A Kontrollsystem ist ein System, in dem eine Differentialgleichung das Verhalten des Computersystems bestimmt. Regelkreise werden hauptsächlich zur Handhabung von Systemen und Geräten eingesetzt. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Steuerungssystemen: offene Schleife Und geschlossener Kreislauf . Das Open-Loop-Steuerungssystem ist die Art von Steuerungssystem, bei der die Steuerungswirkung unabhängig von der vom physikalischen System erzeugten Ausgabe ist. Es zeigt an, dass die Regelwirkung durch den Ausgang des Steuerungssystems nicht verändert wird.

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Andererseits handelt es sich bei dem geschlossenen Regelkreis um eine Systemform, bei der die Steuerungswirkung auf der Leistung des physikalischen Systems beruht. Es bedeutet, dass der Ausgang des Regelsystems die Regelwirkung ändert. Die Erfahrung des Benutzers bestimmt die Genauigkeit des Steuerungssystems. Im Gegensatz dazu ist das System mit geschlossenem Regelkreis selbst bei Vorhandensein von Nichtlinearität äußerst genau und präzise.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen Offene Schleife Und Regelungssysteme . Bevor Sie jedoch auf die Unterschiede eingehen, müssen Sie die Steuer- und Regelsysteme mit ihren Vor- und Nachteilen kennen.

Was ist ein Open-Loop-Steuerungssystem?

Ein „Steuerungssystem mit offenem Regelkreis“ ist eine Art Steuerungssystem, bei dem die Ausgabe des Systems von der Eingabe abhängt, während die Eingabe oder Steuerung des Systems von der Ausgabe des Systems abhängt. Diesen Open-Loop-Systemen fehlt eine Rückkopplungsschleife und sie werden manchmal als Systeme ohne Rückkopplung bezeichnet.

Das Steuerungssystem empfängt Eingaben im System. Danach verarbeitet das System die Eingang und produziert Ausgabe . Das Steuerungssystem besteht aus zwei physikalischen Komponenten: einem Regler und einer Anlage. Der Controller ist für die Steuerung des Eingangswertes verantwortlich, der dann an die Anlage übermittelt wird.

Der gesteuerte Input wird von der Anlagenkomponente verarbeitet, die den zugehörigen Output erzeugt. In diesem Kontrollsystem wird die kontrollierte Menge an Input, die der Pflanze zur Verfügung steht, vom produzierten Output befreit.

Vor- und Nachteile des Open-Loop-Steuerungssystems

Es gibt verschiedene Vorteile Und Nachteile des Steuerungssystems. Einige wesentliche Vor- und Nachteile des Open-Loop-Steuerungssystems sind folgende:

Vorteile

1. Diese Systeme sind so konzipiert, dass sie einfach aufzubauen und zu warten sind.
2. Die Steuerungssysteme mit offenem Regelkreis reagieren schneller, da weniger physische Komponenten zur Verarbeitung von Eingaben erforderlich sind.
3. Die Leistung des Systems zeugt von Stabilität.
4. Diese Systeme sind kostengünstiger.
5. Die Bedienung des Open-Loop-Steuerungssystems ist sehr komfortabel.

Nachteile

1. Die durch äußere Störungen verursachten Leistungsänderungen werden nicht automatisch angepasst.
2. Diese Systeme müssen regelmäßig kalibriert werden.
3. Die Systeme sind anfälliger für Fehlfunktionen.

Was ist ein Regelungssystem?

A „Regelsystem“ ist eine Art System, bei dem das Ausgangssignal des Systems auf den Eingang des Systems zurückgekoppelt wird. Dadurch definiert das zugehörige Ausgangssignal die Regelwirkung in einem Regelsystem.

A Regler, Anlage, Rückmeldung oder ein Sensor , und ein Fehlererkennungskomponente sind die wichtigsten physikalischen Komponenten eines geschlossenen Systems. Zunächst erhält der Controller die Eingabe, also die Referenzeingabe. Der Controller steuert die zugeführte Menge und leitet sie an die Anlage weiter. Danach verarbeitet die Anlage den kontrollierten Input und produziert den Output.

Wenn die anfängliche Ausgabe erzeugt wird, wählt die Rückkopplungskomponente sie aus und wandelt sie in ein Signal der gleichen Art wie das Referenzsignal um. Das Rückmeldungssignal wird an den Fehlerdetektor weitergeleitet. Der Fehlerdetektor erkennt den Unterschied zwischen Referenz- und Rückkopplungssignal, erzeugt das Fehlersignal und sendet es an die Steuerung.

Der Controller ändert das Fehlersignal, um die Steueraktion auszulösen. Anschließend wird die Regelmaßnahme von der Anlage verarbeitet, um deren Leistung zu korrigieren. Regelsignale mit geschlossenem Regelkreis werden weniger durch äußere Störungen beeinflusst und sind daher genauer.

Vor- und Nachteile eines Regelsystems

Es gibt verschiedene Vorteile Und Nachteile des Regelsystems. Einige wesentliche Vor- und Nachteile des Regelsystems sind folgende:

Vorteile

1. Diese Systeme sind auch bei Vorhandensein von Nichtlinearitäten präziser.
2. Sie haben einen einfacheren Aufbau und sind dadurch kostengünstiger und stabiler.
3. Es ist für den Umgang mit äußeren Störungen gerüstet.
4. Diese Systeme sind weniger von Lärm betroffen.
5. Das Feedback-System korrigiert die Ausgabe automatisch.

Nachteile

1. Diese Systeme sind teurer und anspruchsvoller.
2. Die Rückkopplung verringert die Gesamtverstärkung des Systems.
3. Das Hauptproblem beim Closed-Loop-System ist die Stabilität; Daher sind zusätzliche Anstrengungen erforderlich, um ein stabiles geschlossenes System zu schaffen.
4. Rückkopplungen in einem System mit geschlossenem Regelkreis können zu einer oszillierenden Reaktion führen.

Hauptunterschiede zwischen Open-Loop- und Closed-Loop-Steuerungssystemen

Es gibt verschiedene wesentliche Unterschiede zwischen offene Schleife Und Regelsysteme . Einige der wichtigsten Unterschiede zwischen Steuerungssystemen mit offenem und geschlossenem Regelkreis sind folgende:

1. In einem System mit offenem Regelkreis sind Steueraktionen nicht von der erzeugten Ausgabe abhängig. Andererseits handelt es sich bei einem geschlossenen Regelkreis um ein System, bei dem die Steuerungswirkung von der erzeugten Leistung abhängt.
2. A Regler und ein Anlage sind die physikalischen Komponenten eines Open-Loop-Systems. Andererseits nutzen Regelungssysteme eine Regler, Rückmeldeelement, Anlage, Und Fehlerdetektor als physikalische Komponenten.
3. Die vom Open-Loop-System generierte Ausgabe verändert oder modifiziert die Steueraktionen nicht. Im Gegensatz dazu erzeugt das System mit geschlossenem Regelkreis eine Ausgangsänderung und modifiziert die Steueraktion.
4. In Bezug auf die Kosten ist ein geschlossenes System kostspieliger als das Open-Loop-System.
5. Im Hinblick auf die Zuverlässigkeit ist ein Regelkreissystem zuverlässiger als ein offenes Regelkreissystem.
6. Ein Steuerungssystem mit offenem Regelkreis ist nicht in der Lage, mit externen Störungen umzugehen. Im Gegensatz dazu ist das Regelsystem auf äußere Störungen vorbereitet.
7. Die physikalischen Komponenten des Open-Loop-Steuerungssystems sind relativ einfach zu konfigurieren. Im Gegensatz dazu ist der Aufbau der Hauptkomponenten des Closed-Loop-Systems recht kompliziert.
8. Open-Loop-Systeme werden manchmal auch als Open-Loop-Systeme bezeichnet Handbuch oder Nicht-Feedback-Steuerungssystem . Im Gegensatz dazu werden häufig Regelungssysteme mit geschlossenem Regelkreis bezeichnet automatische Steuerungssysteme oder Feedback-Kontrollsysteme .
9. Steuerungssysteme mit offenem Regelkreis sind ungenau, da kein automatischer Korrekturmechanismus vorhanden ist. Im Gegensatz dazu gibt es einen automatischen Korrekturmechanismus, der die Genauigkeit des Regelsystems gewährleistet.
10. Open-Loop-Systeme erfordern weniger Wartung als das Closed-Loop-Steuerungssystem. Im Gegensatz dazu erfordern geschlossene Systeme einen höheren Wartungsaufwand.
11. Steuerungssysteme mit offenem Regelkreis reagieren schneller auf Eingaben, da sie mehrere physische Komponenten zur Verarbeitung der Informationen enthalten. Im Gegensatz dazu reagiert ein Regelungssystem mit geschlossenem Regelkreis langsamer, da es über mehr Komponenten verfügt als das Regelungssystem mit offenem Regelkreis.
12. Steuerungssysteme mit offenem Regelkreis werden häufig in praktischen Anwendungen wie automatischen Waschmaschinen, Tauchsiedern, automatischen Verkehrssignalanlagen usw. eingesetzt. Im Gegensatz dazu werden Regelsysteme mit geschlossenem Regelkreis häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Toaster, Raketenabschusssysteme, Klimaanlagen, Kühlschränke, Radarverfolgungssysteme und so weiter.

Direkter Vergleich zwischen Open-Loop- und Closed-Loop-Steuerungssystemen

Hier erfahren Sie die direkten Vergleiche zwischen offene Schleife Und Regelsysteme . Die wesentlichen Unterschiede zwischen Steuerungs- und Regelungssystemen sind folgende:

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Abschluss:

Steuerungssysteme und Steuerungssysteme mit geschlossenem Regelkreis sind zwei Arten von Steuerungssystemen, die hauptsächlich zur Steuerung des Verhaltens von Systemen eingesetzt werden. Beide Systeme haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Regelungssysteme mit geschlossenem Regelkreis sind oft zuverlässiger und konsistenter, weil sie Feedback bieten. Bei vielen automatischen Prozessen kommen sowohl Steuerungssysteme als auch Regelungssysteme zum Einsatz, beispielsweise Temperaturkontrollsysteme in Kühlschränken, automatischen Waschmaschinen, Ampeln, Klimaanlagen usw.