La principale différence entre les systèmes de contrôle en boucle fermée et en boucle ouverte est de savoir comment ou si le système gère la rétroaction. Bien qu’ils soient tous deux une partie importante des systèmes électromécaniques, ils fournissent chacun une méthode bénéfique pour le contrôle du moteur lorsqu’ils sont utilisés dans la bonne application.

La grande chose à propos des systèmes en boucle ouverte et fermée est que, entre les deux types de systèmes, vous pouvez essentiellement concevoir une machine pour terminer la plupart des processus, aussi longtemps que vous en avez besoin pour fonctionner.

Pourtant, la boucle de rétroaction de base du système de contrôle est ce qui distingue les systèmes en boucle ouverte et fermée, même si de nombreux systèmes partagent des composants très similaires (entraînements, moteurs, contrôleurs, etc.).

La ventilation de base d’un Système de contrôle

Les systèmes de contrôle comportent généralement trois parties de base: une méthode d’entrée, un processus d’amplification et une sortie.

La méthode d’entrée est généralement un signal dérivé d’une source telle que la température, la vitesse, la force, le couple ou la position. L’entrée peut également être dérivée de nombreux autres événements physiques ou environnementaux. L’entrée enregistrée par le système de contrôle active alors un processus d’amplification (ou de gains) qui transforme le signal d’entrée en une forme quelconque de sortie.

Bien qu’il s’agisse de la panne la plus élémentaire d’un système de contrôle, les systèmes plus complexes peuvent comporter plusieurs sources d’entrée, une planification et une modélisation des gains, des boucles de contrôle complexes, des filtres de signaux d’entrée et de sortie, etc. En conséquence, il n’est pas rare que ces systèmes de contrôle complexes aient une variété de signaux de sortie.

Le Système de contrôle en boucle ouverte

Dans un système en boucle ouverte, la topologie est similaire au système de contrôle typique (comme décrit ci-dessus – entrée, amplification, sortie); une entrée démarre le système, ce qui donne une sortie souhaitée. Une fois la tâche démarrée, elle continue généralement de s’exécuter jusqu’à son achèvement. Il s’agit d’un système à sens unique qui n’a pas de rétroaction pour modifier le fonctionnement de la machine.

Un exemple de ce type de système est un grille-pain à minuterie. Le pain est mis dans le grille-pain, une minuterie est réglée et un levier est enfoncé agissant comme un interrupteur pour démarrer le processus. Les serpentins du grille-pain chauffent et restent chauffés pendant le temps réglé sur la minuterie, puis le pain grillé apparaît, les serpentins s’éteignent et le processus se termine.

Le Système de contrôle en boucle fermée

Les systèmes en boucle fermée ajoutent un certain type de rétroaction qui permet au système de contrôle d’apporter des modifications à ses processus. L’entrée, la rétroaction et la sortie sont constamment surveillées et comparées. La sortie est mise à jour, souvent à un rythme périodique défini. La phase d’amplification fonctionne essentiellement encore et encore pour produire une sortie en constante évolution.

Deux exemples très courants de systèmes en boucle fermée que les gens utilisent fréquemment sont les systèmes de contrôle de la température (thermostat domestique) et les systèmes de régulateur de vitesse (dans les véhicules). Les deux s’appuient sur la rétroaction et un système en boucle fermée pour effectuer des ajustements automatiques sans entrée d’un utilisateur, autre que la création d’un point de consigne.

Lorsque la température d’une pièce change, la température réelle est réinjectée dans le système en boucle fermée et comparée à la température de consigne, puis le contrôleur contrôle les mécanismes et processus qui gèrent la sortie (génération et débit d’air chaud ou froid).

De même, dans un système de régulateur de vitesse de véhicule, l’entrée de rétroaction est la vitesse réelle du véhicule. Après comparaison avec la vitesse de consigne souhaitée, l’amplification contrôle le taux de variation de la commande de vitesse (accélération) pour que le véhicule se déplace en douceur et de manière cohérente à la vitesse de consigne.

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