最初 制御システム 17年に「ジェームズワットのフライボールガバナー」によって発明されました。この装置の主な目的は、エンジンへの蒸気供給を変更することによってエンジン速度を一定に保つことです。現在、制御システムは現代において重要な役割を果たしています 技術 これらのシステムは私たちの日常生活に影響を与えるからです。制御システムの最良の例は、自動車、エアコン、冷蔵庫、ギーザーなどです。これらのシステムは、品質管理、輸送システム、ロボット工学、兵器システム、宇宙技術などのさまざまな業界の製品で使用されており、エンジニアリングでも使用されています。 /非エンジニアリングフィールド。この記事では、制御システムとは何か、およびそのタイプの1つである開ループ制御システムの概要について説明します。
制御システムとは何ですか？
定義： 制御システムは、入力を変更することによって制御できるシステムの出力として定義できます。したがって、システムの動作は微分方程式の助けを借りて表現することができます。したがって、システムの動作を管理、指示、または命令することにより、制御システムで目的の出力を実現できます。 制御システム 開ループ制御システムと閉ループ制御システムの2つのタイプに分類されます。
開ループ制御システムとは何ですか？
開ループ制御システムのブロック図を以下に示します。次の図では、必要な出力が得られるように、入力を制御システムに与えることができます。ただし、この取得された出力は、このシステムを追加の参照入力として使用することは考慮できません。
次のシステムでは、コントローラーと制御されたプロセスのような2つのブロックが含まれています。一般に、入力は主に必要な出力に依存してシステムに与えられます。入力に基づいて、制御信号をコントローラを介して生成できます。この信号は、処理ユニットに与えることができます。したがって、制御信号に基づいて適切な処理を実行し、出力を得ることができる。
開ループ制御システム
開ループ制御システムには、フィードバックパスはありません。したがって、これが開ループ制御システムの入力が出力から独立している理由です。ここで注目すべきは、出力が推定値との差を示した後は入力を変更する可能性がないため、これは通常、システム内で障害を生成することです。
開ループ制御システムの例 以下のものが含まれます。
- 自動洗濯機
- コーヒーまたは紅茶製造機
- ステレオシステムの音量
- 電気ハンドドライヤー
- パントースター
- インクジェットプリンター
- サーボモーター/サーボモーター
- 電球
- タイマーによる衣類乾燥機
- 電気のスイッチ
- テレビ リモコン
- 水栓
- ドアロックシステム
制御システムの機能
このシステムの特徴は次のとおりです。
- 制御システムの機能には、主に、システムの入力と出力の間で明確でなければならない制御システムの数学的な関係が含まれます。
- 線形制御システムの場合、入力と出力の関係は線形比例によって指定できます。
- 非線形制御システムの場合、入力と出力の関係は線形比例によって表すことができます。
良好な制御システムのためには、以下の要素が必要です。
- 正確さ
- 発振
- 感度
- 速度
- ノイズ
- 帯域幅
- 安定
特徴
開ループ制御システムの特徴は、
- 実際の値と優先値の間にコントラストはありません。
- 出力の値を制御する機能はありません。
- すべての入力設定により、コントローラーの操作場所が決まります。
- 外部条件内での変更は、出力を直接変更することに影響します。
開ループ制御システムの例
交通を観測することができます ライトコントローラー さまざまな横断歩道で。制御システムを介して生成される信号は時間に依存します。コントローラの設計時に、内部タイミングをコントローラに与えることができます。
したがって、信号機のコントローラが交差点に固定されると、その後、すべての信号をコントローラを介して表示できます。
ここで、制御システムは、生成された出力を使用して実行することはありません。これは、いずれかの側のトラフィックに基づいて入力を変更できないためです。一定の時間ギャップの後、主に生成された入力に基づいて、制御システムが出力を生成します。
ここで制御システムでは、タイミングシーケンスは使用されるリレーによって提供することができます。
したがって、生成された出力に対して入力が独立したままであることを明確に示しています。
以下に示す制御システムについて考えてみます。
伝達関数
制御システムの伝達関数は、次の式を使用して導出できます。
G（S）=出力/入力
上記の伝達関数をブロックごとに個別に考慮すると、次のようになります。
最初のブロックG1（S）の場合、伝達関数は次のようになります。 G1（S）= Y1 / Yi
G2（S）= Y2 / Y1の場合
G3（S）= Y0 / Y2の場合
したがって、総伝達関数は次のように計算できます。
G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2
したがって、開ループのゲインは次のように計算できます。 G = Yo / Yi
したがって、開ループ制御システムの使用は、システムオペレータが推定値からの出力内の最小の差を考慮する準備ができていることを指定します。
利点
ザ・ 開ループ制御システムの利点 以下のものが含まれます。
- これらのタイプの制御システムは非常にシンプルで設計が簡単です。
- 他のシステムと比較して低コスト
- メンテナンスが少ない
- 出力は安定しています
- 使用に非常に適しています
- 便利な操作
短所
開ループ制御システムの欠点は次のとおりです。
- 帯域幅は少なくなります。
- 不正確
- 非フィードバックシステムは、それらの出力が何らかの外乱によって影響を受ける場合、信頼できません。
- 出力の違いは自動的に修正できません。
- タイムリーな再校正が必要です。
- これらの制御システムは、エラーに対してより水平的です。
- 優先出力内の変化は、外乱の影響である可能性があります。
- 出力の変更は自動的に行うことができます
アプリケーション
開ループ制御システムのアプリケーションには、次のものがあります。
- 信号機の制御システムで使用されます
- イマージョンロッド
- テレビのリモコン、
- 自動洗濯機、
- 部屋のヒーター
- ドア開口部 ＆システムを自動的に閉じます。
したがって、これはすべてについてです 開ループ制御システムの概要 。この種の制御システムでは、入力信号の制御に影響はありません。これらは、必要な出力が達成されたかどうかを判断するためのフィードバックが含まれていないため、一般に非フィードバックシステムとして知られています。ここにあなたへの質問があります、閉ループ制御システムとは何ですか？
