O que é um sistema de controle de malha aberta e seu funcionamento

O que é um sistema de controle de malha aberta e seu funcionamento

O primeiro Sistema de controle foi inventado pelo 'regulador Flyball de James Watt' no ano 17. A principal intenção deste dispositivo é manter a velocidade do motor constante, alterando o fornecimento de vapor para o motor. Atualmente, o sistema de controle desempenha um papel essencial na moderna tecnologia porque esses sistemas afetarão nossa vida diária ou mais. Os melhores exemplos de sistemas de controle são automóveis, condicionadores de ar, geladeiras, geezer, etc. Esses sistemas são usados ​​em diferentes produtos de indústrias para controle de qualidade, sistemas de transporte, robótica, sistemas de armas, tecnologia espacial, etc e também são usados ​​em engenharia / campos que não são de engenharia. Este artigo discute uma visão geral do que é um sistema de controle e um de seu tipo, o sistema de controle de malha aberta.



O que é um sistema de controle?

Definição: O sistema de controle pode ser definido como a saída de um sistema que pode ser controlado alterando sua entrada. Portanto, o comportamento do sistema pode ser expresso com a ajuda de equações diferenciais. Assim, a saída desejada pode ser alcançada em um sistema de controle por meio do gerenciamento, direção ou comando do comportamento do sistema. Sistemas de controle são classificados em dois tipos: sistemas de controle de malha aberta e sistemas de controle de malha fechada.


O que é o sistema de controle de malha aberta?

O diagrama de blocos do sistema de controle de malha aberta é mostrado abaixo. No diagrama a seguir, a entrada pode ser fornecida ao sistema de controle para que a saída necessária possa ser obtida. No entanto, esta saída obtida não pode ser considerada usando este sistema para entrada de referência adicional.





No sistema a seguir, ele inclui dois blocos como o controlador, bem como o processo controlado. Geralmente, a entrada é fornecida ao sistema depende principalmente da saída necessária. Com base na entrada, o sinal de controle pode ser gerado por meio do controlador. Este sinal pode ser dado à unidade de processamento. Portanto, com base no sinal de controle, o processamento apropriado pode ser executado para que a saída possa ser obtida.

Sistema de controle de malha aberta

Sistema de controle de malha aberta



No sistema de controle de malha aberta, não há caminho de feedback. Portanto, esta é a razão pela qual a entrada no sistema de controle de malha aberta é independente da saída. É notável aqui que isso geralmente gera uma falha dentro do sistema porque não há chance de alterar a entrada, uma vez que a saída ilustra a diferença do valor estimado.

Exemplos de sistema de controle de malha aberta inclui o seguinte.


  • Máquina de lavar automática
  • Máquina de fazer café ou chá
  • Volume no sistema estéreo
  • Secador de mãos elétrico
  • Torradeira de pão
  • Impressoras jato de tinta
  • Servo motor / servo motor
  • Lâmpada elétrica
  • Secador de roupas com base em um cronômetro
  • Interruptor
  • televisão controle remoto
  • Torneira
  • Sistema de fechadura de porta

Recursos do sistema de controle

Os recursos deste sistema incluem o seguinte.

  • Os recursos do sistema de controle incluem principalmente a relação matemática de qualquer sistema de controle que deve ser clara entre a entrada e a saída do sistema.
  • Para um sistema de controle linear, a relação entre a entrada e a saída pode ser especificada por meio de uma proporcionalidade linear.
  • Para um sistema de controle não linear, a relação entre entrada e saída pode ser representada por uma proporcionalidade linear.

Para um bom sistema de controle, os seguintes fatores são necessários.

  • Precisão
  • Oscilação
  • Sensibilidade
  • Velocidade
  • Barulho
  • Largura de banda
  • Estabilidade

Características

As características do sistema de controle de malha aberta são,

  • Não há contraste entre os valores reais e preferenciais.
  • Não tem controle de ação sobre o valor de saída.
  • Cada configuração de entrada decide um local de operação definido para o controlador.
  • As mudanças nas condições externas afetarão a mudança direta da saída.

Exemplo de sistema de controle de malha aberta

Podemos observar um trânsito controlador de luz em diferentes cruzamentos de estradas. Os sinais gerados pelo sistema de controle dependem do tempo. No momento da concepção do controlador, uma temporização interna pode ser fornecida ao controlador.
Assim, uma vez que o controlador de um sinal de trânsito seja fixado no cruzamento, todos os sinais podem ser exibidos através do controlador.

Aqui, o sistema de controle não tem nada a executar usando a saída produzida, porque ele não pode alterar sua entrada com base no tráfego em qualquer lado. Após algum intervalo de tempo fixo, com base na entrada gerada principalmente, o sistema de controle gera a saída.

Aqui no sistema de controle, a sequência de temporização pode ser fornecida pelos relés usados.

Portanto, indica claramente que a entrada permanecerá independente para a saída gerada.

Considere o sistema de controle mostrado abaixo.

Função de transferência

Função de transferência

A função de transferência de um sistema de controle pode ser derivada usando a seguinte equação.

G (S) = Saída / Entrada

Quando a função de transferência acima é considerada separadamente para cada bloco, ela é fornecida da seguinte forma.

Para o primeiro bloco G1 (S), a função de transferência é G1 (S) = Y1 / Yi

Para G2 (S) = Y2 / Y1

Para G3 (S) = Y0 / Y2

Portanto, a função de transferência total pode ser calculada como

G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2

Portanto, o ganho de malha aberta pode ser calculado como G = Yo / Yi

Portanto, o uso do sistema de controle de malha aberta especifica que o operador do sistema está pronto para considerar a menor diferença entre a saída do valor estimado.

Vantagens

O vantagens do sistema de controle de malha aberta inclui o seguinte.

  • Muito simples e fácil de projetar esses tipos de sistemas de controle.
  • Baixo custo em comparação com outros sistemas
  • Menos manutenção
  • A saída é estável
  • Muito adequado para usar
  • Operação conveniente

Desvantagens

As desvantagens do sistema de controle de malha aberta incluem o seguinte.

  • A largura de banda é menor.
  • Impreciso
  • O sistema sem feedback não é confiável quando sua saída é influenciada por alguns distúrbios externos,
  • As diferenças de saída não podem ser corrigidas automaticamente.
  • Ele precisa de uma recalibração oportuna.
  • Esses sistemas de controle são mais horizontais para erros.
  • As alterações na saída preferencial podem ser o efeito de distúrbios.
  • A mudança na saída pode ser feita automaticamente

Formulários

As aplicações do sistema de controle de malha aberta incluem o seguinte.

  • É usado no sistema de controle de semáforo
  • Haste de imersão
  • Controle remoto de tv,
  • Máquinas de lavar automáticas,
  • Aquecedores nos quartos
  • Abertura de porta e fechando sistemas automaticamente.

Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral do sistema de controle de malha aberta . Neste tipo de sistema de controle, não há influência no controle do sinal de entrada. Eles são comumente conhecidos como sistemas de não feedback porque não incluem nenhum feedback para decidir se a saída necessária foi atingida. Aqui está uma pergunta para você, o que é um sistema de controle de malha fechada?