원하는 출력을 생성하기 위해 시스템을 형성하기 위해 결합되는 요소의 수를 제어 시스템이라고합니다. 이 시스템 내의 각 요소가 출력에 영향을 미치기 때문에 모든 시스템의 출력은 제어 시스템에 의해 제어 될 수 있습니다. 때때로 제어 시스템은 피드백 루프를 사용하여 선호하는 출력을 생성하기 위해 시스템의 안정성 및 일관성 및 안정성을 얻습니다. 여기서 피드백 루프는 출력 신호의 요소입니다. 피드백의 개념은 출력 안정성을 얻기 위해 모든 제어 시스템에서 매우 중요합니다. 제어 시스템 피드백의 연결에 따라 폐쇄 루프 제어 시스템과 개방 루프 제어 시스템의 두 가지 유형으로 분류됩니다.
폐쇄 루프 제어 시스템이란 무엇입니까?
정의 : 폐쇄 루프 제어 시스템은 피드백 루프 (또는)가있는 시스템으로 정의 할 수 있습니다. 제어 시스템 피드백 신호를 사용하여 출력을 생성합니다. 이 시스템의 안정성은 피드백 시스템으로 제어 할 수 있습니다. 따라서 피드백 시스템을 제공함으로써 모든 개방 루프 제어 시스템을 폐쇄 루프로 변경할 수 있습니다.
실제 조건 및 생성 된 출력을 평가하여 원하는 출력을 달성하고 유지할 수 있습니다. 생성 된 출력이 실제 출력에서 멀어지면이 제어 시스템은 신호의 i / p에 공급되는 오류 신호를 생성합니다. 오류 신호가 입력 신호에 추가되면 자동 제어 시스템으로 알려진 다음 루프 출력을 수정할 수 있습니다.
블록 다이어그램
그만큼 폐 루프 시스템의 블록 다이어그램 아래에 나와 있습니다. 폐쇄 루프 제어 시스템의 기본 요소에는 오류 감지기, 컨트롤러, 피드백 요소 및 발전소 .
![폐쇄 루프 제어 시스템 블록 다이어그램](http://jf-parede.pt/img/electrical/35/what-is-closed-loop-control-system-its-working.jpg)
폐쇄 루프 제어 시스템 블록 다이어그램
제어 시스템에 피드백 루프가 포함 된 경우 시스템을 피드백 제어 시스템이라고합니다. 따라서 입력에 피드백을 제공하여 출력을 정확하게 제어 할 수 있습니다. 이러한 유형의 제어 시스템에는 하나 이상의 피드백이 포함될 수 있습니다.
위의 다이어그램에서 오류 탐지기 오류 신호를 생성하므로 이것은 입력 및 피드백 신호의 변동입니다. 이 피드백 신호는 시스템 출력을 입력으로 고려하여 제어 시스템의 피드백 요소에서 얻을 수 있습니다. 입력의 대안으로이 오류 신호는 컨트롤러의 입력으로 제공 될 수 있습니다.
결과적으로 컨트롤러는 작동 신호를 생성하여 플랜트를 제어합니다. 이 배열에서 제어 시스템 출력은 원하는 출력을 얻기 위해 자동으로 수정 될 수 있습니다. 따라서 이러한 시스템은 자동 제어 시스템이라고도합니다. 폐쇄 루프 제어 시스템의 가장 좋은 예는 입력에 센서를 포함하는 신호등 제어 시스템입니다.
폐쇄 루프 제어 시스템의 유형
폐쇄 루프 제어 시스템은 포지티브 피드백 신호와 네거티브 피드백 신호와 같은 피드백 신호 특성에 따라 두 가지 유형으로 분류됩니다.
긍정적 인 피드백 신호
포지티브 피드백 신호를 포함하는 폐쇄 루프 시스템은 시스템의 입력에 연결될 수있는 포지티브 피드백 시스템으로 알려져 있습니다. 이 시스템은 회생 피드백이라고도합니다. 전자 회로에서 이러한 긍정적 피드백의 가장 좋은 예는 연산 증폭기입니다. 이 루프는 저항을 사용하는 피드백 루프를 통해 비 반전 단자의 입력에 출력 전압의 일부를 연결하여 얻을 수 있기 때문입니다.
부정적인 피드백 신호
네거티브 피드백 신호를 포함하는 폐 루프 시스템은 시스템의 입력에 연결될 수 있으며 네거티브 피드백 시스템이라고합니다. 이러한 종류의 시스템은 퇴행성 피드백이라고도합니다. 이러한 유형의 시스템은 매우 안정적이며 강도도 향상됩니다.
이 시스템은 전류 발생기, 전압 발생기와 같은 전자 기계를 제어하고 기계 속도도 제어하는 데 사용됩니다. 폐쇄 루프 제어 시스템은 아래 명시된 요구 사항에 사용됩니다.
전달 함수
시스템 동작은 전달 함수를 통해 표시 할 수 있습니다. 제어 시스템의 입력과 출력의 수학적 관계로 정의 할 수 있습니다. 제어 시스템은 i / p에 대한 o / p의 비율을 통해 계산할 수 있습니다. 따라서 제어 시스템 출력은 입력 및 전달 함수의 곱입니다.
![제어 시스템](http://jf-parede.pt/img/electrical/35/what-is-closed-loop-control-system-its-working-2.jpg)
제어 시스템
폐 루프 제어 시스템의 예는 아래와 같습니다.
위 시스템의 경우
C (S) = E (S) * G (S)
E (S) = R (S) – H (S) * C (S)
이 E (S) 값을 C (S)로 대체하면 다음을 얻을 수 있습니다.
C (S) = [R (S) – H (S) * C (S)] * G (S)
C (S) = R (S) G (S) – H (S) * C (S) * G (S)
위의 방정식에서
R (S) G (S) = C (S) + H (S) * C (S) * G (S)
R (S) G (S) = C (S) [1 + H (S) * G (S)]
C (S) / R (S) = G (S) / [1 + H (S) * G (S)]
이것은 부정적인 피드백이있는이 시스템의 전달 함수입니다. 마찬가지로 양의 피드백의 경우 전달 함수 방정식을 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
C (S) / R (S) = G (S) / [1 – H (S) * G (S)]
폐쇄 루프 제어 시스템 예
폐쇄 루프 제어 시스템을 사용하는 다양한 종류의 전자 장치가 있습니다. 그래서 폐쇄 루프 제어 시스템의 응용 다음을 포함하십시오.
- 서보 전압 안정기에서 시스템에 출력 전압 피드백을 제공하여 전압 안정화를 달성 할 수 있습니다.
- 에서 수위 컨트롤러 , 물의 수위는 입력 물에 의해 결정될 수 있습니다
- AC의 온도는 실내 온도에 따라 조정할 수 있습니다.
- 모터 속도는 회전 속도계 또는 전류 센서를 사용하여 제어 할 수 있으며, 센서는 모터 속도를 감지하고 속도를 변경하기 위해 제어 시스템에 피드백을 보냅니다.
- 이러한 시스템의 더 많은 예에는 온도 조절기 히터, 태양열 시스템이 포함됩니다. 미사일 발사기, 자동 엔진, 자동 토스터기, 터빈을 이용한 물 제어 시스템.
- 자동 전기 다리미는 다리미의 발열체 온도에 따라 자동으로 제어 할 수 있습니다.
장점
그만큼 폐쇄 루프 제어 시스템의 장점 다음을 포함하십시오.
- 이 시스템은 매우 정확하고 오류가 적습니다.
- 피드백 신호를 통해 오류를 수정할 수 있습니다.
- 높은 대역폭
- 자동화 지원
- 높은 소음 마진
- 소음으로 영향을받을 수 없습니다.
단점
그만큼 폐쇄 루프 제어 시스템의 단점 다음을 포함하십시오.
- 이 시스템의 설계는 복잡합니다
- 그들은 매우 복잡합니다
- 비싼
- 엄청난 유지 관리가 필요합니다.
- 제어 시스템은 때때로 피드백 신호로 인해 진동합니다.
- 시스템을 설계하는 동안 더 많은 노력과 시간이 필요합니다.
따라서 이것은 폐쇄 루프 제어 시스템의 개요 블록 다이어그램, 유형, 전달 함수, 장점, 단점 및 응용 프로그램 포함 폐쇄 루프 제어 시스템의 특성 방정식은 전달 함수 분모를 0으로 설정하는 것입니다. 여기에 질문이 있습니다. 개방 루프 제어 시스템이란 무엇입니까?