什么是闭环控制系统及其工作

组成一个系统以产生所需输出的元素的数量被称为控制系统。任何系统的输出都可以被控制系统控制，因为这个系统中的每个元素都对输出有影响。有时，控制系统使用反馈回路来获得系统的稳定性、一致性和稳定性，从而产生理想的输出。在这里，反馈回路是输出信号的一个元素。反馈的概念对于任何控制系统的输出稳定性都是非常重要的。控制系统根据反馈的连接分为两种类型即闭环控制系统和开环控制系统

什么是闭环控制系统？

定义：闭环控制系统可以定义为具有反馈循环（或）a的系统控制系统使用反馈信号来生成输出。该系统的稳定性可以由反馈系统控制。因此，通过提供反馈系统，可以将任何开环控制系统更改为闭环。

通过评估实际情况和产生的输出，可以实现和维护所需的输出。如果生成的输出远离实际输出，则该控制系统产生故障信号，该信号被馈送到信号的I / P.一旦将误差信号添加到输入信号，那么可以校正下一个环路输出，这被称为自动控制系统。

框图

该闭环系统框图如下所示。闭环控制系统的基本元素包括错误检测器，控制器，反馈元素＆电厂。

当控制系统包括反馈回路时，系统称为反馈控制系统。因此，可以通过向输入提供反馈来准确地控制输出。这种类型的控制系统可以包括多于一个反馈。

在上图中，误差探测器产生一个误差信号，所以这是输入信号和反馈信号的变化。该反馈信号可以将系统的输出视为输入，从控制系统的反馈元件中得到。作为输入的替代，该误差信号可以作为控制器的输入。

因此，控制器产生一个驱动信号来控制装置。在这种安排下，控制系统的输出可以自动校正，以得到首选的输出。因此，这些系统也被称为自动控制系统。闭环控制系统的最好例子是在输入端包含传感器的交通灯控制系统。

闭环控制系统的类型

闭环控制系统根据反馈信号性质（如正反馈信号和负反馈信号）分为两种类型。

积极的反馈信号

该闭环系统包括一个可以连接正反馈信号的输入系统，称为正反馈系统。这个系统也被称为再生反馈。电子电路中这种正反馈的最好例子是运算放大器。因为这个回路可以通过使用电阻的反馈回路将部分输出电压连接到非反相端子的输入端来实现。

负面的反馈信号

包括负反馈信号的闭环系统可以连接到系统的输入被命名为负反馈系统。这种系统也被称为退行性反馈。这些类型的系统非常稳定并且也增强了强度。

这些系统用于控制电子机器，如电流发生器，电压发生器，也可以控制机器的速度。闭环控制系统用于满足以下要求。

转换功能

系统行为可以通过其传递函数来指示。它可以定义为控制系统的输入和输出的数学关系。可以通过O / P的比率计算控制系统到I / P。因此，控制系统输出是输入和传递函数的乘积。

闭环控制系统示例如下。

对于上述系统，

c（s）= e（s）* g（s）

e（s）= r（s） - h（s）* c（s）

将此e值替换为c（s），然后我们可以得到

C（s）= [r（s） - h（s）* c（s）] * g（s）

C（s）= r（s）g（s） - h（s）* c（s）* g（s）

从上面的等式

R(S) G(S) = C(S) + H(S) * C(S) * G(S)

R(S) G(S) = C(S) [1 + H(S) * G(S]

C(S)/ R(S) = G(S)/ [1 + H(S) * G(S)]

这是带有负反馈的系统的传递函数。同理，对于正反馈，传递函数方程可以写成

C（s）/ r（s）= g（s）/ [1 - h（s）* g（s）]

闭环控制系统示例

有不同种类的电子设备，使用闭环控制系统。所以闭环控制系统的应用包括以下。

• 在伺服稳压器中，通过向系统反馈输出电压来实现稳压
• 在水位控制器，水平可以由输入水决定
• 空调的温度可以根据房间的温度调节。
• 可以使用转速表或电流传感器控制电机速度，传感器检测到电机速度并将反馈发送到控制系统以改变其速度。
• 更多更多这些系统的示例包括恒温器加热器，太阳系。导弹发射器，自动发动机，自动烤面包机，水控制系统使用涡轮机。
• 自动电熨斗可以通过熨斗中的加热元件的温度自动控制。

优点

该闭环控制系统的优点包括以下。

• 这些系统非常精确，易于错误。
• 可以通过反馈信号进行校正错误
• 高带宽
• 它支持自动化
• 高噪声容限
• 它们不能通过噪音影响。

缺点

该闭环控制系统的缺点包括以下。

• 这个系统的设计很复杂
• 它们非常复杂
• 昂贵的
• 需要大量的维护
• 由于反馈信号，控制系统有时振荡。
• 设计这个系统需要更多的努力和时间。

因此，这一切都是关于闭环控制系统的概述包括框图、类型、传递函数、优缺点及其应用，闭环控制系统的特征方程无非是将传递函数分母设为零。这里有个问题，什么是开环控制系统?