Системы управления являются основополагающими элементами в автоматизации и проектировании. Они широко подразделяются на системы с открытым и закрытым контуром. Эти классификации зависят от наличия или отсутствия механизмов обратной связи, что существенно влияет на производительность, сложность и применение системы.
Система управления с открытым контуром работает без обратной связи с выходом. Она состоит из двух основных элементов: контроллера и контролируемого процесса. Контроллер получает входной сигнал и управляет процессом для достижения желаемого результата. Важно отметить, что системы с открытым контуром функционируют независимо от выхода, что означает отсутствие автоматической коррекции на основе производительности системы. Типичным примером системы с открытым контуром является стиральная машина, которая работает по предопределенному временному циклу. Она не корректирует свою работу на основе чистоты одежды, что подчеркивает отсутствие обратной связи. Системы с открытым контуром выгодны в сценариях, где точное измерение выхода либо непрактично, либо экономически нецелесообразно. Они, как правило, проще и менее затратны в проектировании и обслуживании благодаря своей простой архитектуре.
Напротив, замкнутые, или системы управления с обратной связью включают один или несколько контуров обратной связи, которые непрерывно контролируют выход и соответствующим образом корректируют вход для поддержания желаемой производительности. Такая конфигурация значительно повышает точность и отзывчивость. Например, в замкнутой системе управления холостым ходом, используемой в автомобильных двигателях, система постоянно контролирует скорость холостого хода и сравнивает ее с желаемой скоростью. Если обнаруживается несоответствие, система регулирует угол дроссельной заслонки для коррекции скорости. Этот механизм обратной связи позволяет системе быстро восстанавливаться после возмущений и поддерживать заданное значение, обеспечивая стабильную производительность.
Несмотря на их превосходную точность и способность справляться с возмущениями, замкнутые системы по своей сути более сложны. Им требуются дополнительные компоненты для мониторинга и обратной связи, что увеличивает сложность конструкции, стоимость и энергопотребление. Выбор между системами с открытым и замкнутым контуром зависит от конкретных требований приложения, включая необходимость в точности, осуществимость измерения выходных данных и экономические соображения.
Из главы 20:
Now Playing
Introduction to Control Systems
562 Просмотры
Introduction to Control Systems
959 Просмотры
Introduction to Control Systems
518 Просмотры
Introduction to Control Systems
460 Просмотры
Introduction to Control Systems
252 Просмотры
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены