Статья объясняет различие между разомкнутым и замкнутым циклами регулирования в системах управления и автоматики. На примере схем управления частотой вращения двигателя постоянного тока показано, как отсутствие или наличие обратной связи влияет на реакцию системы на возмущения.
- В разомкнутом цикле задающее воздействие от задатчика не зависит от результата воздействия на объект и задается оператором.
- Разомкнутая система представляет собой передаточную цепь, где регулятор воздействует на объект, но обратного воздействия нет.
- Пример разомкнутой системы — управление частотой вращения двигателя постоянного тока с реостатом и тахогенератором для визуального контроля.
- В замкнутом цикле на регулятор поступают два сигнала: от задатчика и с выхода объекта, обеспечивая обратную связь.
- Пример замкнутой системы — схема с тахогенератором, реостатом, усилителем и двигателем привода ползунка, автоматически корректирующая частоту вращения.
- Разомкнутая система не может самостоятельно изменить режим при изменении возмущений, а замкнутая автоматически реагирует на любые изменения.
- регулятор
- задатчик
- тахогенератор
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, изучающим принципы регулирования и автоматического управления.
Первоисточник: electricalschool.info
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
Поддержание регулируемой величины в заданных пределах или изменение ее по заданному закону в процессе работы системы управления и автоматики может быть выполнено по разомкнутому или замкнутому циклам регулирования. Рассмотрим систему (рис. 1), состоящую из последовательно соединенных: объекта регулирования ОР, регулирующего органа РО, регулятора Р и задатчика З — устройства, с помощью которого в систему подается задающее воздействие.
При регулировании по разомкнутому циклу (рис. 1, а) задающее воздействие х(t), поступающее на регулятор от задатчика, не является функцией результата этого воздействия на объект, оно задается оператором. Определенному значению задающего воздействия будет соответствовать определенное текущее значение регулируемой величины у(t), которое будет зависеть от возмущающего воздействия F(t).
Разомкнутая система представляет собой по существу передаточную цепь, в которой задающее воздействие х(t) от задатчика после надлежащей обработки регулятором посредством внутренних воздействий Z1(t) и Z2(t) передается объекту регулирования, но обратного воздействия объекта на регулятор нет.
Примеры регулирования по разомкнутому и замкнутому циклам
На рис. 2, а приведена схема управления частотой вращения двигателя постоянного тока Д. При изменении положения движка реостата Р будет меняться ток возбуждения в обмотке возбуждения ОВГ генератора Г, что приводит к изменению его э. д. с. и, следовательно, напряжения подводимого к двигателю Д.
Тахогенератор ТГ, установленный на одном валу с двигателем Д, развивает э. д. с, пропорциональную частоте вращения со вала двигателя. Вольтметр, подключенный к щеткам тахогенератора, со шкалой, проградуированной в единицах частоты вращения, позволяет осуществлять только визуальный контроль за частотой вращения двигателя.
Если характеристики машин стабильны, то каждому положению движка реостата будет соответствовать определенное значение частоты вращения двигателя. В данной системе имеет место воздействие регулятора на объект, но обратного воздействия нет, т.е. система работает по разомкнутому циклу.
Если соединить выход системы с регулятором таким образом, чтобы на регулятор все время поступало два сигнала — сигнал с задатчика и сигнал с выхода объекта, то получим систему, работающую по замкнутому циклу. В такой системе существует воздействие не только регулятора на объект, но и объекта на регулятор.
На рис. 2, б приведена схема управления частотой вращения двигателя Д постоянного тока, в которой выход системы посредством тахогенератора ТГ, реостата Р, усилителя У и двигателя ДП привода ползунка реостата Р соединен с входом системы.
Здесь существует автоматический контроль за частотой вращения двигателя. Любое изменение частоты вращения приведет к появлению сигнала на двигателе ДП, который переместит ползунок реостата Р в ту или другую стороны от положения, соответствующего заданной частоте вращения двигателя Д.
Если частота вращения по какой-либо причине уменьшится, то ползунок реостата Р займет положение, при котором ток возбуждения в обмотке возбуждения ОБ генератора увеличится. Это приведет к увеличению напряжения генератора, а следовательно, и к увеличению частоты вращения двигателя Д, которая примет первоначальное положение.
При увеличении частоты вращения двигателя Д произойдет перемещение ползунка реостата Р в обратном направлении, что и приведет к уменьшению частоты вращения двигателя Д.
Разомкнутая система автоматического регулирования самостоятельно, без вмешательства оператора, не может изменить режим своей работы, если стали иными возмущения, поступающие на систему. Замкнутая система автоматически реагирует на любые изменения, происходящие в системе.
Источник: http://electricalschool.info/automation/1372-regulirovanie-po-razomknutomu-i.html
🔗 Регулирование по разомкнутому и замкнутому циклам в системах управления и автоматики
