ויסות לולאה פתוחה וסגורה במערכות בקרה ואוטומציה

שמירה על הערך המבוקר בגבולות המפורטים או שינויו על פי חוק נתון במהלך פעולת מערכת הבקרה והאוטומציה יכולה להיעשות על פי לולאות בקרה פתוחות או סגורות. שקול מערכת (איור 1) המורכבת ממחוברות טורית: אובייקט ויסות OR, גוף ויסות RO, ווסת P ו-Z הראשי - מכשיר שבעזרתו מסופקת הפעולה העיקרית למערכת.

בוויסות לולאה פתוחה (איור 1, א), פעולת הייחוס x (T) המגיעה לווסת מהמאסטר אינה פונקציה של התוצאה של פעולה זו על האובייקט, היא נקבעת על ידי המפעיל. ערך מסוים של פעולת הייחוס יתאים לערך נוכחי מסוים של המשתנה הנשלט y (t), אשר יהיה תלוי בפעולה המטרידה F (t). להסבר על מונחים בסיסיים, ראה כאן: עקרונות כלליים של מערכות אוטומציה לבניין

מערכת הלולאה הפתוחה היא בעצם שרשרת שידור שבה פעולת הייחוס x (t) מהמאסטר לאחר עיבוד תקין על ידי הבקר באמצעות השפעות פנימיות Z1(t) ו-Z2 (T) מועברת למושא הרגולציה, אבל אין השפעה הפוכה על האובייקט על הרגולטור.

אורז. 1. תוכניות ויסות עבור לולאות פתוחות (א) וסגורות (ב): З — נקודת קבע, R — ווסת, RO — גוף ויסות, OR — מושא ויסות, x (T) פעולת ההתאמה היא, Z1(t) ו-Z2 (T) — השפעות רגולטוריות פנימיות, y (T) הערך המבוקר הוא F (T) יש לו השפעה מטרידה.

דוגמאות לבקרת לולאה פתוחה וסגורה

באיור. 2a מציג את ערכת בקרת מהירות הסיבוב מנוע קבוע ה.כאשר משתנה מיקום המנוע של הריאוסטט P, זרם העירור בסליל העירור של הגנרטור OVG G ישתנה, וכתוצאה מכך ישתנה ה-e שלו. וכו ' עמ' ולכן המתח המסופק למנוע D.

הטכוגנרטור TG, המותקן על אותו פיר כמו המנוע D, מפתח e. ד. s פרופורציונלי למהירות הסיבוב של ציר המנוע. מד מתח המחובר למברשות הטכוגנרטור עם סולם מכויל ביחידות סיבובים מאפשר שליטה ויזואלית בלבד על סיבובי המנוע.

אם המאפיינים של המכונות יציבים, אז כל מיקום של מנוע הריאוסטט יתאים לערך מסוים של מהירות המנוע. במערכת זו, הרגולטור פועל על האובייקט, אך אין לו השפעה הפוכה, כלומר. המערכת פועלת בלולאה פתוחה.

אורז. 2.דיאגרמות סכמטיות עבור לולאה פתוחה (א) לסגורה (ב) בקרת מהירות מנוע DC: R - ריאוסטט, OVG - סליל עירור גנרטור, G - גנרטור, OVD - סליל עירור מנוע, D - מנוע, TG - טכוגנרטור, DP הוא הכונן מנוע של מחוון ריאוסטט, U הוא המגבר.

אם נחבר את פלט המערכת לבקר בצורה כזו שהבקר מקבל שני אותות בכל עת - האות מהמאסטר והאות מפלט האובייקט, אז נקבל מערכת בלולאה סגורה. במערכת כזו יש השפעה לא רק של הרגולטור על האובייקט, אלא גם של האובייקט על הרגולטור.

באיור 2, b מציגה סכימה לבקרת מהירות מנוע DC D, שבה יציאת המערכת מחוברת לכניסת המערכת באמצעות טכוגנרטור TG, ריאוסטט P, מגבר Y ו-a מנוע DP של כונן השקופיות של ריאוסטט P.

יש כאן בקרת מהירות מנוע אוטומטית. כל שינוי במהירות יגרום להופעת אות על המנוע DP אשר יזיז את מחוון הריאוסטט P לצד זה או אחר של המיקום המתאים למהירות המנוע הנתונה D.

אם מהירות הסיבוב מסיבה כלשהי יורדת, אזי ההחלקה של ריאוסטט P תיקח עמדה שבה זרם העירור בסליל העירור של הגנרטור OB יגדל. זה יוביל לעלייה במתח הגנרטור ובהתאם לעלייה בסיבובי המנוע D, שייקח את מיקומו ההתחלתי.

ככל שמהירותו של מנוע D עולה, שקף הריאוסטט P ינוע בכיוון ההפוך, מה שיגרום לירידה במהירות של מנוע D.

מערכת בקרה אוטומטית בלולאה פתוחה באופן עצמאי, ללא התערבות מפעיל, אינה יכולה לשנות את אופן פעולתה אם ההפרעות הנכנסות למערכת הופכות שונות. מערכת סגורה מגיבה אוטומטית לכל השינויים המתרחשים במערכת.

ראה גם: שיטות בקרה במערכות אוטומציה