Gumagana Ito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang bilang ng mga elemento na pinagsama upang makabuo ng isang system upang makabuo ng nais na output ay kilala bilang control system. Ang output ng anumang system ay maaaring kontrolin ng control system dahil ang bawat elemento sa loob ng sistemang ito ay may epekto sa output. Minsan, ang isang control system ay gumagamit ng isang loop ng feedback upang makuha ang katatagan at pagkakapare-pareho at katatagan ng isang system para sa pagbuo ng ginustong output. Dito, ang isang feedback loop ay isang elemento ng output signal. Ang konsepto ng feedback ay napakahalaga sa anumang control system upang makuha ang katatagan ng output. Mga control system ay inuri sa dalawang uri batay sa koneksyon ng feedback na katulad ng closed-loop control system at open-loop control system

Ano ang isang Closed-Loop Control System?

Kahulugan: Ang isang closed-loop control system ay maaaring tukuyin bilang, isang system na may isang feedback loop (o) a control system na gumagamit ng isang signal ng feedback upang makabuo ng output. Ang katatagan ng sistemang ito ay maaaring makontrol ng isang sistema ng puna. Kaya sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang sistema ng puna, ang anumang open-loop control system ay maaaring mabago sa isang closed loop.




Ang nais na output ay maaaring makamit at mapanatili sa pamamagitan ng pagsusuri ng aktwal na kondisyon at nabuong output. Kung ang nabuong output ay inilipat ang layo mula sa aktwal na output, kung gayon ang sistemang pang-kontrol na ito ay gumagawa ng isang sira na signal na pinakain sa i / p ng signal. Kapag ang signal ng error ay naidagdag sa input signal, pagkatapos ay ang susunod na output ng loop ay maaaring maitama na kilala bilang mga awtomatikong control system.

I-block ang Diagram

Ang block diagram ng closed-loop system ay ipinapakita sa ibaba. Ang mga pangunahing elemento ng closed-loop control system ay may kasamang detector ng error, controller, mga elemento ng feedback at planta ng kuryente .



Closed Loop Control System Block Diagram

Closed-Loop Control System Block Diagram

Kapag ang sistema ng kontrol ay nagsasama ng isang loop ng feedback, kung gayon ang mga system ay kilala bilang mga sistema ng kontrol sa feedback. Kaya't ang output ay maaaring kontrolin nang wasto sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa input. Ang ganitong uri ng control system ay maaaring magsama ng higit sa isang feedback.

Sa diagram sa itaas, ang error detektor bumubuo ng isang signal ng error, kaya ito ang pagkakaiba-iba ng input pati na rin ang signal ng feedback. Ang signal ng feedback na ito ay maaaring makuha mula sa mga elemento ng feedback sa control system sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa output ng system bilang isang input. Bilang isang kahalili ng pag-input, ang signal ng error na ito ay maaaring ibigay bilang isang input ng isang controller.


Dahil dito, bumubuo ang Controller ng isang actuating signal upang makontrol ang halaman. Sa pag-aayos na ito, ang output ng control system ay maaaring maitama nang awtomatiko upang makuha ang ginustong output. Samakatuwid, ang mga sistemang ito ay pinangalanan din bilang mga awtomatikong control system. Ang pinakamahusay na halimbawa ng isang closed-loop control system ay isang traffic light control system kabilang ang isang sensor sa input.

Mga uri ng Closed Loop Control System

Ang mga sistemang kontrol ng closed-loop ay inuri sa dalawang uri depende sa likas na signal ng feedback tulad ng positibong signal ng feedback at negatibong signal ng feedback.

Positibong Signal ng Feedback

Ang sistemang closed-loop kabilang ang isang positibong signal ng feedback ay maaaring konektado sa input ng system ay kilala bilang isang positibong sistema ng feedback. Ang sistemang ito ay pinangalanan din bilang makabagong feedback. Ang pinakamahusay na halimbawa ng positibong puna na ito sa mga elektronikong circuit ay isang amplifier sa pagpapatakbo. Dahil ang loop na ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagkonekta ng ilang bahagi ng output boltahe sa input ng non-inverting terminal sa pamamagitan ng isang loop ng feedback gamit ang isang risistor.

Negatibong Signal ng Feedback

Ang closed-loop system kasama ang isang negatibong signal ng feedback ay maaaring konektado sa input ng system ay pinangalanan bilang isang negatibong sistema ng feedback. Ang ganitong uri ng system ay pinangalanan din bilang masama ng feedback. Ang mga uri ng system ay napakatatag at nagpapahusay din ng lakas.

Ginagamit ang mga system na ito upang makontrol ang mga elektronikong makina tulad ng kasalukuyang mga generator, boltahe na generator, at kontrolin din ang bilis ng makinarya. Ginagamit ang mga closed-loop control system para sa mga isinasaad na kinakailangan sa ibaba.

Pag-andar ng Paglipat

Ang pag-uugali ng system ay maaaring ipahiwatig sa pamamagitan ng pagpapaandar ng paglipat. Maaari itong tukuyin bilang kaugnayan sa matematika ng input at output ng control system. Ang sistema ng kontrol ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng ratio ng o / p sa i / p. Samakatuwid, ang output system ng kontrol ay ang produkto ng pag-andar ng pag-input at paglipat.

Sistema ng Pagkontrol

Sistema ng Pagkontrol

Ang halimbawa ng system ng control ng closed-loop ay ipinapakita sa ibaba.

Para sa system sa itaas,

C (S) = E (S) * G (S)

E (S) = R (S) - H (S) * C (S)

Palitan ang halagang E (S) na ito sa C (S), pagkatapos ay makakakuha tayo

C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)

C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)

Mula sa equation sa itaas

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)]

Ito ang pagpapaandar ng paglipat ng sistemang ito na may negatibong feedback. Katulad nito, para sa positibong feedback, ang equation ng paglipat ng function ay maaaring nakasulat bilang

C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]

Mga Halimbawa ng Closed-Loop Control System

Mayroong iba't ibang mga uri ng mga elektronikong aparato na gumagamit ng isang closed-loop control system. Kaya ang mga aplikasyon ng mga closed-loop control system isama ang sumusunod.

  • Sa servo voltage stabilizer, ang boltahe ng pagpapatatag ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagbibigay ng output boltahe ng feedback sa system
  • Nasa tagontrol ng antas ng tubig , ang antas ng tubig ay maaaring magpasya sa pamamagitan ng input na tubig
  • Ang temperatura sa AC ay maaaring iakma depende sa temperatura ng silid.
  • Ang bilis ng motor ay maaaring makontrol gamit ang isang tachometer o kasalukuyang sensor, kung saan nakikita ng sensor ang bilis ng motor at nagpapadala ng puna sa control system upang mabago ang bilis nito.
  • Ang ilan pang mga halimbawa ng mga sistemang ito ay may kasamang termostat heater, solar system. missile launcher, auto engine, awtomatikong toaster, control system ng tubig gamit ang isang turbine.
  • Ang awtomatikong electric iron ay maaaring awtomatikong makontrol ng temperatura ng elemento ng pag-init sa bakal.

Mga kalamangan

Ang mga kalamangan ng closed-loop control system isama ang sumusunod.

  • Ang mga system na ito ay napaka-tumpak at mas mababa sa error.
  • Maaaring maitama ang mga error sa pamamagitan ng signal ng feedback
  • Mataas na bandwidth
  • Sinusuportahan nito ang pag-aautomat
  • Mataas na margin ng ingay
  • Hindi sila makakaapekto sa pamamagitan ng ingay.

Mga Dehado

Ang mga kawalan ng closed-loop control system isama ang sumusunod.

  • Ang pagdidisenyo ng sistemang ito ay kumplikado
  • Napaka kumplikado ng mga ito
  • Mahal
  • Malaking pagpapanatili ang kinakailangan
  • Ang control system ay nag-oscillate minsan dahil sa mga signal ng feedback.
  • Higit pang mga pagsisikap, pati na rin ang oras, ay kinakailangan habang dinidisenyo ang system.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng isang closed-loop control system kabilang ang block diagram, mga uri, pag-andar ng paglipat, mga pakinabang, kawalan, at mga aplikasyon nito Ang katangian na equation ng closed-loop control system ay walang anuman kundi ang setting ng transfer function denominator sa zero. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang open-loop control system?