Število elementov, ki so združeni v sistem za generiranje želenega izhoda, je znano kot nadzorni sistem. Izhod katerega koli sistema lahko nadzoruje nadzorni sistem, ker vsak element v tem sistemu vpliva na izhod. Včasih nadzorni sistem uporablja povratno zanko, da pridobi stabilnost in doslednost ter stabilnost sistema za generiranje želenega izhoda. Tu je povratna zanka element izhodnega signala. Koncept povratne informacije je zelo pomemben v katerem koli nadzornem sistemu za doseganje izhodne stabilnosti. Nadzorni sistemi so razvrščeni v dva tipa glede na povezavo povratnih informacij, in sicer krmilni sistem z zaprto zanko in krmilni sistem z odprto zanko
Kaj je nadzorni sistem z zaprto zanko?
Opredelitev: Nadzorni sistem z zaprto zanko lahko definiramo kot sistem, ki ima povratno zanko (ali) a nadzorni sistem ki uporablja povratni signal za generiranje izhoda. Stabilnost tega sistema lahko nadzoruje sistem povratnih informacij. Z zagotavljanjem sistema povratnih informacij se lahko kateri koli krmilni sistem z odprto zanko spremeni v zaprto zanko.
Želeni izhod je mogoče doseči in vzdrževati z oceno dejanskega stanja in ustvarjenega izhoda. Če se ustvarjeni izhod premakne od dejanskega izhoda, potem ta krmilni sistem ustvari napačen signal, ki se napaja na i / p signala. Ko je signal napake dodan vhodnemu signalu, se lahko popravi naslednji izhod zanke, ki je znan kot avtomatski nadzorni sistemi.
Blok diagram
The blokovni diagram sistema z zaprto zanko je prikazano spodaj. Osnovni elementi krmilnega sistema v zaprti zanki vključujejo detektor napak, krmilnik, povratne elemente in elektrarna .
Blokovni diagram sistema za nadzor zaprtega kroga
Kadar nadzorni sistem vključuje povratno zanko, so ti sistemi znani kot sistemi za nadzor povratnih informacij. Torej je mogoče izhod natančno nadzorovati z zagotavljanjem povratnih informacij na vhod. Ta vrsta nadzornega sistema lahko vključuje več kot eno povratno informacijo.
V zgornjem diagramu napaka detektor generira signal napake, zato gre za spremembo vhoda in povratnega signala. Ta povratni signal lahko dobimo iz elementov povratnih informacij v krmilnem sistemu, če izhod sistema obravnavamo kot vhod. Kot alternativo vhodu lahko ta signal napake damo kot vhod krmilnika.
Posledično krmilnik generira sprožilni signal za krmiljenje naprave. V tej ureditvi lahko izhod krmilnega sistema samodejno popravimo, da dobimo prednostni izhod. Zato so ti sistemi imenovani tudi kot samodejni nadzorni sistemi. Najboljši primer krmilnega sistema z zaprto zanko je krmilni sistem semaforja s senzorjem na vhodu.
Vrste nadzornega sistema z zaprto zanko
Krmilni sistemi z zaprto zanko so razvrščeni v dva tipa, odvisno od narave povratnega signala, kot sta pozitivni povratni signal in negativni povratni signal.
Signal pozitivne povratne informacije
Sistem z zaprto zanko, vključno s pozitivnim povratnim signalom, je mogoče priključiti na vhod sistema, znan kot sistem pozitivnih povratnih informacij. Ta sistem je imenovan tudi kot regenerativna povratna informacija. Najboljši primer te pozitivne povratne informacije v elektronskih vezjih je operacijski ojačevalnik. Ker je to zanko mogoče doseči s povezovanjem določenega dela izhodne napetosti na vhod neinvertirajočega terminala prek povratne zanke z uporom.
Negativni povratni signal
Sistem z zaprto zanko, vključno z negativnim povratnim signalom, je mogoče priključiti na vhod sistema in je imenovan kot sistem negativne povratne informacije. Ta vrsta sistema se imenuje tudi degenerativna povratna informacija. Te vrste sistemov so zelo stabilne in povečujejo tudi trdnost.
Ti sistemi se uporabljajo za nadzor elektronskih strojev, kot so tokovni generatorji, napetostni generatorji, in tudi za nadzor hitrosti strojev. Krmilni sistemi z zaprto zanko se uporabljajo za spodaj navedene zahteve.
Funkcija prenosa
Vedenje sistema je mogoče prikazati s pomočjo funkcije prenosa. Lahko ga definiramo kot matematično razmerje med vhodom in izhodom krmilnega sistema. Nadzorni sistem lahko izračunamo iz razmerja med o / p in i / p. Izhod krmilnega sistema je torej produkt funkcije vnosa in prenosa.
Nadzorni sistem
Primer krmilnega sistema z zaprto zanko je prikazan spodaj.
Za zgornji sistem
C (S) = E (S) * G (S)
E (S) = R (S) - H (S) * C (S)
Nadomestite to vrednost E (S) v C (S), potem lahko dobimo
C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)
C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)
Iz zgornje enačbe
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)]
To je prenosna funkcija tega sistema z negativnimi povratnimi informacijami. Podobno lahko za pozitivne povratne informacije enačbo prenosne funkcije zapišemo kot
C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]
Primeri nadzornega sistema z zaprto zanko
Obstajajo različne vrste elektronskih naprav, ki uporabljajo zaprti nadzorni sistem. Torej uporabe krmilnih sistemov z zaprto zanko vključujejo naslednje.
- V servo napetostnem stabilizatorju je mogoče doseči stabilizacijo napetosti z oddajanjem povratne informacije o izhodni napetosti v sistem
- V regulator nivoja vode , raven vode lahko določa vhodna voda
- Temperaturo v AC lahko prilagodite glede na temperaturo prostora.
- Hitrost motorja lahko nadzorujete s pomočjo merilnika vrtljajev ali tokovnega senzorja, pri čemer senzor zazna hitrost motorja in pošlje povratne informacije krmilnemu sistemu, da spremeni svojo hitrost.
- Še nekaj primerov teh sistemov vključuje termostatski grelec, sončni sistem. izstrelitev izstrelkov, avtomatski motor, avtomatski toaster, sistem za nadzor vode s pomočjo turbine.
- Samodejni električni likalnik lahko samodejno nadzirate s temperaturo grelnega elementa v likalniku.
Prednosti
The prednosti krmilnega sistema z zaprto zanko vključujejo naslednje.
- Ti sistemi so zelo natančni in manj nagnjeni k napakam.
- Napake je mogoče odpraviti s povratnim signalom
- Visoka pasovna širina
- Podpira avtomatizacijo
- Velika meja hrupa
- S hrupom ne morejo vplivati.
Slabosti
The slabosti krmilnega sistema z zaprto zanko vključujejo naslednje.
- Zasnova tega sistema je zapletena
- So zelo zapleteni
- Drage
- Potrebno je ogromno vzdrževanja
- Nadzorni sistem včasih niha zaradi povratnih signalov.
- Pri načrtovanju sistema je potrebno več truda in časa.
Tu gre torej za to pregled zaprtega nadzornega sistema vključno z blokovnim diagramom, vrstami, prenosno funkcijo, prednostmi, slabostmi in njenimi aplikacijami Značilna enačba zaprtega zanka ni nič drugega kot nastavitev imenovalca prenosne funkcije na nič. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je krmilni sistem z odprto zanko?
