定义开环系统是一种控制系统,它的输出依赖于输入,但输入或控制器独立于系统的输出。这些系统不包含任何反馈回路,因此也被称为没有反馈系统。
在开环系统中,输出既不测量也不反馈到输入以供进一步考虑。
开环系统
在我们的上一篇文章中,我们讨论了控制系统。
我们知道控制系统指导系统的运行,以实现特定的目标。
我们周围提供输出的一切都需要适当的控制。从风扇、电视、冰箱到卫星等一切都需要控制,控制系统也是如此。
在开环控制系统中,为了得到期望的输出,给系统一个参考输入。但所获得的输出并不被系统考虑为进一步的参考输入。
下图为开环控制系统框图:
在这里我们可以看到,系统由两个模块组成,一个是控制器,另一个是被控制的过程。
基本上,根据所需要的输出,一个输入被提供给系统的控制器。根据实现的输入,控制器产生控制信号,并馈给处理单元。从而根据控制信号进行适当的处理并实现输出。
但事实就是如此无反馈路径因此,在系统中,所获得的输出是否理想,与输入无关。
所以,这就是为什么我们说在开环系统中输入是独立于输出的。
这里值得注意的是,这通常会在系统中产生一个错误,因为当输出显示与期望值有变化时,没有机会调整输入。
例子
我们都知道在不同的十字路口出现的交通灯控制器的操作。
基本上控制器产生的这三个信号是有时间依赖性的。在设计系统时,向控制器提供内部定时。因此,当交通信号控制器安装在十字路口时,控制器就会及时地显示每个信号,而不受任何一侧出现的拥堵情况的影响。
在这里,系统与生成的输出无关,因为它不会根据任何特定的流量或任何其他因素改变其输入。仅仅在一个确定的时间间隔后,根据最初提供的输入,系统就会产生输出。
基本上继电器是用来为系统提供时序的。
因此,这清楚地表明,无论实现什么输出,输入都将保持独立。
看看下面的图:
已知传递函数为:
当我们单独考虑每个块的传递函数时,则有:
因此,整体传递函数为:
所以开环增益为:
开环控制系统的使用表明系统的操作者准备考虑输出与期望值的某个最小偏差。
开环控制系统的优点
- 这些系统具有简单的建筑和易于维护。
- 由于单元数量较少,整个系统是经济。
- 系统提供的输出显示稳定。
- 手术很顺利方便。
开环控制系统的缺点
- 这些系统需要及时校准。
- 系统更容易错误。
- 的所需输出的更改可能是内部或外部干扰的结果。
应用程序
开环系统广泛应用于以下领域:
- 在交通灯控制系统中,
- 电视遥控器,
- 浸没式杆
- 自动洗衣机,
- 房间的加热器,
- 自动开门和关门系统等。
因此,我们可以得出结论,开环系统在电路中从不使用反馈回路,因为它与输出无关,作为进一步的参考输入。
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