閉環(huán)控制電路
出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-13 17:12:17 | 18212 次閱讀

該傳感器將監(jiān)測(cè)衣服的實(shí)際干燥度,并將其與輸入?yún)⒖歼M(jìn)行比較(或從中減去)。誤差信號(hào)(誤差=所需干燥度-實(shí)際干燥度)由控制器放大,控制器輸出對(duì)加熱系統(tǒng)進(jìn)行必要的校正以減少任何誤差。例如,如果衣服太濕,控制器可能會(huì)增加溫度或干燥時(shí)間。同樣,如果衣服快干了,它可能會(huì)降低溫度或停止該過程,以免衣服過熱或燃燒等。
然后,閉環(huán)配置的特征是反饋信號(hào),該信號(hào)源自我們的衣物干燥系統(tǒng)中的傳感器。所產(chǎn)生的誤差信號(hào)的大小和極性將與衣服所需的干燥度和實(shí)際干燥度之間的差異直接相關(guān)。此外,由于閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)輸出條件有一定的了解,因此(通過傳感器)它能夠更好地處理任何系統(tǒng)干擾或條件變化,這些干擾或變化可能會(huì)降低其完成所需任務(wù)的能力。
例如,和以前一樣,烘干機(jī)門打開并且熱量散失。這次,反饋傳感器檢測(cè)到溫度偏差,控制器自我修正誤差,以將溫度保持在預(yù)設(shè)值的范圍內(nèi)?;蛘呖赡軙?huì)停止該過程并激活警報(bào)以通知操作員。
正如我們所看到的,在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,誤差信號(hào),即輸入信號(hào)和反饋信號(hào)(可能是輸出信號(hào)本身或輸出信號(hào)的函數(shù))之間的差值,被饋送到控制器從而減少系統(tǒng)誤差,使系統(tǒng)的輸出回到期望值。在我們的例子中,衣服的干燥度。顯然,當(dāng)誤差為零時(shí),衣服就干了。
閉環(huán)控制一詞始終意味著使用反饋控制動(dòng)作來減少系統(tǒng)內(nèi)的任何誤差,其“反饋”區(qū)分了開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)之間的主要區(qū)別。因此,輸出取決于反饋路徑,反饋路徑通??梢苑浅>_,并且在電子控制系統(tǒng)和電路中,反饋控制比開環(huán)或前饋控制更常用。
閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠降低系統(tǒng)對(duì)外部干擾的敏感性,例如干燥機(jī)門的打開,從而使系統(tǒng)具有更穩(wěn)健的控制,因?yàn)榉答佇盘?hào)的任何變化都會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)償控制器。
那么我們可以將閉環(huán)控制的主要特征定義為:
通過自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)輸入來減少錯(cuò)誤。
提高不穩(wěn)定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
提高或降低系統(tǒng)靈敏度。
增強(qiáng)過程的魯棒性,抵抗外部干擾。
產(chǎn)生可靠且可重復(fù)的性能。
雖然良好的閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn),但其主要缺點(diǎn)是,為了提供所需的控制量,閉環(huán)系統(tǒng)必須具有一個(gè)或多個(gè)反饋路徑,從而變得更加復(fù)雜。此外,如果控制器的增益對(duì)其輸入命令或信號(hào)的變化過于敏感,它可能會(huì)變得不穩(wěn)定,并在控制器試圖過度校正自身時(shí)開始振蕩,最終會(huì)出現(xiàn)故障。因此,我們需要“告訴”系統(tǒng)我們希望它在一些預(yù)定義的限制內(nèi)如何表現(xiàn)。
閉環(huán)求和點(diǎn)
對(duì)于調(diào)節(jié)任何控制信號(hào)的閉環(huán)反饋系統(tǒng),它必須首先確定實(shí)際輸出與期望輸出之間的誤差。這是通過使用反饋環(huán)路和系統(tǒng)輸入之間的求和點(diǎn)(也稱為比較元件)來實(shí)現(xiàn)的。這些求和點(diǎn)將系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)與實(shí)際值進(jìn)行比較,并產(chǎn)生控制器也會(huì)響應(yīng)的正或負(fù)誤差信號(hào)。其中:誤差 = 設(shè)定值 – 實(shí)際值
閉環(huán)求和點(diǎn)符號(hào)
用于表示閉環(huán)系統(tǒng)框圖中求和點(diǎn)的符號(hào)是帶有兩條交叉線的圓,如圖所示。求和點(diǎn)可以將信號(hào)相加,其中 使用 加號(hào) ( + ) 符號(hào)表示設(shè)備為“夏季”(用于正反饋),也可以將信號(hào)彼此相減,在這種情況下使用減號(hào) ( ? )使用符號(hào)表明該設(shè)備是一個(gè)“比較器”(用于負(fù)反饋),如圖所示。
求和點(diǎn)類型請(qǐng)注意,求和點(diǎn)可以有多個(gè)信號(hào)作為加法或減法輸入,但只有一個(gè)輸出,即輸入的代數(shù)和。箭頭還指示信號(hào)的方向。求和點(diǎn)可以級(jí)聯(lián)在一起,以允許在給定點(diǎn)對(duì)更多輸入變量求和。
閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)
任何電氣或電子控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)都是系統(tǒng)輸入與其輸出之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,因此描述了系統(tǒng)的行為。另請(qǐng)注意,特定設(shè)備的輸出與其輸入的比率代表其增益。那么我們可以正確地說,輸出始終是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)乘以輸入??紤]下面的閉環(huán)系統(tǒng)。 典型閉環(huán)系統(tǒng)表示

其中:G塊代表控制器或系統(tǒng)的開環(huán)增益,是前向路徑;H塊代表反饋路徑中傳感器、換能器或測(cè)量系統(tǒng)的增益。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- LM317:高效構(gòu)建電壓源及電流源電路方案1
- 如何使用多相轉(zhuǎn)換器平衡電流2
- LTC4365 如何實(shí)現(xiàn)敏感電路過壓與反接保護(hù)3
- MOS 管邏輯電路五種門電路特性4
- 點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制電路簡(jiǎn)介5
- 單鍵開關(guān)機(jī)電路與輕觸開關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)解析6
- 二極管的恒壓降模型7
- MC34063電路計(jì)算公式及應(yīng)用講解8
- 3.3V - 1.8V 電平雙向轉(zhuǎn)換:多場(chǎng)景配置及獨(dú)特優(yōu)勢(shì)剖析9
- 液晶電視機(jī)電路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要點(diǎn)10














