การควบคุมวงเปิดและวงจรปิดในระบบควบคุมและระบบอัตโนมัติ

การรักษาค่าควบคุมให้อยู่ในขอบเขตที่กำหนดหรือเปลี่ยนแปลงตามกฎหมายที่กำหนดในระหว่างการทำงานของระบบควบคุมและระบบอัตโนมัติสามารถทำได้ตามลูปควบคุมแบบเปิดหรือแบบปิด พิจารณาระบบ (รูปที่ 1) ที่ประกอบด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรม: วัตถุของการควบคุม OR, หน่วยงานควบคุม RO, หน่วยงานควบคุม P และหลัก Z — อุปกรณ์ที่มีการดำเนินการหลักที่จ่ายให้กับระบบ

ในการควบคุมวงเปิด (รูปที่ 1, a) การกระทำอ้างอิง x (T) ที่มาถึงตัวควบคุมจากต้นแบบไม่ใช่ฟังก์ชันของผลลัพธ์ของการกระทำนี้กับวัตถุ แต่ถูกกำหนดโดยผู้ดำเนินการ ค่าหนึ่งของการกระทำอ้างอิงจะสอดคล้องกับค่าปัจจุบันของตัวแปรควบคุม y (t) ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการกระทำที่รบกวน F (t) สำหรับคำอธิบายของคำศัพท์พื้นฐาน ดูที่นี่: หลักการทั่วไปของระบบอัตโนมัติในอาคาร

ระบบวงเปิดโดยพื้นฐานแล้วเป็นห่วงโซ่การส่งซึ่งการดำเนินการอ้างอิง x (t) จากต้นแบบหลังจากการประมวลผลที่เหมาะสมโดยตัวควบคุมโดยใช้อิทธิพลภายใน Z1(t) และ Z2 (T) ถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุของกฎระเบียบ แต่ไม่มีผลย้อนกลับกับวัตถุบนเรกูเลเตอร์

ข้าว. 1. รูปแบบการควบคุมสำหรับวงเปิด (a) และวงปิด (b): З — ค่าที่ตั้งไว้, R — หน่วยควบคุม, RO — หน่วยควบคุม, หรือ — เป้าหมายของการควบคุม, x (T) การดำเนินการปรับคือ Z1(t) และ Z2 (T) — อิทธิพลของกฎระเบียบภายใน y (T) ค่าที่ควบคุมคือ F (T) มีผลรบกวน

ตัวอย่างการควบคุมวงเปิดและวงจรปิด

ในรูป 2a แสดงรูปแบบการควบคุมความเร็วในการหมุน เครื่องยนต์ถาวร E. เมื่อตำแหน่งมอเตอร์ของรีโอสแตท P เปลี่ยนไป กระแสกระตุ้นในคอยล์กระตุ้นของเครื่องกำเนิด OVG G จะเปลี่ยนไป ส่งผลให้ e เปลี่ยนไป เป็นต้น pp. และดังนั้น แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ง.

เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ TG ซึ่งติดตั้งบนเพลาเดียวกับมอเตอร์ D พัฒนา e ง. แปรผันตรงกับความเร็วรอบของเพลามอเตอร์ โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับแปรงของเครื่องกำเนิดความเร็วรอบพร้อมสเกลที่ปรับเทียบเป็นหน่วยรอบช่วยให้สามารถควบคุมรอบเครื่องยนต์ได้ด้วยสายตาเท่านั้น

หากลักษณะของเครื่องจักรมีความเสถียร แต่ละตำแหน่งของมอเตอร์รีโอสแตทจะสอดคล้องกับค่าความเร็วของมอเตอร์ ในระบบนี้ เรกูเลเตอร์ทำหน้าที่กับวัตถุ แต่ไม่มีผลย้อนกลับ กล่าวคือ ระบบทำงานในวงเปิด

ข้าว. 2.ไดอะแกรมสำหรับการควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรงแบบเปิด (a) ถึงปิด (b): R — รีโอสแตท, OVG — ขดลวดกระตุ้นเครื่องกำเนิด, G — เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, OVD — ขดลวดกระตุ้นมอเตอร์, D — มอเตอร์, TG — เครื่องกำเนิดความเร็วรอบ, DP เป็นไดรฟ์ มอเตอร์ของแถบเลื่อนรีโอสแตต U คือเครื่องขยายเสียง

หากเราเชื่อมต่อเอาต์พุตระบบเข้ากับคอนโทรลเลอร์ในลักษณะที่คอนโทรลเลอร์ได้รับสัญญาณสองสัญญาณตลอดเวลา นั่นคือสัญญาณจากมาสเตอร์และสัญญาณจากเอาต์พุตอ็อบเจกต์ เราก็จะได้ระบบวงปิด ในระบบดังกล่าว มีผลไม่เพียงแต่เรกูเลเตอร์ต่อวัตถุเท่านั้น แต่ยังมีผลกับออบเจกต์ในเรกูเลเตอร์ด้วย

ในรูปที่ 2, b แสดงแผนภาพสำหรับควบคุมความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง D ซึ่งเอาต์พุตของระบบเชื่อมต่อกับอินพุตของระบบโดยใช้ตัวสร้างความเร็วรอบ TG, รีโอสแตท P, แอมพลิฟายเออร์ Y และ a มอเตอร์ DP ของไดรฟ์สไลด์ของรีโอสแตท P

มีระบบควบคุมความเร็วเครื่องยนต์อัตโนมัติที่นี่ การเปลี่ยนแปลงความเร็วจะทำให้สัญญาณปรากฏขึ้นบนมอเตอร์ DP ซึ่งจะเลื่อนตัวเลื่อนรีโอสแตต P ไปด้านใดด้านหนึ่งหรืออีกด้านหนึ่งของตำแหน่งที่สอดคล้องกับความเร็วมอเตอร์ D ที่กำหนด

หากความเร็วของการหมุนลดลงด้วยเหตุผลบางประการสไลด์ของรีโอสแตท P จะเข้ารับตำแหน่งที่กระแสกระตุ้นในขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิด OB จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและทำให้รอบเครื่องยนต์ D เพิ่มขึ้นซึ่งจะเข้าสู่ตำแหน่งเริ่มต้น

เมื่อความเร็วของมอเตอร์ D เพิ่มขึ้น สไลด์รีโอสแตต P จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้ความเร็วของมอเตอร์ D ลดลง

ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบลูปเปิดโดยอิสระโดยปราศจากการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงาน ไม่สามารถเปลี่ยนโหมดการทำงานได้หากสิ่งรบกวนที่เข้าสู่ระบบเปลี่ยนไป ระบบปิดจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบโดยอัตโนมัติ

ดูสิ่งนี้ด้วย: วิธีการควบคุมในระบบอัตโนมัติ