Der Hauptunterschied zwischen Closed-Loop und Open-Loop Control Systems ist, wie oder ob das System Feedback behandelt. Obwohl sie beide ein wesentlicher Bestandteil elektromechanischer Systeme sind, bieten sie jeweils eine vorteilhafte Methode zur Motorsteuerung, wenn sie in der richtigen Anwendung verwendet werden.

Das Tolle an offenen und geschlossenen Systemen ist, dass Sie zwischen den beiden Arten von Systemen im Wesentlichen eine Maschine entwerfen können, um fast jeden Prozess abzuschließen, solange der Prozess ausgeführt werden muss.

Dennoch unterscheidet die grundlegende Rückkopplungsschleife des Steuerungssystems offene und geschlossene Systeme, obwohl viele Systeme sehr ähnliche Komponenten (Antriebe, Motoren, Steuerungen usw.) aufweisen.).

Die grundlegende Aufschlüsselung eines Steuerungssystems

Steuerungssysteme bestehen typischerweise aus drei grundlegenden Teilen: einer Eingabemethode, einem Verstärkungsprozess und einem Ausgang.

Die Eingabemethode ist im Allgemeinen ein Signal, das von einer Quelle wie Temperatur, Geschwindigkeit, Kraft, Drehmoment oder Position abgeleitet wird. Der Input kann auch von vielen anderen physikalischen oder Umweltereignissen abgeleitet werden. Der Eingang, der vom Steuersystem registriert wird, aktiviert dann einen Verstärkungsprozess (oder Verstärkungen), der das Eingangssignal in eine Form der Ausgabe umwandelt.Während dies die elementarste Aufschlüsselung eines Steuerungssystems ist, können komplexere Systeme mehrere Eingabequellen, Verstärkungsplanung und -modellierung, komplexe Regelkreise, Eingangs- und Ausgangssignalfilter und mehr aufweisen. Infolgedessen ist es nicht ungewöhnlich, dass diese komplexen Steuerungssysteme eine Vielzahl von Ausgangssignalen aufweisen.

Das Steuerungssystem

In einem Steuerungssystem ähnelt die Topologie dem typischen Steuerungssystem (wie oben beschrieben – Eingang, Verstärkung, Ausgang); Ein Eingang startet das System, was zu einem gewünschten Ausgang führt. Sobald der Task gestartet ist, wird er normalerweise bis zum Abschluss weiter ausgeführt. Es ist ein Einwegsystem, das keine Rückmeldung hat, um den Betrieb der Maschine zu ändern.

Ein Beispiel für diese Art von System ist ein Timer-basierter Toaster. Brot wird in den Toaster gegeben, ein Timer wird eingestellt und ein Hebel wird als Schalter nach unten gedrückt, um den Vorgang zu starten. Die toaster spulen wärme und bleiben erhitzt für die zeit set auf die timer, dann die toast erscheint, spulen schalten sie, und die prozess enden.

Das Regelsystem

Regelsysteme fügen eine Art von Rückmeldung hinzu, die es dem Steuerungssystem ermöglicht, Änderungen an seinen Prozessen vorzunehmen. Input, Feedback und Output werden ständig überwacht und verglichen. Die Ausgabe wird aktualisiert, oft mit einer definierten periodischen Rate. Die Verstärkungsphase läuft im Wesentlichen immer wieder ab, um einen sich ständig ändernden Ausgang zu erzeugen.Zwei sehr häufige Beispiele für Closed-Loop-Systeme, die häufig verwendet werden, sind Temperaturregelsysteme (Hausthermostat) und Tempomatsysteme (in Fahrzeugen). Beide verlassen sich auf Feedback und ein geschlossenes System, um automatische Anpassungen ohne Eingabe eines Benutzers vorzunehmen, abgesehen von der Erstellung eines Sollwerts.

Wenn sich die Temperatur eines Raumes ändert, wird die Ist-Temperatur in das Regelsystem zurückgespeist und mit der Soll-Temperatur verglichen, und die Steuerung steuert dann die Mechanismen und Prozesse, die den Output steuern (Erzeugung und Durchfluss von heißer oder kalter Luft).

In ähnlicher Weise ist in einem Fahrzeugtempomatsystem der Rückkopplungseingang die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Nach dem Vergleich mit der gewünschten Sollgeschwindigkeit steuert die Verstärkung die Änderungsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbefehls (Beschleunigung), damit das Fahrzeug gleichmäßig und konstant mit der Sollgeschwindigkeit fährt.

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