Un sistema è definito come l’insieme di blocchi collegati tra loro per eseguire un processo. Nella teoria elettronica, un sistema può essere detto come un gruppo di dispositivi elettronici interconnessi, in cui ogni singolo sistema ha una propria relazione input – output, per controllare l’altro blocco collegando la sua uscita ulteriormente al suo sistema successivo. Questo è chiamato come “Sistema di controllo”.,
Il sistema di controllo può anche essere definito come il gruppo di dispositivi che vengono utilizzati per controllare o regolare il funzionamento di altri sistemi.
Ex: Per il controllo dei macchinari di produzione utilizziamo sistemi di controllo della produzione, nelle industrie pesanti.
A volte, per raggiungere la coerenza e la stabilità di un sistema e per produrre l’output desiderato di un sistema di controllo, usiamo il ciclo di feedback. Un feedback non è altro che una parte del segnale di uscita.,
Questo concetto è più frequente e importante nei sistemi di controllo , per ottenere la stabilità dell’uscita.
Il ciclo di feedback collegato all’ingresso del sistema consente al sistema di regolare con i suoi parametri per ottenere la risposta di uscita desiderata.
In base alla connessione di feedback, i sistemi di controllo sono classificati in due tipi. Sono sistema di controllo ad anello aperto e sistema di controllo ad anello chiuso.,
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Outline
Sistema di feedback ad anello aperto
Il sistema che non ha alcun ciclo di feedback collegato ad esso è chiamato “Sistema di feedback ad anello aperto”. Questo tipo di sistemi non dipende dalla sua uscita, cioè nei sistemi di feedback ad anello aperto, l’uscita non viene utilizzata come variabile di controllo per il sistema. I sistemi ad anello aperto sono sistemi di flusso del segnale unidirezionale.
Poiché questi sistemi non contengono loop di feedback ,questi sono noti anche come sistemi non-feedback., Poiché non vi è alcun ciclo di feedback, nessun dato viene trasferito ai sistemi ad anello aperto.
L’uscita del sistema ad anello aperto può essere determinata solo dal suo ingresso stato attuale che significa che l’ingresso del sistema ad anello aperto tornerà sempre a zero, prima che l’uscita ritorni a zero. Non c’è alcuna possibilità di correggere gli errori di transizione nei sistemi ad anello aperto, quindi c’è più possibilità di verificarsi errori.
Esempi
Utilizziamo sistemi di controllo ad anello aperto in molte applicazioni della nostra vita quotidiana., Alcuni dei sistemi progettati sulla base del concetto di sistemi di controllo ad anello aperto sono riportati di seguito.
- Lavatrice automatica
- Lampadina elettrica
- Asciugabiancheria elettrica
- Tostapane a base di tempo
- Volume del sistema audio
- Rubinetto dell’acqua
- Telecomando TV
- Asciugabiancheria
- Tonalità o tende su una finestra.
- Motore passo-passo o servomotore
- Stampanti a getto d’inchiostro
- Sistema di blocco porta ecc.,
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Esempio in tempo reale di sistema ad anello aperto
Alcuni esempi in tempo reale di sistema ad anello aperto sono spiegati di seguito.
Asciugabiancheria elettrica
Operiamo l’asciugabiancheria a seconda della quantità di vestiti da asciugare. Impostiamo un timer sul sistema per eseguire questa operazione, diciamo 20 minuti. Poiché si tratta di un sistema automatico ad anello aperto, la macchina smette di funzionare automaticamente dopo 20 minuti, indipendentemente dalla natura dei vestiti, siano essi asciutti o umidi.,
L’asciugabiancheria è un sistema ad anello aperto, perché non considera la condizione dei vestiti prima che smetta di funzionare. Quindi il compito di asciugare i vestiti è un problema dell’utente. L’utente può regolare il processo di essiccazione del sistema impostando i controlli del timer secondo il suo requisito. Osservare lo schema a blocchi sottostante per il sistema di controllo ad anello aperto, essiccatore elettrico
Qui il sistema di essiccatore elettrico ha tre blocchi, timer, elementi riscaldanti e vestiti. Principalmente, l’utente imposta il tempo per asciugare i vestiti nel timer., E il controllo del timer funziona combinato con elementi riscaldanti che vengono utilizzati per produrre calore e asciugare i vestiti.
Poiché non vi è alcun feedback sui vestiti , sull’umidità, il sistema smette di funzionare dopo il tempo preimpostato e non considera lo stato dei vestiti. Anche se i vestiti sono asciutti, il sistema si spegne dopo il tempo assegnato.
Poiché il sistema non ha feedback, questo è anche noto come “sistema non feedback”, in cui l’uscita del sistema dipende solo dal segnale di ingresso e non viene fornita alcuna azione di controllo del segnale di ingresso.,
L’uscita del sistema ad anello aperto non viene confrontata con l’ingresso del sistema per controllare gli errori verificatisi nell’uscita. L’uscita del segnale non retroattivo dipende fedelmente dal suo ingresso e da nessun’altra circostanza o parametro dei sistemi esterni.
Questi sistemi possono avere un effetto di grande deviazione in uscita quando il valore preimpostato del sistema si sposta. Poiché il sistema ad anello aperto non ha alcuna conoscenza dell’occorrenza e della condizione di output, non può correggere gli errori da solo. Questo è uno svantaggio principale del sistema di controllo ad anello aperto.,
Un altro svantaggio è che questi sistemi non possono gestire i disturbi esterni e hanno molto scarsa capacità di opporsi all’adozione di modifiche parametri di sistema esterni. Ad esempio, in questo essiccatore elettrico, segue solo il tempo preimpostato impostato dall’utente.
Nella cravatta preimpostata di 20m min, se teniamo aperta la porta della macchina per un po ‘ di tempo e poi chiusa, quindi anche indipendentemente dalla situazione dei vestiti, la macchina si spegne. Anche se i vestiti sono asciutti, la macchina si ferma dopo un determinato limite di tempo.,
Ciò accade perché non vi è alcun feedback sulla temperatura costante da mantenere nella macchina. Questo è un altro svantaggio del sistema ad anello aperto che non considera gli effetti esterni che possono diminuire l’efficienza del sistema.
Quindi ci imbattiamo in una discussione che gli errori avvenuti nei sistemi ad anello aperto disturberanno il processo di essiccazione e per mantenere la stabilità di questi sistemi richiede la regolare (continua) attenzione dell’utente.,
Ciò significa che l’utente deve controllare il processo e la temperatura dei vestiti, frequentemente e prendere il controllo della macchina quando si discosta dalle circostanze condizionali richieste.
Telefoni cellulari / cellulari
Il telefono cellulare è un esempio di anello aperto system.At il tempo di chiamata in entrata o in uscita loop begins.In questo loop il telefono cellulare è collegato direttamente al satellite.Questo continua fino a quando l’utente interrompe la connessione terminando la chiamata.,
Quindi questo sistema può essere detto come sistema ad anello aperto in quanto non può interrompere la connessione da solo senza l’interferenza dell’utente.L’azione non viene eseguita su un conto di feed back, ma manualmente.
Word processor
Il word processor anche un sistema di controllo ad anello aperto. Quando inseriamo qualsiasi informazione attraverso la tastiera, gli altri blocchi del sistema di controllo, come i componenti hardware, elaboreranno le informazioni inserite dall’utente e le visualizzeranno sul display LCD.,
Se l’operatore smette di digitare la periferica, non verrà fornito alcun input al sistema e non verrà visualizzato nulla sul display. Quindi il word processor diventa un esempio per il sistema di controllo ad anello aperto.
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Vantaggi del sistema di controllo ad anello aperto
I principali vantaggi del sistema di controllo ad anello aperto sono elencati di seguito
- I sistemi ad anello aperto sono molto semplici nel design e facili da progettare.
- Questi sono più economici rispetto ad altri tipi di sistemi di controllo.
- La manutenzione del sistema di controllo ad anello aperto è molto semplice.,
- Questi sono stabili per un certo periodo di tempo.
- Questi tipi di sistemi sono convenienti da usare.
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Svantaggi del sistema di controllo ad anello aperto
Gli svantaggi del sistema ad anello aperto sono
- La larghezza di banda del sistema di controllo ad anello aperto è inferiore.
- Il sistema non feedback non facilita l’automazione del processo.
- I sistemi ad anello aperto sono di natura imprecisa.
- Poiché la loro uscita è influenzata da alcuni disturbi del sistema esterno, i sistemi non retroattivi sono inaffidabili.,
- Non può correggere automaticamente le deviazioni di uscita.
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Applicazioni
Lavatrice automatica
Questo usiamo nella nostra casa per lavare e asciugare i vestiti. Internamente, la macchina funziona secondo il tempo di risistemazione e non dipende dal processo di lavaggio, tempo che è completato o meno.
Lampadina elettrica
Sappiamo tutti che la lampadina elettrica ha bisogno di qualche tensione o corrente per produrre luce. Quando l’alimentazione di rete è disponibile, accendendo l’interruttore, possiamo far funzionare la lampadina., E questo processo non dipende dalla temperatura della lampadina o da altri parametri circondati.
Essiccatore a mano elettrico
L’essiccatore a mano che funziona con l’alimentazione elettrica e quando teniamo le mani davanti ad esso, asciugherà automaticamente le mani soffiando aria calda, indipendentemente da quanto la nostra mano viene asciugata.
Tostapane
La macchina tostatrice funziona secondo il nostro periodo di tempo regolato. E tosta il pezzo di pane indipendentemente dalla tostatura completata o meno.,
Volume del sistema audio
Possiamo regolare il volume di un sistema audio manualmente, indipendentemente dalla gamma di volume di uscita.
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