امروزه انواع سیستم های کنترل نقش مهمی در پیشرفت و توسعه ی فناوری ها داشته اند. که مقصود آن ها کنترل رفتار فرآیند برای رسیدن به هدف مناسب است. به عنوان مثال اتوماسیون صنعتی یکی از این انواع سیستم های کنترل است که در صنایع کاربرد فراوانی دارد.
سیستم کنترل حلقه باز و بسته یکی دیگر از این سیستم ها است. که در ادامه علاوه بر توضیح سیستم باز و بسته، مزایا و معایب سیستم حلقه باز و بسته و تفاوت آن ها را نیز بررسی می کنیم. اما قبل از آن برخی موارد را برای درک بهتر توضیح می دهیم.
دستگاه مجموعه ای از اجزای یک وسیله که تحت کنترل کار مشخص پی را انجام می دهند. فرآیند به عملیاتی گفته می شود که پشت هم و به تدریج با هدف کنترل آن انجام می شود. کنترل یا فیدبک، عملکردی است که با وجود اغتشاش، اختلاف خروجی سیستم و ورودی مرجع را می تواند به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
انواع سیستم های کنترل
کنترل حلقه باز و بسته یکی از انواع آن است که به طور جداگانه توضیح داده می شود.
سیستم کنترل حلقه باز
در این سیستم هیچ عمل کنترلی روی خروجی آن اعمال نمی شود. در واقع به شکلی دقیق طراحی شده تا خروجی های دلخواه را تولید کند و به کنترل کننده هیچ اطلاعاتی از خروجی فرآیند برگردانده نشود. خطای خروجی نیز به این دلیل می تواند زیاد اتفاق بیفتد.
دقت این سیستم بستگی به تنظیم آن دارد پس به ازای هر ورودی مرجع، یک شرایط کاری ثابت وجود دارد. می توان گفت از این سیستم مواقعی استفاده می شود که عملکرد ورودی و خروجی معلوم است و اغتشاش خارجی و داخلی وجود نداشته باشد. در واقع به هر سیستم کنترلی که با زمان بندی مشخص عمل می کند گفته می شود و فاقد مسیر برگشت است. مانند لباس شویی و چراغ راهنما.
سیستم کنترل حلقه بسته
این سیستم کنترل بر خلاف سیستم بسته مسیر ورودی و خروجی با هم مرتبط هستند. در واقع این سیستم اصطلاح فیدبک یا بازخورد را در بر می گیرد. به این معنی که اگر اختلالی به وجود بیاید جهت جبران اثر آن خروجی سیستم اندازه گیری می شود. در این صورت با اندازه گیری خروجی سیستم تفاوت آن با مقدار مطلوب محاسبه می شود. که به کنترل کننده این تفاوت داده می شود که فرآیند را با توجه به میزان این خطا کنترل می کند.
مزایا و معایب سیستم حلقه باز و بسته
از مزایای سیستم باز می توان به طراحی و نگهداری ساده، کم هزینه بودن اشاره کرد. اگر در خروجی تغییری حاصل شود نمی توان به طور خودکار اصلاح کرد و این یکی از معایب این سیستم است.
از مزایای سیستم بسته نیز این است که بسیار دقیق است. و اگر خطایی رخ دهد از طریق سیگنال بازخورد اصلاح می شود. همچنین اتوماسیون را تسهیل می کند و نویز کمتر بر آن تاثیر گذار است. از معایب آن می توان گفت گران تر و طراحی پیچیده تری دارد. و احتیاج به تعمیر و نگهداری بیشتری دارد.
برخی از مزایا و معایب این دو سیستم را بیان کردیم در ادامه تفاوت سیستم کنترل حلقه باز و حلقه بسته را بررسی می کنیم.
تفاوت سیستم کنترل حلقه باز و حلقه بسته
اجزای سیستم کنترل بسته نسبت به سیستم باز بیشتر است. به همین دلیل سیستم کنترل حلقه بسته معمولا گران تر و توان بیشتری می خواهد.
ساختن سیستم های حلقه بسته در مقایسه با سیستم های باز پیچیده تر است. زیرا در این سیستم ها مشکل پایداری وجود دارد و با دامنه ای متغیر یا ثابت دچار نوسان می شوند.
