El primero sistema de control fue inventado por el 'gobernador Flyball de James Watt' en el año 17. La principal intención de este dispositivo es mantener constante la velocidad del motor cambiando el suministro de vapor al motor. En la actualidad, el sistema de control juega un papel esencial en la moderna tecnología porque estos sistemas afectarán a nuestro día a día sin vida o más. Los mejores ejemplos de sistemas de control son automóviles, acondicionadores de aire, refrigeradores, geezer, etc. Estos sistemas se utilizan en diferentes productos de industrias para control de calidad, sistemas de transporte, robótica, sistemas de armas, tecnología espacial, etc. y también estos se utilizan en ingeniería. / campos no relacionados con la ingeniería. Este artículo analiza una descripción general de lo que es un sistema de control y uno de su tipo, a saber, el sistema de control de bucle abierto.
¿Qué es un sistema de control?
Definición: El sistema de control se puede definir como la salida de un sistema que se puede controlar cambiando su entrada. Entonces, el comportamiento del sistema se puede expresar con la ayuda de ecuaciones diferenciales. Por tanto, la salida deseada se puede lograr en un sistema de control mediante la gestión, dirección o control del comportamiento del sistema. Sistemas de control se clasifican en dos tipos, a saber, los sistemas de control de bucle abierto y los sistemas de control de bucle cerrado.
¿Qué es el sistema de control de bucle abierto?
El diagrama de bloques del sistema de control de bucle abierto se muestra a continuación. En el siguiente diagrama, la entrada se puede dar al sistema de control para que se pueda obtener la salida requerida. Sin embargo, esta salida obtenida no se puede considerar utilizando este sistema como entrada de referencia adicional.
En el siguiente sistema, incluye dos bloques como controlador así como el proceso controlado. Generalmente, la entrada que se le da al sistema depende principalmente de la salida requerida. Según la entrada, la señal de control se puede generar a través del controlador. Esta señal se puede enviar a la unidad de procesamiento. Por lo tanto, basándose en la señal de control, se puede realizar el procesamiento apropiado para que se pueda obtener la salida.
Sistema de control de lazo abierto
En el sistema de control de bucle abierto, no hay ruta de retroalimentación. Entonces, esta es la razón por la que la entrada en el sistema de control de bucle abierto es independiente de la salida. Es notable aquí que esto generalmente genera una falla dentro del sistema porque no hay posibilidad de cambiar la entrada una vez que la salida ilustra la diferencia con el valor estimado.
Ejemplos de sistemas de control de bucle abierto Incluya lo siguiente.
- Lavadora automática
- Máquina para hacer café o té
- Volumen en el sistema estéreo
- Secador de manos eléctrico
- Tostadora de pan
- Impresoras de inyección de tinta
- Servo motor/Servo motor
- Foco eléctrico
- Secadora de ropa con temporizador
- Interruptor de luz
- televisor control remoto
- Grifo
- Sistema de cerradura de puerta
Características del sistema de control
Las características de este sistema incluyen las siguientes.
- Las características del sistema de control incluyen principalmente la relación matemática de cualquier sistema de control que debe ser clara entre la entrada y la salida del sistema.
- Para un sistema de control lineal, la relación entre la entrada y la salida se puede especificar mediante una proporcionalidad lineal.
- Para un sistema de control no lineal, la relación entre entrada y salida puede significarse mediante una proporcionalidad lineal.
Para un buen sistema de control, los siguientes factores son necesarios.
- Precisión
- Oscilación
- Sensibilidad
- Velocidad
- Ruido
- Banda ancha
- Estabilidad
Caracteristicas
Las características del sistema de control de bucle abierto son,
- No hay contraste entre valores reales y preferidos.
- No tiene ningún acto de control sobre el valor de salida.
- Cada ajuste de entrada decide una ubicación de funcionamiento establecida para el controlador.
- Los cambios dentro de las condiciones externas afectarán a cambiar la salida directamente.
Ejemplo de sistema de control de lazo abierto
Podemos observar un trafico controlador de luz en diferentes cruces de carreteras. Las señales que se generan a través del sistema de control dependen del tiempo. En el momento del diseño del controlador, se le puede dar una temporización interna al controlador.
Por lo tanto, una vez que el controlador de una señal de tráfico se fija en el cruce, todas las señales se pueden mostrar a través del controlador.
Aquí, el sistema de control no tiene nada que realizar utilizando la salida producida porque no puede cambiar su entrada en función del tráfico allí en ningún lado. Después de un intervalo de tiempo fijo, basado en la entrada generada principalmente, el sistema de control genera la salida.
Aquí, en el sistema de control, la secuencia de temporización puede ser proporcionada por los relés utilizados.
Por lo que indica claramente que la entrada seguirá siendo independiente de la salida generada.
Considere el sistema de control que se muestra a continuación.
Función de transferencia
La función de transferencia de un sistema de control se puede derivar utilizando la siguiente ecuación.
G (S) = Salida / Entrada
Cuando la función de transferencia anterior se considera por separado para cada bloque, se da de la siguiente manera.
Para el primer bloque G1 (S), la función de transferencia es G1 (S) = Y1 / Yi
Para G2 (S) = Y2 / Y1
Para G3 (S) = Y0 / Y2
Entonces, la función de transferencia total se puede calcular como
G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2
Entonces, la ganancia de bucle abierto se puede calcular como G = Yo / Yi
Por lo tanto, el uso del sistema de control de bucle abierto especifica que el operador del sistema está listo para considerar la menor diferencia dentro de la salida del valor estimado.
Ventajas
los ventajas del sistema de control de bucle abierto Incluya lo siguiente.
- Muy simple y fácil de diseñar este tipo de sistemas de control.
- Bajo costo en comparación con otros sistemas.
- Menos mantenimiento
- La salida es estable
- Muy adecuado para usar
- Operación conveniente
Desventajas
Las desventajas del sistema de control de bucle abierto incluyen las siguientes.
- El ancho de banda es menor.
- Incorrecto
- El sistema de no retroalimentación no es confiable cuando su salida se ve influenciada por algunas perturbaciones externas,
- Las diferencias de salida no se pueden corregir automáticamente.
- Necesita una recalibración oportuna.
- Estos sistemas de control son más horizontales a los errores.
- Los cambios dentro de la salida preferida pueden ser el efecto de perturbaciones.
- El cambio en la salida se puede hacer automáticamente
Aplicaciones
Las aplicaciones del sistema de control de bucle abierto incluyen las siguientes.
- Se utiliza en el sistema de control del semáforo.
- Varilla de inmersión
- Mando a distancia de TV,
- Lavadoras automáticas,
- Calentadores en habitaciones
- Puerta abierta y sistemas de cierre automático.
Por lo tanto, se trata de una descripción general del sistema de control de bucle abierto . En este tipo de sistema de control, no hay influencia sobre el control de la señal de entrada. Estos se conocen comúnmente como sistemas sin retroalimentación porque no incluyen ninguna retroalimentación para decidir si se logró el resultado necesario. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué es un sistema de control de circuito cerrado?
