Name: feedback in open and closed control systems
Uploaded: 2024-09-26T13:17:14.000Z
Duration: 1 min 17 s
Channel: JoVE

Kontrol sistemleri öncelikle açık döngü ve kapalı döngü veya geri beslemeli kontrol sistemleri olarak sınıflandırılır.
Açık döngülü bir sistemin unsurları, kontrolör ve kontrollü prosestir. Kontrol edilen değişkenin öngörülen standartlara göre performans göstermesi için süreci kontrol eden kontrolöre bir giriş sinyali uygulanır.
Açık döngü sistemleri çıkıştan bağımsız olarak çalışır. Pratik bir örnek, giysilerin temizliğini ölçmeden zaman esasına göre çalışan bir çamaşır makinesidir.
Çıktının ölçülmesinin zor olduğu veya hassas ölçümün ekonomik olarak mümkün olmadığı durumlarda avantajlıdırlar.
Kapalı döngü sistemleri, daha doğru kontrol için çıkıştan girişe bir veya daha fazla geri besleme bağlantısı içerir.
Kapalı döngü rölanti hızı kontrol sisteminde, istenen rölanti hızı ile gerçek hız arasındaki herhangi bir fark, gaz kelebeği açısı ayarlanarak algılanır ve düzeltilir. Bu nedenle, geri besleme kullanımı nedeniyle, sistem önceden ayarlanmış değerde bir bozulmadan sonra hızlı bir şekilde iyileşir.
Bununla birlikte, inşa edilmeleri daha karmaşıktır ve daha fazla bileşen kullanılması nedeniyle genellikle maliyet ve güç açısından daha yüksektir.

açık ve kapalı döngü kontrol sistemleri

Open and closed-loop control systems

Kontrol sistemleri otomasyon ve mühendislikte temel unsurlardır. Bunlar genel olarak açık döngü ve kapalı döngü sistemleri olarak sınıflandırılır. Bu sınıflandırmalar, sistemin performansını, karmaşıklığını ve uygulamasını önemli ölçüde etkileyen geri bildirim mekanizmalarının varlığına veya yokluğuna dayanır.
Açık döngü kontrol sistemi, çıktıdan gelen geri bildirim olmadan çalışır. İki temel unsurdan oluşur: denetleyici ve kontrol edilen süreç. Denetleyici bir giriş sinyali alır ve istenen sonucu elde etmek için süreci yönetir. Önemlisi, açık döngü sistemleri çıktıdan bağımsız olarak çalışır, yani sistemin performansına bağlı olarak otomatik bir düzeltme yoktur. Açık döngü sisteminin yaygın bir örneği, önceden tanımlanmış bir zaman döngüsünde çalışan bir çamaşır makinesidir. Çalışmasını giysilerin temizliğine göre ayarlamaz, bu da geri bildirimin yokluğunu vurgular. Açık döngü sistemleri, çıktının hassas ölçümünün pratik olmadığı veya ekonomik olarak mümkün olmadığı senaryolarda avantajlıdır. Basit mimarileri nedeniyle genellikle daha basit ve daha az maliyetli bir şekilde tasarlanıp bakımı yapılır. 
Bunun aksine, kapalı devre veya geri besleme kontrol sistemleri, çıktıyı sürekli izleyen ve istenen performansı korumak için girişi buna göre ayarlayan bir veya daha fazla geri besleme döngüsü içerir. Bu yapılandırma, doğruluğu ve tepkiselliği önemli ölçüde artırır. Örneğin, otomotiv motorlarında kullanılan kapalı devre rölanti hızı kontrol sisteminde, sistem rölanti hızını sürekli izler ve istenen hızla karşılaştırır. Bir tutarsızlık tespit edilirse sistem hızı düzeltmek için gaz kelebeği açısını ayarlar. Bu geri besleme mekanizması, sistemin arızalardan hızla kurtulmasını ve önceden ayarlanmış değeri korumasını sağlayarak tutarlı bir performans sağlar.
Başarılı çalışmalarına ve arızaları idare etme yeteneklerine rağmen kapalı devre sistemleri doğası gereği daha karmaşıktır. İzleme ve geri bildirim için ek bileşenler gerektirirler, bu da tasarım karmaşıklığını, maliyeti ve güç tüketimini artırır. Açık devre ve kapalı devre sistemleri arasındaki seçim, hassasiyet gereksinimi, çıktı ölçümünün uygulanabilirliği ve ekonomik hususlar dahil olmak üzere uygulamanın özel gereksinimlerine bağlıdır.

Açık ve Kapalı Döngü Kontrol Sistemleri

Kontrol sistemleri öncelikle açık döngü ve kapalı döngü veya geri beslemeli kontrol sistemleri olarak sınıflandırılır.
Açık döngülü bir sistemin unsurları kontrolördür ...

Education

JoVE Core

Electrical Engineering

Unit 1

Introduction to Control Systems

KEY TERMS AND CONCEPTS

feedback in open and closed control systems

Control systems are key parts of automation and engineering. They are usually grouped into open-loop and closed-loop systems. The difference depends on whether the output is fed back to the controller.

An open-loop control system works without feedback from the output. It has two main parts: the controller and the controlled process. The controller receives an input signal and drives the process to reach the desired result. Because it does not check the output, the system does not correct itself automatically.

A washing machine that runs for a preset time is a common open-loop example. It keeps running on the set cycle and does not measure how clean the clothes are. Open-loop systems are useful when measuring the output is difficult or too expensive. They are also simpler and cheaper to design and maintain.

A closed-loop control system, also called a feedback control system, uses one or more feedback loops. These loops monitor the output and adjust the input to keep the system near the desired value. This feedback improves accuracy and responsiveness.

An automotive idle-speed control system is a clear example of a closed-loop system. It monitors engine idle speed and compares it with the target speed. If the speed changes, the system adjusts the throttle angle to correct it. This helps the system recover quickly from disturbances and keep a steady preset value.

Closed-loop systems are more complex than open-loop systems. They need extra parts for monitoring and feedback, which can increase design complexity, cost, and power use. The best choice depends on the application’s needs, including precision, whether the output can be measured, and cost.

Feedback in Open and Closed Control Systems

feedback-in-open-and-closed-control-systems

control systems

Feedback in Everyday Control Systems

Control systems use feedback to keep a variable close to a desired value. They appear in both natural and engineered settings. Examples include blood sugar regulation, heart rate changes during stress, elevators, automated vehicles, aerospace systems, and automated manufacturing. A control system is a network of subsystems and processes that turns an input into a desired output. Several parts work together in that network. The controlled variable is the quantity the system tries to regulate.

control systems: applications

Control Systems in Cars and Furnaces

Control systems are used in cars, electric furnaces, and space shuttles to manage devices and processes. They help equipment work safely, correctly, and efficiently. Electrical engineering plays a central role in making these systems work in daily life. In modern vehicles, control systems help manage performance and safety. The steering wheel and accelerator are key inputs in the car control system. The steering direction and pedal pressure are processed to control the vehicle’s speed and...

open and closed-loop control systems

Control systems are key parts of automation and engineering. They are usually grouped into open-loop and closed-loop systems. The difference depends on whether the output is fed back to the controller. An open-loop control system works without feedback from the output. It has two main parts: the controller and the controlled process. The controller receives an input signal and drives the process to reach the desired result. Because it does not check the output, the system does not correct...

effects of feedback

Feedback in Control Systems: Gain and Stability

Feedback in control systems changes gain, stability, and noise response. It does more than reduce error. A basic feedback system uses input, output, error, and feedback signals to shape how the system behaves. One major effect is on gain. Gain is the amount a system amplifies an input. Without feedback, the gain is changed by the factor 1 + GH, where G is the open-loop gain and H is the feedback factor. This means feedback can increase or reduce gain, depending on the frequency range. <br...

feedback control systems

Types of Feedback Control Systems

Feedback control systems can be grouped by how they behave, how their parameters change, and what kind of signals they use. These categories help engineers choose the right control method for a given system. They also make design and analysis easier. Linear feedback systems are theoretical models that simplify control design. In these systems, output is directly proportional to input within a certain range. An amplifier is a good example, but only while the input stays within its allowed range.

key terms and concepts

Learn how open-loop and closed-loop control systems work, why feedback matters, and how examples like washing machines and engine idle control differ.

Feedback in Open and Closed Control Systems | JoVE K12

JoVE Core Electrical Engineering offers easy-to-understand animated videos that cover fundamental concepts of electric circuits along with circuit analysis techniques. It incorporates first-order and second-order circuits using operational amplifiers and circuit transformation concepts. The inclusion of practical design examples and real-world applications through scientist-in-action videos adds significant educational value, making complex concepts accessible.

electrical engineering

Feedback in Open and Closed Control Systems

Description

Transcript

Tags