Sistēma ir dažādu komponentu vai ierīču kombinācija, kas darbojas, lai papildinātu viena otru, lai veiktu unikālu sistēmai piešķirtu uzdevumu. Sistēmai var būt kontrolēta izeja vai nekontrolēta izeja. Sistēmas ar kontrolētu izvadi ir vadības sistēmas. Šajā rakstā tiks izskaidrota atvērtā cikla vadības sistēma, tās piemēri, priekšrocības, trūkumi un pielietojums.
Kas ir kontroles sistēma?
Vadības sistēma sastāv no ievades, kontrollera vai procesora un izejas. Tas darbojas, dodot ieejas signālu kontrollerim. Pēc tam kontrolieris ģenerē vadības signālu, kas ģenerē izvadi noteiktās robežās. Piemēram, izmantojot cepeškrāsni, varat iestatīt taimeri ēdiena sildīšanai. Taimeris ir vadības signāls, kas izslēgs cepeškrāsni pēc iestatītā laika ierobežojuma. Vadības sistēmas veids, par kuru mēs runāsim šajā rakstā, ir atvērtās cilpas vadības sistēma.
Atvērtās cilpas vadības sistēma
Atvērtās cilpas vadības sistēmai, kā norāda nosaukums, ir kontrolēts process, caur kuru tā dod izvadi. Tomēr, tā kā tā ir atvērtā cikla sistēma, tai nav atgriezeniskās saites sistēmas. Tas nozīmē, ka izvade neietekmēs ievadi un nedarbojas kā ievades vadības mainīgais. Var teikt, ka atvērtā cikla vadības sistēmā signāls plūst tikai vienā virzienā.
Pat ja vēlamā jauda netiek sasniegta kādas kļūdas vai vides apstākļu dēļ, jaudu nevar regulēt, jo atvērtā cikla vadības sistēmā nav atgriezeniskās saites.
Atvērtās cilpas vadības sistēmas ieguvums
Atvērtās cilpas sistēmas pastiprinājumu aprēķina, lai noteiktu sistēmas veiktspēju. Tā kā pastiprinājumu aprēķina pēc izejas un ievades attiecības, tas norāda, cik lielā mērā izvade atbilst ievadei.
Pieņemsim, ka kontroliera ieguvums ir G1(-i) un kontrolētā procesa ieguvums ir G2(s) tad atvērtās cilpas sistēmas kopējo pieaugumu var aprēķināt šādi:
Tātad, G(s) dod atvērtas cilpas vadības sistēmas pastiprinājumu.
Atvērtās cilpas vadības sistēmas priekšrocības
Tālāk ir norādītas atvērtās cilpas vadības sistēmas priekšrocības
- Vienkāršās konstrukcijas dēļ to ir viegli noformēt un lietot.
- Tas ir arī ekonomisks tā vienkāršā dizaina dēļ.
- Open Loop Control sistēma nodrošina stabilu rezultātu.
Atvērtās cilpas vadības sistēmas trūkumi
Atvērtās cilpas vadības sistēmas trūkumi ir minēti zemāk
- Lai nodrošinātu precizitāti, tas ir savlaicīgi jākalibrē
- To nevar izmantot automatizācijai, jo nav atgriezeniskās saites sistēmas izvades korekcijai.
- Atvērtās cilpas vadības sistēmā ir lielāka kļūdu iespējamība
Atvērtās cilpas vadības sistēmas ieviešana reālajā dzīvē
Mūsu apkārtnē ir daudz atvērtas cilpas vadības sistēmu. Tajos ietilpst veļas mazgājamās mašīnas, žāvētāji, luksofori, elektriskie roku žāvētāji, maizes tosteri, krāsnis un televizora tālvadības pultis.
Piemēram, luksoforiem katram luksoforam ir noteikts laiks. Katrs luksofors automātiski ieslēdzas un izslēdzas noteiktajos laika limitos. Tomēr luksoforu signāli nevar mainīt laiku atkarībā no satiksmes apjoma, kas liecina par atgriezeniskās saites neesamību atvērtā cikla vadības sistēmās.
Varat iedomāties, kā citi iepriekš minētie piemēri ir atvērtās cilpas vadības sistēmas.
Secinājums
Atvērtās cilpas vadības sistēmas ir sistēmas, kurām ir kontrolēta izeja, bet to izeja nevar mainīt ieejas signālu, izmantojot atgriezeniskās saites procesu. Tie ir noderīgi, jo ir vienkārši un viegli kopjami, taču tos nevar izmantot automatizācijai.