Open Loop vs Closed Loop System: Difference and Comparison

Ένα σύστημα ανοιχτού βρόχου είναι ένα σύστημα όπου η έξοδος του συστήματος δεν επηρεάζει την είσοδο ή τη δράση ελέγχου. Ένα σύστημα κλειστού βρόχου είναι ένα σύστημα όπου η έξοδος του συστήματος ανατροφοδοτείται στην είσοδο ή στην ενέργεια ελέγχου, έχοντας έναν βρόχο ανάδρασης και η έξοδος επηρεάζει τη συμπεριφορά του.

Βασικές τακτικές

1. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου δεν χρησιμοποιούν ανάδραση για να προσαρμόσουν την έξοδο τους, ενώ τα συστήματα κλειστού βρόχου παρακολουθούν συνεχώς την έξοδο και προσαρμόζονται ανάλογα.
2. Τα συστήματα κλειστού βρόχου παρέχουν καλύτερη ακρίβεια και σταθερότητα από τα συστήματα ανοιχτού βρόχου, καθώς μπορούν να αντισταθμίσουν τις διαταραχές και τις αλλαγές στη διαδικασία.
3. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι απλούστερα και λιγότερο ακριβά από τα συστήματα κλειστού βρόχου, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές με λιγότερο αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης.

Τι είναι το Open Loop System;

Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι συστήματα όπου η έξοδος δεν τροφοδοτείται πίσω στην είσοδο. Αυτά τα συστήματα είναι επίσης γνωστά ως συστήματα χωρίς ανάδραση. Οι πληροφορίες δεν προσαρμόζονται με βάση την έξοδο σε συστήματα ανοιχτού βρόχου. Η έξοδος ενός συστήματος ανοιχτού βρόχου καθορίζεται αποκλειστικά από τα χαρακτηριστικά εισόδου και μεταφοράς του συστήματος.  

Ένα σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου είναι αυτό στο οποίο οι είσοδοι δεν μετρώνται και δεν συγκρίνονται με τις επιθυμητές εξόδους. Ο μηχανισμός είναι κοινός σε καθημερινά πράγματα όπως π.χ αυτονόμος πλυντήρια, τα οποία ξεκινούν και σταματούν χωρίς την παρέμβαση του χρήστη.

Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι πλεονεκτήματα επειδή είναι αβίαστα και οικονομικά. Στο σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου, δίνεται μια είσοδος αναφοράς στο σύστημα για να ληφθεί η επιθυμητή έξοδος. Δεν απαιτούν πολύπλοκους βρόχους ανάδρασης ή αισθητήρες για τη μέτρηση της εξόδου, γεγονός που καθιστά εύκολο τον σχεδιασμό και την εγκατάστασή τους. Επιπλέον, τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι αξιόπιστα και αποτελεσματικά αφού δεν χρειάζεται να παρακολουθούν και να προσαρμόζουν συνεχώς την έξοδο.

Αλλά το σύστημα δεν λαμβάνει υπόψη την επιτευχθείσα έξοδο για περαιτέρω είσοδο αναφοράς. Η είσοδος παραδίδεται στον ελεγκτή του συστήματος σύμφωνα με την απαιτούμενη έξοδο. Ανάλογα με την επιτευχθείσα είσοδο, ο ελεγκτής αποδίδει το σήμα ελέγχου που τροφοδοτείται στη μονάδα επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, σύμφωνα με το σήμα ελέγχου, επιτυγχάνεται σωστή επεξεργασία και έξοδος.

Τι είναι το σύστημα κλειστού βρόχου;

Ένα σύστημα κλειστού βρόχου είναι ένα σύστημα ελέγχου ανάδρασης στο οποίο η έξοδος σε κάθε δεδομένη στιγμή χρησιμοποιείται για την τροποποίηση της εισόδου. Παρακολουθεί συνεχώς την έξοδο και την προσαρμόζει στο επιθυμητό αποτέλεσμα, επιτρέποντας τη διατήρηση της εξόδου σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο.

Ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου είναι αυτό στο οποίο η παραγόμενη έξοδος του συστήματος καθορίζει τη δράση ελέγχου. Τα συστήματα κλειστού βρόχου ονομάζονται πλήρως αυτόματα συστήματα ελέγχου, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να συγκρίνουν την λαμβανόμενη έξοδο με την είσοδο σύνδεσης για να παράγουν την επιθυμητή έξοδο.

Ένα σύστημα ελέγχου έχει σχεδιαστεί για να παράγει μια καθορισμένη έξοδο με εντολές ελέγχου. Ο έλεγχος που παρέχεται στο σύστημα μπορεί να είναι είτε ανεξάρτητος από την έξοδο είτε εξαρτώμενος από την έξοδο. Η διακύμανση στην είσοδο με βάση την έξοδο οδηγεί σε πιο ακριβή έξοδο του συστήματος. Έτσι, η δυνατότητα ελέγχου σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου γίνεται χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό ανάδρασης για τη δημιουργία παραγωγής.

Ένα σύστημα κλειστού βρόχου είναι ένα αποτελεσματικό σύστημα ελέγχου που παρακολουθεί και ανταποκρίνεται σε αλλαγές στο περιβάλλον ενός συστήματος. Μπορεί να διατηρήσει μια επιθυμητή έξοδο σε ένα σχέδιο αλλάζοντας αυτόματα τις εισόδους του. Τα συστήματα κλειστού βρόχου μπορούν επίσης να μειώσουν τη χειροκίνητη παρέμβαση που χρειάζεται ένα σύστημα, αυξάνοντας την αποτελεσματικότητα και την ακρίβειά του.

Διαφορά μεταξύ συστημάτων ανοικτού βρόχου και κλειστού βρόχου

1. Σε ένα σύστημα ανοιχτού βρόχου, η έξοδος δεν επηρεάζεται από την είσοδο, ενώ σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου, η έξοδος επηρεάζεται από την είσοδο.
2. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι πιο επιφανειακά από τα συστήματα κλειστού βρόχου καθώς δεν απαιτούν ανατροφοδότηση.
3. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου δεν αυτοδιορθώνονται και μπορούν να απομακρυνθούν από την επιθυμητή λειτουργία εάν αλλάξουν οι συνθήκες, ενώ τα συστήματα κλειστού βρόχου θα αυτοδιορθωθούν.
4. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές όπου η ακρίβεια και η ακρίβεια δεν είναι κρίσιμες, ενώ τα συστήματα κλειστού βρόχου είναι καλύτερα κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερη ακρίβεια και ακρίβεια.
5. Τα συστήματα ανοιχτού βρόχου είναι λιγότερο ακριβά από τα συστήματα κλειστού βρόχου λόγω της ανάγκης για στοιχεία ανάδρασης.

Σύγκριση μεταξύ συστημάτων ανοικτού βρόχου και κλειστού βρόχου

Παράμετροι σύγκρισης	Open Loop System	Σύστημα κλειστού βρόχου
Εγκατάσταση	Είναι οικονομικό και τοποθετείται εύκολα.	Περίπλοκη εγκατάσταση και ακριβή.
επίδοση	Το Open Loop System μπορεί να αποδώσει καλύτερα εάν η βαθμονόμηση γίνει σωστά.	Το σύστημα κλειστού βρόχου μπορεί να αποδώσει καλύτερα λόγω των σχολίων.
σταθερότητα	Το Open Loop System είναι πιο σταθερό.	Το σύστημα κλειστού βρόχου είναι συγκριτικά λιγότερο σταθερό.
Απόδοσης	Για την επιθυμητή έξοδο, η βελτιστοποίηση δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί.	Μπορεί να γίνει πολύ γρήγορα.
Συντήρηση	Λιγότερη συντήρηση	Υψηλό κόστος συντήρησης

αναφορές

1. Ισχυρή ανίχνευση σφαλμάτων σε ανοιχτό βρόχο έναντι κλειστού βρόχου | Δημοσίευση Συνεδρίου IEEE | IEEE Xplore
2. The Hybrid Closed-Loop System: Evolution and Practical Applications | Τεχνολογία και Θεραπεία Διαβήτη (liebertpub.com)

Τελευταία ενημέρωση: 14 Οκτωβρίου 2023