Kas ir slēgta cikla vadības sistēma un tās darbība

Elementu skaits, kas tiek apvienoti, veidojot sistēmu, lai ģenerētu vēlamo izvadi, ir pazīstams kā vadības sistēma. Jebkuras sistēmas izvadi var kontrolēt ar vadības sistēmu, jo katrs šīs sistēmas elements ietekmē izvadi. Dažreiz vadības sistēma izmanto atgriezenisko saiti, lai iegūtu sistēmas stabilitāti, konsekvenci un stabilitāti vēlamās izejas ģenerēšanai. Šeit atgriezeniskā saite ir izejas signāla elements. Atgriezeniskās saites jēdziens ir ļoti būtisks jebkurā vadības sistēmā, lai iegūtu izejas stabilitāti. Vadības sistēmas tiek klasificēti divos veidos, pamatojoties uz atgriezeniskās saites savienojumu, proti, slēgta cikla vadības sistēma un atvērtās cilpas vadības sistēma

Kas ir slēgta cikla vadības sistēma?

Definīcija: Slēgtas kontūras vadības sistēmu var definēt kā sistēmu, kurai ir atgriezeniskā saite (vai) a kontroles sistēma kas izejas ģenerēšanai izmanto atgriezeniskās saites signālu. Šīs sistēmas stabilitāti var kontrolēt ar atgriezeniskās saites sistēmu. Tātad, nodrošinot atgriezeniskās saites sistēmu, jebkuru atvērta cikla vadības sistēmu var mainīt par slēgtu loku.

Vēlamo rezultātu var sasniegt un uzturēt, novērtējot faktisko stāvokli un radīto produkciju. Ja ģenerētā izeja tiek pārvietota prom no faktiskās izejas, tad šī vadības sistēma rada kļūdainu signālu, kas tiek ievadīts signāla i / p. Kad kļūdas signāls ir pievienots ieejas signālam, var labot nākamo cilpas izvadi, kas ir pazīstams kā automātiskās vadības sistēmas.

Blokshēma

The slēgtas cilpas sistēmas blokshēma ir parādīts zemāk. Slēgtas kontūras vadības sistēmas pamatelementi ietver kļūdu detektoru, kontrolieri, atgriezeniskās saites elementus un elektrostacija .

Slēgtas cilpas vadības sistēmas blokshēma

Ja vadības sistēmā ir atgriezeniskās saites cilpa, tad sistēmas ir pazīstamas kā atgriezeniskās saites vadības sistēmas. Tātad izvadi var precīzi kontrolēt, sniedzot atgriezenisko saiti ieejai. Šāda veida vadības sistēma var ietvert vairākas atsauksmes.

Iepriekš redzamajā diagrammā kļūda detektors ģenerē kļūdas signālu, tāpēc šī ir ievades, kā arī atgriezeniskās saites signāla variācija. Šo atgriezeniskās saites signālu var iegūt no atgriezeniskās saites elementiem vadības sistēmā, ņemot vērā sistēmas izvadi kā ievadi. Kā alternatīvu ieejai šo kļūdas signālu var norādīt kā kontroliera ieeju.

Tādējādi kontrolieris ģenerē iedarbināšanas signālu, lai kontrolētu iekārtu. Šajā izkārtojumā vadības sistēmas izvadi var automātiski labot, lai iegūtu vēlamo izvadi. Tādēļ šīs sistēmas tiek sauktas arī par automātiskās vadības sistēmām. Labākais slēgtas cilpas vadības sistēmas piemērs ir luksofora vadības sistēma, kurā ieejā ir sensors.

Slēgtas cilpas vadības sistēmas veidi

Slēgtas cilpas vadības sistēmas tiek klasificētas divos veidos atkarībā no atgriezeniskās saites signāla veida, piemēram, pozitīvā atgriezeniskā signāla un negatīvās atgriezeniskās saites signāla.

Pozitīvas atsauksmes signāls

Slēgtā cikla sistēmu, kurā ir pozitīvs atgriezeniskās saites signāls, var savienot ar sistēmas ieeju, sauc par pozitīvas atgriezeniskās saites sistēmu. Šī sistēma tiek nosaukta arī kā atjaunojošā atgriezeniskā saite. Labākais šo pozitīvo atgriezenisko saiti piemērs elektroniskajās ķēdēs ir darbības pastiprinātājs. Tā kā šo cilpu var panākt, savienojot kādu izejas sprieguma daļu ar neinvertējošā termināla ieeju caur atgriezeniskās saites cilpu, izmantojot rezistoru.

Negatīvs atgriezeniskās saites signāls

Slēgtā cikla sistēmu, ieskaitot negatīvu atgriezeniskās saites signālu, var savienot ar sistēmas ieeju, sauc par negatīvās atgriezeniskās saites sistēmu. Šāda veida sistēma tiek saukta arī par deģeneratīvām atsauksmēm. Šāda veida sistēmas ir ļoti stabilas un arī uzlabo izturību.

Šīs sistēmas tiek izmantotas elektronisko mašīnu, piemēram, strāvas ģeneratoru, sprieguma ģeneratoru, kontrolēšanai, kā arī mašīnas ātruma kontrolei. Zemāk norādītajām prasībām tiek izmantotas slēgtas cilpas vadības sistēmas.

Pārsūtīšanas funkcija

Sistēmas darbību var norādīt, izmantojot tās pārsūtīšanas funkciju. To var definēt kā vadības sistēmas ieejas un izejas matemātisko saistību. Vadības sistēmu var aprēķināt, izmantojot o / p un i / p attiecību. Tāpēc vadības sistēmas izeja ir ievades un pārsūtīšanas funkcijas produkts.

Kontroles sistēma

Slēgtas kontūras vadības sistēmas piemērs ir parādīts zemāk.

Attiecībā uz iepriekš minēto sistēmu

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

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

Aizstājiet šo E (S) vērtību C (S), tad mēs varam iegūt

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

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

No iepriekš minētā vienādojuma

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)]

Šī ir šīs sistēmas pārsūtīšanas funkcija ar negatīvu atgriezenisko saiti. Līdzīgi pozitīvai atgriezeniskajai saitei pārsūtīšanas funkcijas vienādojumu var uzrakstīt kā

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

Slēgtas cilpas vadības sistēmas piemēri

Ir dažādas elektronisko ierīču formas, kurās tiek izmantota slēgta cikla vadības sistēma. Tātad slēgtas cilpas vadības sistēmu pielietojums iekļaujiet sekojošo.

• Servo sprieguma stabilizatorā sprieguma stabilizāciju var sasniegt, dodot sistēmai izejas sprieguma atgriezenisko saiti
• Iekš ūdens līmeņa regulators , ūdens līmeni var noteikt pēc ievadītā ūdens
• Temperatūru maiņstrāvā var noregulēt atkarībā no istabas temperatūras.
• Motora ātrumu var kontrolēt, izmantojot tahometru vai strāvas sensoru, kur sensors nosaka motora ātrumu un nosūta atgriezenisko saiti vadības sistēmai, lai mainītu tā ātrumu.
• Daži citi šo sistēmu piemēri ietver termostata sildītāju, saules sistēmu. raķešu nesējraķete, automātiskais dzinējs, automātiskais tosteris, ūdens vadības sistēma, izmantojot turbīnu.
• Automātisko elektrisko gludekli var automātiski kontrolēt pēc sildelementa temperatūras gludeklī.

Priekšrocības

The slēgtas cilpas vadības sistēmas priekšrocības iekļaujiet sekojošo.

• Šīs sistēmas ir ļoti precīzas un mazāk pakļautas kļūdām.
• Kļūdas var labot, izmantojot atgriezenisko saiti
• Liels joslas platums
• Tas atbalsta automatizāciju
• Augsta trokšņa robeža
• Tās nevar ietekmēt, izmantojot troksni.

Trūkumi

The slēgtas cilpas vadības sistēmas trūkumi iekļaujiet sekojošo.

• Šīs sistēmas projektēšana ir sarežģīta
• Tie ir ļoti sarežģīti
• Dārgi
• Nepieciešama milzīga apkope
• Vadības sistēma dažreiz svārstās atgriezeniskās saites signālu dēļ.
• Veidojot sistēmu, ir jāpieliek lielākas pūles, kā arī laiks.

Tādējādi tas ir viss pārskats par slēgtas cilpas vadības sistēmu ieskaitot blokshēmu, veidus, pārsūtīšanas funkciju, priekšrocības, trūkumus un to pielietojumu. Slēgtas cilpas vadības sistēmas raksturīgais vienādojums ir nekas cits kā pārsūtīšanas funkcijas saucēja iestatīšana uz nulli. Šeit ir jautājums jums, kāda ir atvērtā cikla vadības sistēma?