El primer sistema de control va ser inventat pel 'governador de Flyball de James Watt' l'any 17. La intenció principal d'aquest dispositiu és mantenir la velocitat del motor constant canviant el subministrament de vapor al motor. En l'actualitat, el sistema de control té un paper essencial en la moderna tecnologia perquè aquests sistemes afectaran la nostra vida quotidiana o més. Els millors exemples de sistemes de control són els automòbils, els condicionadors d’aire, els refrigeradors, els geezer, etc. Aquests sistemes s’utilitzen en diferents productes de la indústria per al control de qualitat, sistemes de transport, robòtica, sistemes d’armes, tecnologia espacial, etc. i també s’utilitzen en enginyeria / camps no enginyers. Aquest article analitza una visió general del que és un sistema de control i un del seu tipus, a saber, el sistema de control de bucle obert.
Què és un sistema de control?
Definició: El sistema de control es pot definir com la sortida d’un sistema que es pot controlar canviant la seva entrada. Per tant, el comportament del sistema es pot expressar amb l'ajut d'equacions diferencials. Per tant, la sortida desitjada es pot aconseguir en un sistema de control mitjançant la gestió, direcció o comandament del comportament del sistema. Sistemes de control es classifiquen en dos tipus: els sistemes de control de bucle obert i els sistemes de control de bucle tancat.
Què és el sistema de control de bucle obert?
A continuació es mostra el diagrama de blocs del sistema de control de bucle obert. En el diagrama següent, es pot donar l'entrada al sistema de control perquè es pugui obtenir la sortida necessària. Tanmateix, aquesta sortida obtinguda no es pot considerar utilitzant aquest sistema per a una entrada de referència addicional.
En el sistema següent, inclou dos blocs com el controlador, així com el procés controlat. Generalment, l’entrada que es dóna al sistema depèn principalment de la sortida necessària. En funció de l'entrada, es pot generar el senyal de control a través del controlador. Aquest senyal es pot donar a la unitat de processament. Per tant, basant-se en el senyal de control, es pot realitzar un processament adequat per aconseguir la sortida.
Sistema de control de bucle obert
Al sistema de control de bucle obert, no hi ha cap camí de retroalimentació. Per tant, aquest és el motiu pel qual l'entrada del sistema de control de bucle obert és independent de la sortida. Aquí és notable que això sol generar un error al sistema perquè no hi ha possibilitat de canviar l'entrada una vegada que la sortida il·lustra la diferència respecte al valor estimat.
Exemples de sistemes de control de bucle obert inclou el següent.
- Rentadora automàtica
- Màquina de fer te o cafè
- Volum al sistema estèreo
- Assecador de mans elèctric
- Torradora de pa
- Impressores d'injecció de tinta
- Servo motor / Servo motor
- Bombeta elèctrica
- Assecador de roba basat en un temporitzador
- Interruptor de la llum
- TV control remot
- Aixeta d'aigua
- Sistema de pany de porta
Característiques del sistema de control
Les funcions d’aquest sistema inclouen les següents.
- Les característiques del sistema de control inclouen principalment la relació matemàtica de qualsevol sistema de control que ha de quedar clara entre l’entrada i la sortida del sistema.
- Per a un sistema de control lineal, la relació entre l'entrada i sortida es pot especificar mitjançant una proporcionalitat lineal.
- Per a un sistema de control no lineal, la relació entre entrada i sortida es pot significar mitjançant una proporcionalitat lineal.
Per a un bon sistema de control, són necessaris els següents factors.
- Precisió
- Oscil·lació
- Sensibilitat
- Velocitat
- Soroll
- Ample de banda
- Estabilitat
Característiques
Les característiques del sistema de control de bucle obert són,
- No hi ha contrast entre els valors reals i els preferits.
- No té cap control sobre el valor de la sortida.
- Cada paràmetre d'entrada decideix una ubicació operativa definida per al controlador.
- Els canvis dins de les condicions externes afectaran per canviar directament la sortida.
Exemple de sistema de control de bucle obert
Podem observar un trànsit controlador de llum a diferents encreuaments de carreteres. Els senyals que es generen a través del sistema de control depenen del temps. En el moment de disseny del controlador, es pot donar un temps intern al controlador.
Per tant, una vegada que el controlador d'un senyal de trànsit es fixa a la cruïlla després, cada senyal es pot visualitzar a través del controlador.
Aquí el sistema de control no té res a realitzar utilitzant la sortida produïda perquè no pot canviar la seva entrada en funció del trànsit que hi hagi a cap costat. Després d'algun buit de temps fixat, basat en l'entrada principalment generada, el sistema de control genera la sortida.
Aquí, al sistema de control, la seqüència de temps pot ser proporcionada pels relés utilitzats.
Per tant, indica clarament que l'entrada quedarà independent de la sortida generada.
Penseu en el sistema de control que es mostra a continuació.
Funció de transferència
La funció de transferència d’un sistema de control es pot derivar mitjançant l’equació següent.
G (S) = Sortida / Entrada
Quan la funció de transferència anterior es considera per separat per a cada bloc, es dóna com el següent.
Per al primer bloc G1 (S), la funció de transferència és G1 (S) = Y1 / Yi
Per a G2 (S) = Y2 / Y1
Per a G3 (S) = Y0 / Y2
Per tant, la funció de transferència total es pot calcular com a
G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2
Per tant, el guany del bucle obert es pot calcular com a G = Yo / Yi
Per tant, l’ús del sistema de control de bucle obert especifica que l’operador del sistema està preparat per considerar la mínima diferència dins de la sortida del valor estimat.
Avantatges
El avantatges del sistema de control de bucle obert inclou el següent.
- Molt senzill i fàcil de dissenyar aquest tipus de sistemes de control.
- Baix cost en comparació amb altres sistemes
- Menys manteniment
- La sortida és estable
- Molt adequat per utilitzar
- Operació còmoda
Desavantatges
Els desavantatges del sistema de control de bucle obert són els següents.
- L’amplada de banda és menor.
- Inexacta
- El sistema de no retroalimentació no és fiable quan la seva sortida es veu influenciada per algunes pertorbacions externes,
- Les diferències de sortida no es poden corregir automàticament.
- Necessita una recalibració oportuna.
- Aquests sistemes de control són més horitzontals que els errors.
- Els canvis dins de la sortida preferida poden ser l'efecte de pertorbacions.
- El canvi de sortida es pot fer automàticament
Aplicacions
Les aplicacions del sistema de control de bucle obert inclouen el següent.
- S'utilitza en el sistema de control de semàfors
- Vareta d’immersió
- Comandament a distància de TV,
- Rentadores automàtiques,
- Escalfadors a les habitacions
- Obertura de la porta i sistemes de tancament automàticament.
Per tant, tot es tracta una visió general del sistema de control de bucle obert . En aquest tipus de sistema de control, no hi ha influència en el control del senyal d’entrada. Normalment es coneixen com a sistemes no retroalimentats perquè no inclou cap comentari per decidir si es va aconseguir el resultat necessari. Aquí teniu una pregunta, què és un sistema de control de bucle tancat?
