Apa itu Sistem Kawalan Gelung Tertutup & Berfungsinya

Bilangan elemen yang digabungkan untuk membentuk sistem untuk menghasilkan output yang diinginkan dikenali sebagai sistem kawalan. Keluaran mana-mana sistem dapat dikendalikan oleh sistem kawalan kerana setiap elemen dalam sistem ini mempunyai pengaruh pada output. Kadang kala, sistem kawalan menggunakan gelung maklum balas untuk mendapatkan kestabilan & ketekalan dan kestabilan sistem untuk menghasilkan output yang disukai. Di sini, gelung maklum balas adalah elemen isyarat output. Konsep maklum balas sangat penting dalam sistem kawalan apa pun untuk mendapatkan kestabilan output. Sistem kawalan dikelaskan kepada dua jenis berdasarkan hubungan maklum balas iaitu sistem kawalan gelung tertutup dan sistem kawalan gelung terbuka

Apakah Sistem Kawalan Loop Tertutup?

Definisi: Sistem kawalan gelung tertutup dapat didefinisikan sebagai, sistem yang mempunyai gelung maklum balas (atau) a sistem kawalan yang menggunakan isyarat maklum balas untuk menghasilkan output. Kestabilan sistem ini dapat dikawal oleh sistem maklum balas. Oleh itu, dengan menyediakan sistem maklum balas, setiap sistem kawalan gelung terbuka dapat diubah menjadi gelung tertutup.

Output yang diinginkan dapat dicapai dan dikekalkan dengan menilai keadaan sebenar & output yang dihasilkan. Sekiranya output yang dihasilkan dipindahkan dari output yang sebenarnya, maka sistem kawalan ini menghasilkan isyarat yang salah yang dimasukkan ke i / p isyarat. Setelah isyarat kesalahan ditambahkan ke isyarat input, maka output gelung seterusnya dapat diperbaiki yang dikenal sebagai sistem kawalan automatik.

Gambarajah blok

The gambarajah blok sistem gelung tertutup ditunjukkan di bawah. Elemen asas sistem kawalan gelung tertutup merangkumi pengesan ralat, pengawal, elemen maklum balas & Jana kuasa .

Rajah Blok Sistem Kawalan Gelung Tertutup

Apabila sistem kawalan merangkumi gelung maklum balas, maka sistem tersebut dikenali sebagai sistem kawalan maklum balas. Jadi output dapat dikendalikan dengan tepat dengan memberikan maklum balas terhadap input. Jenis sistem kawalan ini boleh merangkumi lebih daripada satu maklum balas.

Dalam rajah di atas, ralat pengesan menghasilkan isyarat ralat, jadi ini adalah variasi input dan juga isyarat maklum balas. Isyarat maklum balas ini dapat diperoleh dari unsur maklum balas dalam sistem kawalan dengan menganggap output sistem sebagai input. Sebagai alternatif input, isyarat ralat ini dapat diberikan sebagai input pengawal.

Akibatnya, pengawal menghasilkan isyarat penggerak untuk mengawal kilang. Dalam pengaturan ini, output sistem kawalan dapat diperbaiki secara automatik untuk mendapatkan output yang disukai. Oleh itu, sistem ini juga dinamakan sebagai sistem kawalan automatik. Contoh terbaik sistem kawalan gelung tertutup adalah sistem kawalan lampu isyarat termasuk sensor pada input.

Jenis-Jenis Sistem Kawalan Gelung Tertutup

Sistem kawalan gelung tertutup dikelaskan kepada dua jenis bergantung pada sifat isyarat maklum balas seperti isyarat maklum balas positif dan isyarat maklum balas negatif.

Isyarat Maklum Balas Positif

Sistem gelung tertutup termasuk isyarat maklum balas positif dapat dihubungkan ke input sistem dikenali sebagai sistem maklum balas positif. Sistem ini juga dinamakan sebagai maklum balas regeneratif. Contoh terbaik maklum balas positif ini dalam litar elektronik ialah penguat operasi. Kerana gelung ini dapat dicapai dengan menghubungkan sebahagian bahagian voltan keluaran ke input terminal bukan pembalik melalui gelung maklum balas menggunakan perintang.

Isyarat Maklum Balas Negatif

Sistem gelung tertutup termasuk isyarat maklum balas negatif dapat dihubungkan ke input sistem dinamakan sebagai sistem maklum balas negatif. Sistem seperti ini juga dinamakan sebagai maklum balas degeneratif. Jenis sistem ini sangat stabil dan juga meningkatkan kekuatan.

Sistem ini digunakan untuk mengawal mesin elektronik seperti generator semasa, penjana voltan, dan juga mengawal kelajuan mesin. Sistem kawalan gelung tertutup digunakan untuk keperluan yang dinyatakan di bawah.

Fungsi Pemindahan

Tingkah laku sistem dapat ditunjukkan melalui fungsi pemindahannya. Ia boleh didefinisikan sebagai hubungan matematik input dan output sistem kawalan. Sistem kawalan dapat dikira melalui nisbah o / p ke i / p. Oleh itu, output sistem kawalan adalah produk dari fungsi input & transfer.

Sistem kawalan

Contoh sistem kawalan gelung tertutup ditunjukkan di bawah.

Untuk sistem di atas,

C (S) = E (S) * G (S)

E (S) = R (S) - H (S) * C (S)

Ganti nilai E (S) ini dalam C (S), maka kita dapat

C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)

C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)

Dari persamaan di atas

R (S) G (S) = C (S) + H (S) * C (S) * G (S)

R (S) G (S) = C (S) [1 + H (S) * G (S)]

C (S) / R (S) = G (S) / [1 + H (S) * G (S)]

Ini adalah fungsi pemindahan sistem ini dengan maklum balas negatif. Begitu juga, untuk maklum balas positif, persamaan fungsi pemindahan boleh ditulis sebagai

C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]

Contoh Sistem Kawalan Gelung Tertutup

Terdapat pelbagai jenis alat elektronik yang menggunakan sistem kawalan gelung tertutup. Jadi aplikasi sistem kawalan gelung tertutup sertakan perkara berikut.

• Dalam penstabil voltan servo, penstabilan voltan dapat dicapai dengan memberikan maklum balas voltan keluaran ke sistem
• Di dalam pengawal aras air , tahap air dapat ditentukan oleh air masukan
• Suhu di AC boleh disesuaikan bergantung pada suhu bilik.
• Kelajuan motor dapat dikendalikan dengan menggunakan tachometer atau sensor arus, di mana sensor mengesan kelajuan motor dan mengirimkan maklum balas ke sistem kawalan untuk mengubah kelajuannya.
• Beberapa lagi contoh sistem ini termasuk pemanas termostat, sistem solar. pelancar peluru berpandu, mesin automatik, pembakar roti automatik, sistem kawalan air menggunakan turbin.
• Besi elektrik automatik dapat dikawal secara automatik oleh suhu elemen pemanas di dalam seterika.

Kelebihan

The kelebihan sistem kawalan gelung tertutup sertakan perkara berikut.

• Sistem ini sangat tepat & kurang ralat.
• Kesalahan dapat dibetulkan melalui isyarat maklum balas
• Lebar jalur tinggi
• Ia menyokong automasi
• Margin bunyi tinggi
• Mereka tidak boleh mempengaruhi dengan suara.

Kekurangan

The kelemahan sistem kawalan gelung tertutup sertakan perkara berikut.

• Perancangan sistem ini rumit
• Mereka sangat kompleks
• Mahal
• Penyelenggaraan yang besar diperlukan
• Sistem kawalan kadang-kadang bergetar kerana isyarat maklum balas.
• Lebih banyak usaha, dan juga masa, diperlukan semasa merancang sistem.

Oleh itu, ini semua berkaitan gambaran keseluruhan sistem kawalan gelung tertutup termasuk gambarajah blok, jenis, fungsi pemindahan, kelebihan, kekurangan, dan aplikasinya Persamaan ciri sistem kawalan gelung tertutup tidak lain adalah pengaturan penyebut fungsi pemindahan ke sifar. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah sistem kawalan gelung terbuka?