تعتبر أنظمة التحكم عناصر أساسية في الأتمتة والهندسة. وهي تصنف على نطاق واسع إلى أنظمة ذات حلقة مفتوحة وأنظمة ذات حلقة مغلقة. وتعتمد هذه التصنيفات على وجود أو غياب آليات التغذية الراجعة، مما يؤثر بشكل كبير على أداء النظام وتعقيده وتطبيقه.
يعمل نظام التحكم ذو الحلقة المفتوحة بدون تغذية راجعة من المخرجات. ويتكون من عنصرين أساسيين: وحدة التحكم والعملية الخاضعة للرقابة. تتلقى وحدة التحكم إشارة إدخال وتتعامل مع العملية لتحقيق النتيجة المرجوة. ومن المهم أن تعمل أنظمة الحلقة المفتوحة بشكل مستقل عن المخرجات، مما يعني عدم وجود تصحيح تلقائي بناءً على أداء النظام. ومن الأمثلة الشائعة لنظام الحلقة المفتوحة الغسالة التي تعمل وفقًا لدورة زمنية محددة مسبقًا. فهي لا تضبط تشغيلها بناءً على نظافة الملابس، مما يسلط الضوء على غياب التغذية الراجعة. تعد أنظمة الحلقة المفتوحة مفيدة في السيناريوهات حيث يكون القياس الدقيق للمخرجات غير عملي أو غير مجد اقتصاديًا. إن أنظمة التحكم في الحلقة المغلقة أو التحكم في التغذية الراجعة هي أنظمة أبسط وأقل تكلفة في التصميم والصيانة بسبب بنيتها البسيطة.
وعلى النقيض من ذلك، تتضمن أنظمة التحكم في الحلقة المغلقة أو التغذية الراجعة حلقة تغذية مرتدة واحدة أو أكثر تراقب باستمرار الناتج وتضبط المدخلات وفقًا لذلك للحفاظ على الأداء المطلوب. يعزز هذا التكوين بشكل كبير الدقة والاستجابة. على سبيل المثال، في نظام التحكم في سرعة الخمول في الحلقة المغلقة المستخدم في محركات السيارات، يراقب النظام باستمرار سرعة الخمول ويقارنها بالسرعة المطلوبة. إذا تم اكتشاف تناقض، يضبط النظام زاوية الخانق لتصحيح السرعة. تسمح آلية التغذية الراجعة هذه للنظام بالتعافي بسرعة من الاضطرابات والحفاظ على القيمة المحددة مسبقًا، مما يضمن الأداء المتسق.
على الرغم من دقتها الفائقة وقدرتها على التعامل مع الاضطرابات، فإن أنظمة الحلقة المغلقة أكثر تعقيدًا بطبيعتها. فهي تتطلب مكونات إضافية للمراقبة والتغذية الراجعة، مما يزيد من تعقيد التصميم والتكلفة واستهلاك الطاقة. يعتمد الاختيار بين أنظمة الحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة على المتطلبات المحددة للتطبيق، بما في ذلك الحاجة إلى الدقة، وجدوى قياس الناتج، والاعتبارات الاقتصادية.
From Chapter 20:
Now Playing
Introduction to Control Systems
562 Views
Introduction to Control Systems
959 Views
Introduction to Control Systems
518 Views
Introduction to Control Systems
460 Views
Introduction to Control Systems
252 Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved