Åpne Vs. Closed Motor Control

 

Åpne loopkontroll

Åpen loopkontroll er langt enklere av de to typer kontrollteori. I åpen sløyfe kontroll er det en slags inngangssignal (digital eller analog), som deretter går gjennom forsterkere for å produsere riktig utgang, og sendes da ut av systemet. Open loop kontroller har ingen tilbakemelding og krever at inngangen skal returnere til null før utgangen vil returnere til null.

Lukket loop kontroll

I lukket loop kontroll er systemet selvjusterende. Data flyter ikke en vei, det kan passere tilbake fra en bestemt forsterker (for eksempel hastighet eller posisjon) til starten av kontrollsystemet, og forteller det å justere seg i samsvar med dette. Mange fysiske systemer er lukket lukkekontroll på lavest nivå, for eksempel massefjærspjeldingssystemer, siden dataene om hastighet og gjeldende posisjon endrer utgangen (også posisjon) i konsistent hastighet.

Generelle deler av styringssystemer

Open loop og closed loop kontrollsystemer deler de fleste av deres bestanddeler. Den første delen av et kontrollsystem er en inngang. Dette kan være analog eller digital, og kan faktisk ta nesten alle former som er tenkelige. Noen eksempelinnganger ville være posisjon, hastighet, varme eller intensitet av lys.

Når inngangen passerer inn i starten av systemet, gjennomgår det forsterkning av forskjellige typer. De to primære typer forsterkere er overføringsfunksjoner og gevinster. Overføringsfunksjoner modifiserer inngangen på en eller annen måte for å sette den inn i et format som er ønsket for utgang, og generelt ta form av utgang (fra overføringsfunksjonen) over inngang (i overføringsfunksjonen). Gevinst derimot er vanligvis flate multipliserere for å øke eller redusere verdien av signalet.

Dataene forlater systemet gjennom utgangen, som er signalets sluttpunkt. Tilstrekkelig komplekse systemer kan brytes ned i enklere innganger og utganger, og omvendt. For eksempel kan et svært komplekst styresystem med flere gevinster, overføringsfunksjoner og tilbakemelding ha det forenklet til en enkelt overføringsfunksjon, selv om det kan være vanskeligere å forstå kilden til hver matematisk seksjon.

Endelig har noen kontrollsystemer forstyrrelser, som er data som endrer eller korrupter signalet på en uønsket måte, og påvirker utgangen som sådan. Gode ​​kontrollsystemer forsøker å minimere forstyrrelser og holde det opprinnelige inngangssignalet så rent som mulig.

Tilbakemelding

Lukkekontrollsystemer har også tilbakemelding. Tilbakemelding er data som sendes tilbake fra et punkt til styresystemet til et annet forutgående punkt i styringssystemet.

Eksempel på et styringssystem

Cruise Control er et godt eksempel på et lukket loop kontrollsystem. Med cruise control er det et inngangssignal med ønsket hastighet. Dette går gjennom et hvilket som helst antall forsterkere i form av overføringsfunksjoner og gevinster, og til slutt gir et signal som motoren bruker for å modifisere strømmen. Forstyrrelser i dette systemet kan omfatte vindhastighet, støt i veien og andre slike ting. Når disse senker bilen eller øker hastigheten, sendes data fra slutten av styresystemet i form av hastighetsdata til starten, der det endrer inngangssignalet, slik at det kan deretter øke hastigheten på eller senke bilen.

Et relatert eksempel for åpen sløyfe kontroller ville være en enkel kobling mellom gasspedalen og bilmotoren. Når du trykker på den, kjører motoren bilen framover, og dette slutter ikke før du fjerner inngangssignalet (foten din presser på gasspedalen). Teorien bak styringssystemer og hvordan de styrer motorer og andre enheter er grunnlaget for alle moderne mekaniske systemer. Ved hjelp av kontrollsystemmatematikk og teori kan du designe systemer som gjør nesten alt du vil, til den granularitet du ønsker, i løpet av tiden du ønsker. Kontrollsystemteori kan i stor grad brytes opp i to hovedkategorier: åpen sløyfestyring og lukkekontroll.