Замкнутый контур управления: Разомкнутые и замкнутые системы управления.

Возвращаясь к теме управления в разомкнутом контуре

Ричард Ларсен – президент компании Flexial Corp. (Теннесси, США), 10 лет назад стал одним из основателей компании по производству сварных сильфонов

В ситуации выбора между детальной информацией о процессе и прочностью, простотой и низкой ценой управление в разомкнутом контуре может оказаться полезной альтернативой более сложным системам с обратной связью при выборе исполнительных устройств.

Будучи упрощенным и далеким от совершенства, механизм управления в разомкнутом контуре продолжает находить применение в промышленности, а также в оборонной и аэрокосмической отраслях. И все же, что представляет собой управление в разомкнутом контуре? В качестве примера можно привести ночник, который включается при наступлении темноты или масляный клапан реактивного двигателя военного самолета, меняющий положение в зависимости от высоты. Для этого вида управления характерно отсутствие обратной связи, с помощью которой можно получить информацию о том, что происходит. Так почему же нам следует его использовать? Да потому, что в некоторых обстоятельствах простота повышает надежность и, кроме того, низкая цена делает этот вид управления более практичным для ряда процессов.

Два условия, при которых управление в разомкнутом контуре является практичной альтернативой системам с замкнутым контуром:

  • там, где нет необходимости в высокоточных операциях;

  • там где система может работать удовлетворительно без применения ОС.

Сварной сильфон/разомкнутый контур

Когда они представлены рядом, можно видеть, что сварной сильфон является физическим представлением системы управления в разомкнутом контуре.

Акцент на температуру

Устройство с разомкнутым контуром управления обычно представляет сгруппированные в один узел датчик, усилитель и привод. Одна из наиболее распространенных технологий, объединяющая эти составные части, это металлический сильфон. Это устройство было создано более 100 лет назад и представляло собой механически сформованный сильфон. Через 50 лет появилось устройство с более высокими характеристиками – сильфон со сварными краями. Сегодня широко используется именно эта, более поздняя версия, однако в технологии, которая будет описана ниже, применяются обе версии. В механическом устройстве металлический сильфон, в котором объединены свойства пружины, клапана и цилиндра, является датчиком и приводом. Для его движения характерно отсутствие трения, утечки и нарушения герметичности.

Применение в хвостовом несущем винте вертолета

Воздух внутри сильфона делает его чувствительным к давлению и температуре. Система измеряет плотность воздуха для выравнивания наклона несущего винта

В сильфоне, заполненном жидкостью, входным сигналом является теплота. Жидкость и окружающая ее оболочка (колба) вместе с сильфоном представляют собой датчик и усилитель. На выходе системы находится стержень или подвижный рычаг (см. график „сварной сильфон/разомкнутый контур“, на котором показана взаимосвязь между системой управления в разомкнутом контуре и сварным сильфоном). Существенным для этой системы является довольно высокие значения движущей силы и длинный ход, который можно получить на выходе: обычный показатель – от полукилограмма до нескольких килограммов в зависимости от размера сильфона. А ход может изменяться в диапазоне от миллиметров до ескольких сантиметров. По своей сути это практичный вариант исполнительного устройства с прямым линейным приводом без двигателей или электроэнергии.

Хорошим примером удачного применения управления в разомкнутом контуре с использованием сварного сильфона является оптический прицел военных орудий. Прицел, который располагается на бронированной машине, должен быть постоянно наведен на цель для немедленного использования без корректировки. Поскольку машина находится на открытом пространстве, оптика подвергается значительным перепадам температуры, особенно в условиях пустыни. Использование жидкостного сильфона для перемещения парфокальной линзы внутри системы линз прицела на один сантиметр в одну или другую сторону может компенсировать температурные измерения размеров оптической системы. Под воздействием внешних условий оптический прицел нагревается, жидкость, которая в этом случае находится внутри сильфона, заставляет его расширяться и перемещать линзу. При понижении температуры воздуха жидкость и сильфон сокращаются, и линза перемещается в другом направлении. Согласно конструкции перемещение пропорционально температуре. В этой задаче обратная связь не является критически необходимой. Оператор видит расфокусировку системы и может самостоятельно сделать коррекцию в случае отказа системы наводки. Однако прочность и простота системы гарантируют незначительную вероятность сбоев, одновременно избавляя от необходимости использования электроэнергии и сложных систем с обратной связью.

Применение в производстве полупроводников

Сильфон с запаянным внутри воздухом должен пассивно воспринимать наличие вакуума на своей внешней поверхности и расширяться, чтобы прижать пластину полупроводника для начала работы или проверки

Давление, высота

В другой разновидности управления в разомкнутом контуре сильфон используется для контроля давления паров масла в реактивном двигателе военного самолета, в этом случае вместо температуры регистрируется высота. Сильфон герметично запаян, воздух из него выкачан. Здесь сильфон выполняет функции анероидного датчика/привода. Он изменяет свою длину в соответствии с абсолютным давлением, т.е. высотой. По мере набора высоты летательным аппаратом сильфон расширяется, управляя клапаном и уменьшая поток воздуха, который проходит через двигатель с тем, чтобы поддерживать постоянное давление масла. В применении обратной связи нет необходимости, таким образом, разомкнутый контур является экономичным видом управления.

В каких случаях выбирается управление в разомкнутом контуре?

Рассмотрим управление в разомкнутом контуре для следующих приложений:

  • в долговременных установках, когда непрерывная и надежная подача электроэнергии может оказаться затруднительной, опасной, непрактичной или дорогостоящей;
  • в жестких условиях эксплуатации, когда высокие температуры, вибрация и агрессивные вещества могут оказаться опасными для деталей полупроводников, например, в скважинах;
  • там, где достаточно простое переключение бинарного выхода, мгновенное или постепенное;
  • там, где контроль за процессом проводится нечасто, если вообще осуществляется, или полнота управления осуществляется опосредованно через другие показатели.

Ниже перечислены системы, где наиболее приемлемо управление в разомкнутом контуре:

  • чаще всего механические по своей форме;
  • допускающие их корректировку оператором для компенсации ошибок системы;
  • предназначенные для работы продолжительное время с минимальным вниманием оператора;
  • не требующие повторной калибровки;
  • простые по функциям и в конструкции системы, в которых отдельные компоненты выполняют многочисленные задачи;
  • непрерывно работающие даже без необходимости;
  • экономичные, когда стоимость важнее точности.

Рисунок „применение в хвостовом несущем винте вертолета“ показывает, как осуществляется управление в разомкнутом контуре с двойным вводом для настройки угла наклона хвостового несущего винта вертолета. И в этом случае сильфон герметично запаян, но воздух из него не выкачивается. Поскольку воздух в сильфоне присутствует, длина сильфона – это функция высоты и температуры, т. е. то, чем определяется плотность воздуха. Сильфон имеет большую площадь поверхности и малую массу, поэтому он является датчиком температуры с очень низкой постоянной времени. Комбинация его пружинящей силы и расширения газа, находящегося внутри, служит движущей силой для механизма, регулирующего угол наклона. Так как в разомкнутом контуре нет обратной связи, у нас нет уверенности, в том, что хвостовой несущий винт установлен в нужном положении в соответствии с плотностью воздуха. Но это и не очень важно, поскольку прибор является только вспомогательным для пилота. Если пилот почувствует ошибку, он может произвести корректировку самостоятельно.

В случае применения управления в разомкнутом контуре для изготовления полупроводников сильфон растягивается и сжимается по мере изменения давления, но в действительности он может быть в одном из двух состояний – сжатом или растянутом. Эта система заменяет активную систему и исключает необходимость трех проникновений в камеру, использования трех электрических приводов вне камеры и соответствующих регуляторов для них. Система работает в разомкнутом контуре и нет обратной связи, чтобы удостовериться, что зажим был приведен в действие. Однако другие операции в ходе процесса будут сигнализировать о сбое.

Делаем контур управления электродвигателем с заданием тока / Хабр


Это вторая, итоговая статья. Напоминаю цель: есть двигатель постоянного тока. Задача — разработать, собрать и протестировать устройство, позволяющиее реализовать контур управления с заданием тока применительно к этому двигателю. Желаемое время переходного процесса на застопоренном двигателе (без противо-ЭДС) — не более 10мс.

Текст разбит на две статьи:

  • 1. Измерение сопротивления и индуктивности двигателя
  • 2. Разработка управляющего контура


Напоминаю, как выглядит макет управляющего железа:

Вся система как чёрный ящик


Итак, вся затея состоит в том, что я хочу напрямую задавать силу тока, протекающего через мой двигатель. Если объединить контроллер и двигатель воедино, то я бы хотел получить примерно следующее:


Здесь J(t) — это задание по току, I(t) — это ток, протекающий через двигатель. Я бы хотел, чтобы входной и выходной сигналы были бы связаны по закону τ I'(t) + I(t) = J(t). Этот закон выбран произвольно, просто мне нравится такое дифференциальное уравнение. Умными словами оно называется апериодическим звеном первого порядка. Контроллеры, подчиняющиеся такому закону даже имееют свой собственный символ на некоторых схемах:


Вот реакция подобного звена на единичное ступенчатое воздействие:


Это красивая экспоненциальная сходимость без разнообразных колебаний, поэтому такая форма и была выбрана. Постоянная тау в формуле τ I'(t) + I(t) = J(t) называется постоянной времени, это то время, за которое процесс достигнет 63% своего конечного значения при реакции на единичный скачок. Если определить время переходного процесса как время достижения 98% конечного значения, то это примерно 5 тау. В постановке задачи у нас время переходного процесса не должно превосходить 10мс, поэтому возьмём τ = 0,002.

Приоткроем чёрный ящик


Если же чёрный ящик приоткрыть, то выглядеть он будет как-то так:


На вход чёрного ящика подаём сигнал J(t), на выход получаем протекающий ток I(t). Внутри чёрного ящика два подъящика: двигатель со своим диффуром, связывающим напряжение на клеммах U(t) с протекающим через него током I(t), и непосредственно регулятор, который должен подавать напряжение U(t) в зависимости от задания тока J(t) и реально протекающего тока I(t).

Давайте скажем, что регулятор берёт на вход ошибку E(t) — это разница между желаемой силой тока и реальной, и на выход даёт напряжение U(t). Наша задача найти диффур, который связывает E(t) и U(t), тогда будет понятно, как программировать ардуину контроллера.

Итак, мы хотим, чтобы задание тока и реальный ток были бы связаны по выбранному нами закону:


Применим к нему преобразование Лапласа (с нулевыми начальными значениями):


И составим следующую пропорцию:


На всякий случай, в теории управления эта пропорция называется передаточной функцией.

Определим ошибку E(t) как разницу между желаемой и реальной силой тока:


Для настройки контура тока зафиксируем вал двигателя, таким образом угловая скорость уходит из диффура двигателя:


В предыдущей статье мы вывели связь между напряжением на клеммах мотора и силой протекающего тока (при зафиксированном роторе):


Давайте поделим эту пропорцию на пропорцию из уравнения (1):


Почти закончили, осталось перейти от координат Лапласа к обычным временным. Для начала раскроем пропорцию:


Вооружившись таблицами преобразования Лапласа, можно увидеть следующее:


А это значит, что напряжение U(t) и ошибка задания E(t) должны быть связаны по следующему закону:


Таким образом, выбрав поведение всей системы как апериодическое звено первого порядка, мы получаем, что необходимый регулятор есть не что иное, как обычный ПИ-регулятор.


Сишный код регулятора можно посмотреть тут. Программа вполне стандартная, единственное, что следует отметить, так это то, что у атмеги не хватает здоровья работать с плавающими точками. Поэтому вся работа ведётся с фиксированной точкой и целочисленными переменными.


Для проверки работы регулятора зададим ему на вход меандр и синусоидальный сигнал.

Меандр

Вот тут можно взять данные эксперимента: из нулевого начального состояния зададим желаемую силу тока в I0=4А и измерим реально протекающий ток.

Затем давайте посчитаем на бумаге, по какому закону должен изменяться протекающий ток в таких условиях. Это один-в-один совпадает с тем, что мы делали в предыдущей статье:


Попробуем подобрать значение параметра, чтобы теоретическая кривая наилучшем образом аппроксимировала реальные данные и сравним с выбранной нами ранее постоянной времени. Код подбора параметра можно взять здесь.

Вот результат работы управляющего контура на полупериоде меандра:


Метод наименьших квадратов нам говорит, что наилучшее значение параметра это .00184, что очень близко к выбранной нами постоянной времени .002. Хорошо видно, что переходный процесс уложился в десять миллисекунд, которые ему были отведены в постановке задачи.

Синусоидальный сигнал


На всякий случай вторая проверка, опять же, вычисления все взяты из предыдущей статьи. При синусоидальном задании силы тока I(t) должна меняться по следующему закону:


Код подбора параметра теоретической кривой можно взять тут. Он нам говорит, что постоянная времени равна .00196, что опять-таки близко к расчётному параметру в 2мс.

Вот результат работы управляющего контура на синусоидальном входном сигнале:


В общем, не так страшен чёрт, как его малюют. Большое спасибо arastas за науку! Постараюсь в обозримом будущем найти немного времени, чтобы собрать перевёрнутый маятник не так, как его делал (управляя напряжением), а управляя непосредственно силой тока, это должно упростить расчёты регулятора непосредственно маятника.

Что такое замкнутая система управления и как она работает?

К

  • Гэвин Райт

Что такое замкнутая система управления?

Система управления с замкнутым контуром представляет собой механическое или электронное устройство, которое автоматически регулирует систему для поддержания желаемого состояния или заданного значения без вмешательства человека. Он использует систему обратной связи или датчик. Управление с замкнутым контуром отличается от управления с разомкнутым контуром, где нет механизма саморегулирования и обычно требуется взаимодействие с человеком.

Простым примером замкнутой системы управления является домашний термостат. Термостат может посылать сигнал нагревателю на включение или выключение. Он использует датчик температуры для определения текущей температуры воздуха. Когда температура ниже заданной, включается нагреватель. Когда датчик обнаруживает, что температура выше заданного значения, он выключает систему.

Общая конструкция контроллера с замкнутым контуром, который поддерживает желаемое состояние или заданное значение без вмешательства человека.

В разомкнутой системе отсутствует обратная связь с контроллером о текущем состоянии системы. Примером управления с разомкнутым контуром может быть включение обогревателя на 10 минут каждый час, независимо от того, насколько горяча или холодна температура воздуха. Системы с замкнутым контуром более желательны, чем системы с открытым контуром, поскольку они чувствительны к изменениям.

Большинство современных замкнутых систем управляются электронным способом. Они могут использовать дискретные аналоговые электронные компараторы для простых систем, таких как термостат духовки. Более сложные системы используют микроконтроллер или программируемый логический контроллер для получения нескольких входов и управления несколькими выходами. Примером сложной системы может быть система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в здании центра обработки данных, которая может использовать датчики температуры внутри помещения, температуры наружного воздуха и относительной влажности для управления работой обогревателя и кондиционера. Другим сложным примером являются устройства обработки воздуха в компьютерных залах (CRAH) в центрах обработки данных, которые рассеивают тепло, выделяемое оборудованием, с помощью вентиляторов, охлаждающих змеевиков и системы водяного охлаждения.

Старые или недорогие системы могут использовать механическую замкнутую систему. Некоторыми примерами из них являются биметаллические переключатели температуры или саморегулирующиеся клапаны.

Общая система управления с разомкнутым контуром без саморегулирующегося механизма и, следовательно, обычно требующая вмешательства человека.

Настройка системы управления с обратной связью

Важно, чтобы замкнутая система управления была правильно настроена для наилучшей работы системы. Например, если температура воздуха близка к заданному значению термостата, это может привести к тому, что система будет быстро включать и выключать кондиционер; такие короткие циклы могут повредить компрессор и сломать систему. Такие системы обладают дополнительной демпфирующей способностью для контроля быстрых циклов и нежелательных колебаний выходного сигнала.

В замкнутой системе передаточная функция определяет математическое соотношение между входом и выходом. Изменение выхода на вход или отношение между обнаруженным значением датчика известно как усиление системы. Определение передаточной функции системы на основе коэффициента усиления и желаемого состояния может потребовать тщательного расчета для достижения наилучших результатов.

Более сложным примером замкнутой системы может быть круиз-контроль в автомобиле. Круиз-контроль хочет поддерживать заданную скорость, измеряемую скоростью вращения колес (желаемый выходной сигнал системы). Он может управлять дроссельной заслонкой автомобиля и изменять мощность двигателя (системный ввод). Связь дроссельной заслонки со скоростью не является прямой, поскольку на нее могут влиять многие факторы, такие как вес груза, уклон холма и сопротивление ветра в зависимости от скорости. Поэтому система управления должна быть настроена с учетом этих факторов. У него также могут быть другие элементы управления, такие как переключение передач в трансмиссии или применение тормозов.

CRAH в центрах обработки данных, которые используют датчики для управления вентиляторами, охлаждающими змеевиками и системой водяного охлаждения для отвода тепла, являются примерами систем управления с обратной связью.

Преимущества и недостатки систем управления с обратной связью

Системы управления с обратной связью имеют положительные и отрицательные стороны, в том числе следующие.

Преимущества
  • может контролировать внешние факторы
  • более надежный и стабильный выход
  • устойчивый к возмущениям и изменениям
  • более ресурсоэффективный
Недостатки
  • более сложный
  • требует настройки или интеграции
  • восприимчив к колебаниям или разгону
  • Отказ датчика может привести к нежелательной работе системы

Системы управления с обратной связью

Системы управления с замкнутым контуром широко используются в промышленности, включая сельское хозяйство, химические заводы, атомные электростанции, водоочистные сооружения и контроль окружающей среды. Системы управления с замкнутым контуром обеспечивают автоматизацию в ряде промышленных и экологических условий и регулируют процессы в промышленных системах управления, таких как диспетчерское управление, сбор данных и распределенные системы управления.

Системы программного обеспечения могут использовать преимущества замкнутой системы обратной связи. Например, облачная система оркестрации может обнаруживать высокую нагрузку на сервер и запускать автоматизированный процесс для создания и развертывания новых серверов, чтобы лучше справляться с ней.

Принципы управления с замкнутым контуром становятся все более заметными при проектировании современных систем. Интернет вещей (IoT) размещает больше датчиков и генерирует больше данных, которые системы могут принимать и принимать на их основе решения. Наем операторов-людей обходится дороже, и им может потребоваться управление более крупными системами, требующими большей автоматизации. Алгоритмы машинного обучения и искусственный интеллект можно рассматривать как высокоинтегрированное самообучающееся управление с обратной связью, которое может использовать обратную связь для новых и оптимизированных способов получения желаемого результата.

Контуры обратной связи, важный аспект систем управления с обратной связью, могут быть как положительными, так и отрицательными.

См. также: обратная связь , отчетность по замкнутому контуру , платежные карты с открытым/замкнутым контуром и замкнутый цикл производство планирование ресурсов .

Последнее обновление: май 2022 г.


Продолжить чтение О системе управления с обратной связью

  • Автоматизация выводит NetOps на новый уровень
  • Интернет вещей для меня: как Интернет вещей персонализирует медицину
  • Адаптация настроек BIOS сервера для крутых серверов без траты энергии
  • На заре цифровой безопасности границы: новый стандарт для охраны обширного периметра и границы
нейроморфные вычисления

Нейроморфные вычисления — это метод компьютерной инженерии, при котором элементы компьютера моделируются по образцу систем человеческого мозга и нервной системы.

Сеть


  • коллизия в сети

    В полудуплексной сети Ethernet коллизия возникает в результате попытки двух устройств в одной сети Ethernet передать…


  • краеугольный камень домкрат

    Гнездо трапецеидального искажения — это гнездовой разъем, используемый для передачи аудио, видео и данных. Он служит гнездом для соответствующего штекера…


  • инкапсуляция (объектно-ориентированное программирование)

    В объектно-ориентированном программировании (ООП) инкапсуляция — это практика объединения связанных данных в структурированный блок вместе с …

Безопасность


  • Вредоносное ПО TrickBot

    TrickBot — это сложное модульное вредоносное ПО, которое начиналось как банковский троян, а затем эволюционировало, чтобы поддерживать множество различных типов …


  • Общая система оценки уязвимостей (CVSS)

    Общая система оценки уязвимостей (CVSS) — это общедоступная платформа для оценки серьезности уязвимостей безопасности в …


  • WPA3

    WPA3, также известный как Wi-Fi Protected Access 3, представляет собой третью версию стандарта сертификации безопасности, разработанного Wi-Fi …

ИТ-директор


  • качественные данные

    Качественные данные — это информация, которую невозможно подсчитать, измерить или выразить с помощью чисел.


  • зеленые ИТ (зеленые информационные технологии)

    Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика создания и использования экологически устойчивых вычислительных ресурсов.


  • Agile-манифест

    Манифест Agile — это документ, определяющий четыре ключевые ценности и 12 принципов, в которые его авторы верят разработчики программного обеспечения. ..

HRSoftware


  • опыт кандидата

    Опыт кандидата отражает отношение человека к прохождению процесса подачи заявления о приеме на работу в компанию.


  • непрерывное управление производительностью

    Непрерывное управление эффективностью в контексте управления человеческими ресурсами (HR) — это надзор за работой сотрудника …


  • вовлечения сотрудников

    Вовлеченность сотрудников — это эмоциональная и профессиональная связь, которую сотрудник испытывает к своей организации, коллегам и работе.

Служба поддержки клиентов


  • распознавание голоса (распознавание говорящего)

    Распознавание голоса или говорящего — это способность машины или программы принимать и интерпретировать диктовку или понимать и …


  • Облачная служба Salesforce

    Salesforce Service Cloud — это платформа управления взаимоотношениями с клиентами (CRM), позволяющая клиентам Salesforce предоставлять услуги и . ..


  • БАНТ

    BANT — это аббревиатура от «Budget, Authority, Need, Timing».

Что такое замкнутая система управления? Определение, работа и передаточная функция системы управления с обратной связью

Определение : Система управления с обратной связью — это тип системы управления, в которой управляющее воздействие показывает зависимость от генерируемого выходного сигнала системы. Проще говоря, в этих системах вывод системы контролирует ввод, применяемый к системе.

Изменение входных данных в соответствии с выходными приводит к более точному выходу системы. Таким образом, управляемость в системе с обратной связью достигается за счет выходного сигнала, генерируемого путем использования пути обратной связи.

Системы с замкнутым контуром считаются полностью автоматическими системами управления, поскольку они спроектированы таким образом, что достигнутый выходной сигнал автоматически сравнивается с эталонным входным сигналом для получения требуемого выходного сигнала.

Необходимость в замкнутой системе управления

Мы уже обсуждали в нашей предыдущей статье систему управления. Система управления — это система, предназначенная для получения определенного результата за счет действия требуемого управления.

Теперь управление системой может быть либо независимым от выхода, либо зависимым от выхода. Это изменение приводит к двум различным категориям системы управления.

Система, в которой управляющее действие не зависит от генерируемого выходного сигнала системы, известна как система управления без обратной связи. В то время как в системе с обратной связью производимый выход управляет работой системы с помощью обратной связи.

По сути, замкнутая система была разработана для преодоления недостатков, связанных с разомкнутой системой. Мы знаем, что разомкнутые системы не обладают способностью автоматически обеспечивать точный выходной сигнал.

Все мы знаем, что основным требованием использования электрической или электронной системы является получение желаемого результата. И в любой системе, если измерение не выполняется и требуемый результат не достигается, становится практически невозможно получить точный отклик системы.

Таким образом, чтобы получить точную реакцию системы, проще всего сравнить приложенный ввод с полученным выводом. Это помогает в определении ошибки, которая присутствует внутри системы. Поэтому, как только ошибка измерена, ее можно уменьшить до минимально возможного значения, чтобы получить желаемый результат.

Таким образом, в замкнутой системе на вход подается сигнал обратной связи. Этот сигнал обратной связи и опорный входной сигнал действуют как возбуждение системы для получения желаемого отклика. Таким образом, выход выполняет управляющее действие в замкнутой системе.

Что такое обратная связь?

До сих пор мы много раз использовали термин «обратная связь». Но надо четко знать, что на самом деле означает обратная связь?

Таким образом, в основном обратная связь действует как характеристика системы, которая позволяет сравнивать достигнутый результат и эталонный ввод системы.

Обратная связь обычно представляет собой часть выходного сигнала, которая возвращается к входному сигналу, чтобы их можно было сравнить и получить желаемый результат, если текущий выход отличается от желаемого выхода.

Таким образом, обратная связь считается ключевым параметром замкнутой системы управления.

Обратная связь в любой цепи обычно может быть двух типов :

1. Положительная обратная связь : Тип обратной связи в системе управления, в которой входной сигнал и сигнал обратной связи находятся в фазе друг с другом, известна как система положительной обратной связи.

В этих системах к опорному входу добавляется сигнал обратной связи, что увеличивает усиление всей системы.

2. Отрицательная обратная связь : В случае отрицательной обратной связи входной сигнал и сигнал обратной связи показывают противофазное отношение друг к другу.

Таким образом, приложенный входной сигнал и сигнал обратной связи вычитаются, чтобы получить сигнал ошибки. Это приводит к уменьшению общего усиления системы.

Таким образом, мы можем сказать, что это фактор, который в наибольшей степени отвечает за желаемую реакцию системы.

Работа замкнутой системы

На этом рисунке показана подробная блок-схема системы управления с обратной связью:

Здесь, как мы видим, ввод команды подается на преобразователь.

Это так, потому что не всегда необходимо, чтобы доступный вход был приемлем для контроллера. Таким образом, в таких случаях ввод не может быть непосредственно применен к системе. Поскольку он должен быть изменен из одной формы в другую, чтобы он мог выполнять роль эталонного ввода для системы.

По этой причине входные данные изначально применяются к датчику, чтобы их можно было изменить в форме, приемлемой для системы, в соответствии с характером контроллера и процесса.

Когда контроллер выдает управляющий сигнал в соответствии с поданным входом, внутри системы происходит требуемое действие в соответствии с генерируемым сигналом.

Это приводит к созданию определенного вывода. Но необходимо измерить сгенерированный результат, чтобы определить, является ли он желаемым результатом или нет. Итак, для этого часть достигнутого результата отдается обратно на вход. Этот сигнал действует как сигнал обратной связи .

Этот сигнал обратной связи при сравнении с входным заданием генерирует сигнал ошибки. Этот сигнал ошибки далее подается на контроллер, который вырабатывает управляемый сигнал (пропорциональный сигналу ошибки), который представляет собой не что иное, как управляющий сигнал, который направляет процесс на устранение ошибки, тем самым обеспечивая желаемый результат.

Достигнутый результат называется контролируемым выходом системы и имеет точность .

Передаточная функция замкнутой системы управления

Передаточная функция показывает поведение системы, поскольку она определяется как математическое соотношение между входом и выходом системы.

Коэффициент усиления системы определяет отношение выхода к входу.