El nombre d'elements que es combinen per formar un sistema per generar la sortida desitjada es coneix com a sistema de control. El sistema de control pot controlar la sortida de qualsevol sistema perquè cada element d’aquest sistema té un efecte sobre la sortida. De vegades, un sistema de control utilitza un bucle de retroalimentació per obtenir l’estabilitat, la consistència i l’estabilitat d’un sistema per generar la sortida preferida. Aquí, un bucle de retroalimentació és un element del senyal de sortida. El concepte de retroalimentació és molt essencial en qualsevol sistema de control per obtenir l’estabilitat de sortida. Sistemes de control es classifiquen en dos tipus basats en la connexió de retroalimentació, és a dir, sistema de control de bucle tancat i sistema de control de bucle obert
Què és un sistema de control de bucle tancat?
Definició: es pot definir un sistema de control de bucle tancat com un sistema que té un bucle de retroalimentació (o) a sistema de control que utilitza un senyal de retroalimentació per generar la sortida. L'estabilitat d'aquest sistema es pot controlar mitjançant un sistema de retroalimentació. Per tant, proporcionant un sistema de retroalimentació, qualsevol sistema de control de bucle obert es pot convertir en un bucle tancat.
La producció desitjada es pot aconseguir i mantenir avaluant la condició real i la sortida generada. Si la sortida generada s’allunya de la sortida real, aquest sistema de control produeix un senyal defectuós que s’alimenta a l’i / p del senyal. Un cop s’afegeix el senyal d’error al senyal d’entrada, es pot corregir la següent sortida de bucle, que es coneix com a sistemes de control automàtic.
Diagrama de blocs
El diagrama de blocs del sistema de llaç tancat es mostra a continuació. Els elements bàsics del sistema de control de bucle tancat inclouen detector d’errors, controlador, elements de retroalimentació i central elèctrica .
Diagrama de blocs del sistema de control de bucle tancat
Quan el sistema de control inclou un bucle de retroalimentació, els sistemes es coneixen com a sistemes de control de retroalimentació. Per tant, la sortida es pot controlar amb precisió proporcionant retroalimentació a l'entrada. Aquest tipus de sistema de control pot incloure més d’un comentari.
Al diagrama anterior, l’error detector genera un senyal d'error, de manera que aquesta és la variació de l'entrada i del senyal de retroalimentació. Aquest senyal de retroalimentació es pot obtenir a partir dels elements de retroalimentació del sistema de control considerant la sortida del sistema com una entrada. Com a alternativa de l'entrada, aquest senyal d'error es pot donar com a entrada d'un controlador.
En conseqüència, el controlador genera un senyal d’actuació per controlar la planta. En aquest acord, la sortida del sistema de control es pot corregir automàticament per obtenir la sortida preferida. Per tant, aquests sistemes també s’anomenen sistemes de control automàtic. El millor exemple d’un sistema de control de llaç tancat és un sistema de control de semàfors que inclou un sensor a l’entrada.
Tipus de sistema de control de bucle tancat
Els sistemes de control de bucle tancat es classifiquen en dos tipus segons la naturalesa del senyal de retroalimentació, com ara el senyal de retroalimentació positiva i el senyal de retroalimentació negativa.
Senyal de retroalimentació positiva
El sistema de llaç tancat que inclou un senyal de retroalimentació positiva es pot connectar a l’entrada del sistema es coneix com a sistema de retroalimentació positiva. Aquest sistema també s’anomena feedback regeneratiu. El millor exemple d’aquesta retroalimentació positiva en circuits electrònics és un amplificador operacional. Com que aquest bucle es pot aconseguir connectant una part de la tensió de sortida a l'entrada del terminal que no inverteix a través d'un bucle de retroalimentació mitjançant una resistència.
Senyal de comentaris negatius
El sistema de llaç tancat que inclou un senyal de retroalimentació negativa es pot connectar a l'entrada del sistema es denomina sistema de retroalimentació negativa. Aquest tipus de sistema també s’anomena retroalimentació degenerativa. Aquest tipus de sistemes són molt estables i també milloren la resistència.
Aquests sistemes s’utilitzen per controlar les màquines electròniques com els generadors de corrent, els generadors de tensió i també per controlar la velocitat de la maquinària. Els sistemes de control de llaç tancat s’utilitzen per als requisits que s’indiquen a continuació.
Funció de transferència
El comportament del sistema es pot indicar mitjançant la seva funció de transferència. Es pot definir com la relació matemàtica de l'entrada i la sortida del sistema de control. El sistema de control es pot calcular a través de la proporció d’o / p a i / p. Per tant, la sortida del sistema de control és el producte de la funció d’entrada i transferència.
Sistema de control
A continuació es mostra l'exemple del sistema de control de bucle tancat.
Per al sistema anterior,
C (S) = E (S) * G (S)
E (S) = R (S) - H (S) * C (S)
Substituïu aquest valor E (S) en C (S), llavors podrem obtenir
C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)
C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)
A partir de l’equació anterior
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)]
Aquesta és la funció de transferència d’aquest sistema amb retroalimentació negativa. De la mateixa manera, per a la retroalimentació positiva, l'equació de la funció de transferència es pot escriure com
C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]
Exemples de sistemes de control de bucle tancat
Hi ha diferents tipus de dispositius electrònics que fan servir un sistema de control de bucle tancat. Doncs el aplicacions de sistemes de control de bucle tancat inclou el següent.
- En l'estabilitzador de tensió servo, l'estabilització de tensió es pot aconseguir donant retroalimentació de tensió de sortida al sistema
- A la controlador de nivell d’aigua , el nivell d’aigua es pot decidir per l’aigua d’entrada
- La temperatura a la CA es pot ajustar en funció de la temperatura de l'habitació.
- La velocitat del motor es pot controlar mitjançant un tacòmetre o un sensor de corrent, on el sensor detecta la velocitat del motor i envia comentaris al sistema de control per canviar-ne la velocitat.
- Alguns exemples més d'aquests sistemes inclouen l'escalfador de termòstat, el sistema solar. llançador de míssils, motor automàtic, torradora automàtica, sistema de control d’aigua mitjançant una turbina.
- La planxa elèctrica automàtica es pot controlar automàticament per la temperatura de l’element calefactor a la planxa.
Avantatges
El avantatges del sistema de control de bucle tancat inclou el següent.
- Aquests sistemes són molt precisos i són menys propensos als errors.
- Els errors es poden corregir mitjançant el senyal de retroalimentació
- Alt ample de banda
- Admet automatització
- Alt marge de soroll
- No poden afectar mitjançant el soroll.
Desavantatges
El inconvenients del sistema de control de bucle tancat inclou el següent.
- El disseny d’aquest sistema és complicat
- Són molt complexes
- Car
- Cal un manteniment enorme
- El sistema de control oscil·la de vegades a causa de senyals de retroalimentació.
- Es requereixen més esforços, així com temps, durant el disseny del sistema.
Per tant, tot això es tracta una visió general d’un sistema de control de bucle tancat incloent el diagrama de blocs, els tipus, la funció de transferència, els avantatges, els desavantatges i les seves aplicacions. L'equació característica del sistema de control de bucle tancat no és altra cosa que l'establiment del denominador de la funció de transferència a zero. Aquí teniu una pregunta, què és el sistema de control de bucle obert?
