Järjestelmä on yhdistelmä eri komponentteja tai laitteita, jotka täydentävät toisiaan suorittaakseen järjestelmälle määritetyn ainutlaatuisen tehtävän. Järjestelmässä voi olla ohjattu tai ohjaamaton lähtö. Järjestelmät, joissa on ohjattu teho, ovat ohjausjärjestelmiä. Tämä artikkeli selittää avoimen piirin ohjausjärjestelmän, sen esimerkit, edut, haitat ja sovellukset.
Mikä on ohjausjärjestelmä?
Ohjausjärjestelmä koostuu tulosta, ohjaimesta tai prosessorista ja lähdöstä. Se toimii antamalla tulosignaalin ohjaimelle. Ohjain generoi sitten ohjaussignaalin, joka tuottaa lähdön määrätyissä rajoissa. Esimerkiksi uunia käytettäessä voit asettaa ajastimen ruoan lämmittämiseksi. Ajastin on ohjaussignaali, joka sammuttaa uunin asetetun aikarajan jälkeen. Ohjausjärjestelmä, josta aiomme keskustella tässä artikkelissa, on Open Loop Control System.
Avoimen piirin ohjausjärjestelmä
Avoimen silmukan ohjausjärjestelmässä, kuten nimestä voi päätellä, on ohjattu prosessi, jonka kautta se antaa ulostulon. Koska se on kuitenkin avoimen silmukan järjestelmä, siinä ei ole palautejärjestelmää. Tämä tarkoittaa, että lähdöllä ei ole vaikutusta tuloon, eikä se toimi tulon ohjausmuuttujana. Voimme sanoa, että avoimen silmukan ohjausjärjestelmässä signaali virtaa vain yhteen suuntaan.
Vaikka haluttua tehoa ei saavutettaisi virheen tai ympäristöolosuhteiden vuoksi, lähtöä ei voida säätää, koska avoimen silmukan ohjausjärjestelmässä ei ole takaisinkytkentää.
Avoimen silmukan ohjausjärjestelmän voitto
Avoimen silmukan järjestelmän vahvistus lasketaan järjestelmän suorituskyvyn määrittämiseksi. Koska vahvistus lasketaan lähdön ja sisääntulon suhteella, se osoittaa, missä määrin lähtö vastaa tuloa.
Oletetaan, että ohjaimen voitto on G1(t) ja hallitun prosessin hyöty on G2(t) niin avoimen silmukan järjestelmän kokonaisvahvistus voidaan laskea seuraavasti:
Joten G(s) antaa avoimen silmukan ohjausjärjestelmän vahvistuksen.
Open Loop -ohjausjärjestelmän edut
Seuraavassa on avoimen silmukan ohjausjärjestelmän edut
- Se on helppo suunnitella ja käyttää yksinkertaisen rakenteensa ansiosta.
- Se on myös taloudellinen yksinkertaisen suunnittelunsa ansiosta.
- Open Loop Control -järjestelmä tuottaa vakaan tuloksen.
Avoimen silmukan ohjausjärjestelmän haitat
Avoimen silmukan ohjausjärjestelmän haitat on mainittu alla
- Se on kalibroitava uudelleen ajoissa tarkkuuden varmistamiseksi
- Sitä ei voida käyttää automaatioon, koska lähtöjen korjaamiseen ei ole palautejärjestelmää.
- Virheen esiintymisen todennäköisyys avoimen silmukan ohjausjärjestelmässä on suurempi
Open Loop Control Systemin käyttöönotto tosielämässä
Ympäristössämme on monia avoimen silmukan ohjausjärjestelmiä. Näitä ovat pesukoneet, kuivausrummut, liikennevalot, sähköiset käsienkuivaimet, leivänpaahtimet, uunit ja television kaukosäätimet.
Esimerkiksi liikennevaloissa on asetettu kellonajat jokaiselle liikennevalolle. Jokainen liikennevalo syttyy ja sammuu automaattisesti määritetyissä aikarajoissa. Liikennevalot eivät kuitenkaan voi muuttaa ajoituksiaan liikenteen määrän mukaan, mikä osoittaa takaisinkytkennän puuttumisen avoimen silmukan ohjausjärjestelmissä.
Voit ajatella, kuinka muut edellä mainitut esimerkit ovat avoimen silmukan ohjausjärjestelmiä.
Johtopäätös
Avoimen silmukan ohjausjärjestelmät ovat järjestelmiä, joissa on ohjattu lähtö, mutta niiden lähtö ei voi muuttaa tulosignaalia takaisinkytkentäprosessin kautta. Ne ovat hyödyllisiä, koska ne ovat yksinkertaisia ja helppohoitoisia, mutta niitä ei voi käyttää automatisointiin.