Reglarea în buclă deschisă și închisă în sistemele de control și automatizare
Menținerea valorii controlate în limitele specificate sau modificarea acesteia conform unei legi date în timpul funcționării sistemului de control și automatizare se poate face în funcție de bucle de control deschise sau închise. Luați în considerare un sistem (Fig. 1) constând din conectat în serie: obiect de reglare OR, organism de reglare RO, regulator P și principal Z - un dispozitiv cu ajutorul căruia acțiunea principală este furnizată sistemului.
În reglarea în buclă deschisă (Fig. 1, a), acțiunea de referință x (T) care vine la regulator de la master nu este o funcție a rezultatului acestei acțiuni asupra obiectului, este stabilită de operator. O anumită valoare a acțiunii de referință va corespunde unei anumite valori curente a variabilei controlate y (t), care va depinde de acțiunea perturbatoare F (t). Pentru o explicație a termenilor de bază, vezi aici: Principii generale ale sistemelor de automatizare a clădirilor
Sistemul în buclă deschisă este în esență un lanț de transmisie în care acțiunea de referință x (t) de la comandant după o prelucrare corespunzătoare de către controler prin intermediul influențelor interne Z1(t) și Z2 (T) este transferată în obiectul reglementării, dar nu există niciun efect invers asupra obiectului asupra regulatorului.
Orez. 1. Scheme de reglare pentru buclele deschise (a) și închise (b): З — valoarea de referință, R — regulator, RO — organism de reglementare, OR — obiectul reglementării, x (T) Acțiunea de reglare este, Z1(t) și Z2 (T) — influențe de reglementare interne, y (T) Valoarea controlată este F (T) Are un efect perturbator.
Exemple de control în buclă deschisă și închisă
În fig. 2a prezintă schema de control al vitezei de rotație motor permanent E. Când se modifică poziția motorului reostatului P, curentul de excitație din bobina de excitație a generatorului OVG G se va modifica, rezultând o modificare a ei. etc. pp. și deci tensiunea furnizată motorului D.
Tahogeneratorul TG, montat pe același arbore cu motorul D, dezvoltă e. d. s proporțional cu viteza de rotație a arborelui motorului. Un voltmetru conectat la periile tahogeneratorului cu o scară calibrată în unități de rotație permite doar controlul vizual al rotațiilor motorului.
Dacă caracteristicile mașinilor sunt stabile, atunci fiecare poziție a motorului reostatului va corespunde unei anumite valori a vitezei motorului. În acest sistem, regulatorul acționează asupra obiectului, dar nu are efect invers, adică. sistemul funcționează în buclă deschisă.
Orez. 2.Diagrame schematice pentru controlul vitezei motorului de curent continuu cu buclă deschisă (a) la închisă (b): R — reostat, OVG — bobina de excitație a generatorului, G — generator, OVD — bobina de excitație a motorului, D — motor, TG — tahogenerator, DP este servomotor motorul cursorului reostatului, U este amplificatorul.
Dacă conectăm ieșirea sistemului la controler în așa fel încât controlerul să primească în permanență două semnale - semnalul de la master și semnalul de la ieșirea obiectului, atunci obținem un sistem în buclă închisă. Într-un astfel de sistem există un efect nu numai al regulatorului asupra obiectului, ci și al obiectului asupra regulatorului.
În Fig. 2, b prezintă o schemă de control al vitezei motorului DC D, în care ieșirea sistemului este conectată la intrarea sistemului prin intermediul unui tahogenerator TG, un reostat P, un amplificator Y și un motorul DP al glisierei reostatului P.
Există control automat al turației motorului aici. Orice modificare a vitezei va face ca pe motorul DP să apară un semnal care va deplasa glisorul reostatului P într-o parte sau în cealaltă a poziției corespunzătoare turației date a motorului D.
Dacă viteza de rotație din anumite motive scade, atunci glisarea reostatului P va lua o poziție în care curentul de excitare din bobina de excitație a generatorului OB va crește. Acest lucru va duce la o creștere a tensiunii generatorului și, în consecință, la o creștere a rotațiilor motorului D, care își va lua poziția inițială.
Pe măsură ce viteza motorului D crește, glisa reostatului P se va deplasa în direcția opusă, determinând scăderea vitezei motorului D.
Un sistem de control automat în buclă deschisă în mod independent, fără intervenția operatorului, nu își poate schimba modul de funcționare dacă perturbările care intră în sistem devin diferite. Un sistem închis reacționează automat la toate modificările care apar în sistem.