تنظيم الحلقة المفتوحة والمغلقة في أنظمة التحكم والأتمتة

يمكن الحفاظ على القيمة الخاضعة للرقابة ضمن الحدود المحددة أو تغييرها وفقًا لقانون معين أثناء تشغيل نظام التحكم والأتمتة وفقًا لحلقات تحكم مفتوحة أو مغلقة. ضع في اعتبارك نظامًا (الشكل 1) يتألف من متصل تسلسليًا: كائن التنظيم OR ، منظم RO للجسم ، المنظم P و Z الرئيسي - جهاز بمساعدة الإجراء الرئيسي الذي يتم توفيره للنظام.

في تنظيم الحلقة المفتوحة (الشكل 1 ، أ) ، فإن الإجراء المرجعي x (T) القادم إلى المنظم من السيد ليس دالة لنتيجة هذا الإجراء على الكائن ، بل يتم تعيينه بواسطة المشغل. ستتوافق قيمة معينة للإجراء المرجعي مع قيمة حالية معينة للمتغير المتحكم فيه y (t) ، والذي سيعتمد على الإجراء المزعج F (t). للحصول على شرح للمصطلحات الأساسية ، انظر هنا: المبادئ العامة لأنظمة أتمتة البناء

نظام الحلقة المفتوحة هو في الأساس سلسلة نقل يتم فيها نقل الإجراء المرجعي x (t) من السيد بعد المعالجة المناسبة بواسطة وحدة التحكم عن طريق التأثيرات الداخلية Z1 (t) و Z2 (T) إلى موضوع التنظيم ، ولكن لا يوجد تأثير عكسي على الكائن على المنظم.

أرز. 1. مخططات التنظيم للحلقات المفتوحة (أ) والمغلقة (ب): З - نقطة الضبط ، R - المنظم ، RO - هيئة التنظيم ، أو - موضوع التنظيم ، x (T) إجراء الضبط هو Z1 (t) و Z2 (T) - التأثيرات التنظيمية الداخلية ، y (T) القيمة الخاضعة للرقابة هي F (T) لها تأثير مزعج.

أمثلة على التحكم في الحلقة المفتوحة والمغلقة

في التين. يوضح الشكل 2 أ مخطط التحكم في سرعة الدوران محرك دائم E. عندما يتغير موضع المحرك لمقاوم متغير P ، سيتغير تيار الإثارة في ملف الإثارة للمولد OVG G ، مما يؤدي إلى تغيير في e. إلخ. ص ، وبالتالي الجهد المزود للمحرك د.

يعمل مولد التاكوجينور TG ، المثبت على نفس عمود المحرك D ، على تطوير e. د. يتناسب مع سرعة دوران عمود المحرك. يسمح مقياس الفولتميتر المتصل بفرشاة مولد سرعة الدوران بمقياس معاير بوحدات الثورات بالتحكم البصري فقط في ثورات المحرك.

إذا كانت خصائص الماكينات مستقرة ، فإن كل موضع لمحرك مقاومة متغيرة سيتوافق مع قيمة معينة لسرعة المحرك. في هذا النظام ، يعمل المنظم على الكائن ، لكن ليس له تأثير عكسي ، أي. يعمل النظام في حلقة مفتوحة.

أرز. 2.المخططات التخطيطية للفتح (أ) إلى مغلق (ب) التحكم في سرعة محرك DC الحلقي: R - المتغيرة ، OVG - ملف إثارة المولد ، G - المولد ، OVD - ملف إثارة المحرك ، D - المحرك ، TG - tachogenerator ، DP هو المحرك محرك منزلق مقاومة متغيرة ، U هو مكبر الصوت.

إذا قمنا بتوصيل خرج النظام بوحدة التحكم بطريقة تستقبل وحدة التحكم إشارتين في جميع الأوقات - الإشارة من السيد والإشارة من خرج الكائن ، فإننا نحصل على نظام الحلقة المغلقة. في مثل هذا النظام ، هناك تأثير ليس فقط للجهة المنظمة على الكائن ، ولكن أيضًا للكائن على المنظم.

في الشكل 2 ، يوضح b مخططًا للتحكم في سرعة محرك DC D ، حيث يتم توصيل خرج النظام بإدخال النظام عن طريق مولد سرعة TG ، ومقاوم متغير P ، ومضخم Y و a محرك DP لمحرك الانزلاق لمقاوم متغير P.

يوجد هنا تحكم أوتوماتيكي في سرعة المحرك. سيؤدي أي تغيير في السرعة إلى ظهور إشارة على المحرك DP والتي ستحرك منزلق مقاومة متغيرة P إلى جانب أو آخر من الموضع المقابل لسرعة المحرك المعينة D.

إذا انخفضت سرعة الدوران لسبب ما ، فستتخذ شريحة المتغيرة P موضعًا حيث سيزداد تيار الإثارة في ملف الإثارة للمولد OB. سيؤدي ذلك إلى زيادة جهد المولد ، وبالتالي زيادة دورات المحرك D ، الذي سيأخذ موقعه الأولي.

مع زيادة سرعة المحرك D ، ستتحرك الشريحة المتغيرة P في الاتجاه المعاكس ، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة المحرك D.

لا يمكن لنظام التحكم الأوتوماتيكي ذي الحلقة المفتوحة بشكل مستقل ، دون تدخل المشغل ، تغيير طريقة تشغيله إذا أصبحت الاضطرابات التي تدخل النظام مختلفة. يتفاعل النظام المغلق تلقائيًا مع جميع التغييرات التي تحدث في النظام.

أنظر أيضا: طرق التحكم في أنظمة الأتمتة