Sustav otvorene i zatvorene petlje: razlika i usporedba

Sustav s otvorenom petljom je sustav u kojem izlaz sustava ne utječe na ulaz ili kontrolno djelovanje. Sustav zatvorene petlje je gdje se izlaz sustava vraća na ulaz ili kontrolnu radnju, ima povratnu petlju, a izlaz utječe na njegovo ponašanje.

Ključni za poneti

1. Sustavi otvorene petlje ne koriste povratnu spregu za prilagodbu izlaza, dok sustavi zatvorene petlje kontinuirano prate izlaz i prilagođavaju se u skladu s tim.
2. Sustavi zatvorene petlje pružaju bolju točnost i stabilnost od sustava otvorene petlje, budući da mogu kompenzirati smetnje i promjene u procesu.
3. Sustavi otvorene petlje jednostavniji su i jeftiniji od sustava zatvorene petlje, što ih čini prikladnima za aplikacije s manje strogim zahtjevima za performansama.

Što je sustav otvorene petlje?

Sustavi otvorene petlje su sustavi u kojima se izlaz ne vraća na ulaz. Ovi sustavi su također poznati kao sustavi bez povratne sprege. Informacije se ne prilagođavaju na temelju izlaza u sustavima s otvorenom petljom. Izlaz sustava otvorene petlje određen je isključivo ulaznim i prijenosnim karakteristikama sustava.  

Kontrolni sustav otvorene petlje je onaj u kojem se ulazi ne mjere i uspoređuju sa željenim izlazima. Mehanizam je uobičajen u svakodnevnim stvarima kao što su autonoman perilice rublja, koje se pale i gase bez intervencije korisnika.

Sustavi otvorene petlje imaju prednost jer su jednostavni i isplativi. U sustavu upravljanja otvorenom petljom sustavu se daje referentni ulaz da bi se dobio željeni izlaz. Ne zahtijevaju složene povratne sprege ili senzore za mjerenje izlaza, što ih čini jednostavnim za dizajn i instalaciju. Osim toga, sustavi otvorene petlje su pouzdani i učinkoviti budući da ne moraju stalno nadzirati i prilagođavati izlaz.

Ali sustav ne uzima u obzir postignuti izlaz za daljnji referentni unos. Ulaz se isporučuje upravljaču sustava prema traženom izlazu. Ovisno o postignutom ulazu, regulator daje upravljački signal koji se dovodi u jedinicu za obradu. Dakle, prema upravljačkom signalu, postiže se odgovarajuća obrada i izlaz.

Što je sustav zatvorene petlje?

Sustav zatvorene petlje je sustav upravljanja s povratnom spregom u kojem se izlaz u bilo kojem trenutku koristi za modificiranje ulaza. Kontinuirano nadzire izlaz i prilagođava ga željenom ishodu što omogućuje održavanje izlaza na unaprijed određenoj razini.

Upravljački sustav zatvorene petlje je onaj u kojem generirani izlaz sustava određuje upravljačko djelovanje. Sustavi zatvorene petlje nazivaju se potpuno automatskim upravljačkim sustavima jer su dizajnirani za usporedbu dobivenog izlaza s priključnim ulazom kako bi proizveli željeni izlaz.

Upravljački sustav dizajniran je da proizvede određeni izlaz prema uputama upravljanja. Kontrola koja se pruža sustavu može biti neovisna o izlazu ili ovisna o izlazu. Varijacije u ulazu na temelju izlaza rezultiraju preciznijim izlazom sustava. Stoga se upravljivost u sustavu zatvorene petlje ostvaruje pomoću mehanizma povratne sprege za generiranje proizvodnje.

Sustav zatvorene petlje je učinkovit sustav upravljanja koji prati i reagira na promjene u okruženju sustava. Može zadržati željeni izlaz u dizajnu automatski mijenjajući svoje ulaze. Sustavi zatvorene petlje također mogu smanjiti ručnu intervenciju potrebnu sustavu, povećavajući njegovu učinkovitost i točnost.

Razlika između sustava otvorene i zatvorene petlje

1. U sustavu s otvorenom petljom, na izlaz ne utječe ulaz, dok u sustavu zatvorene petlje, na izlaz utječe ulaz.
2. Sustavi otvorene petlje su površniji od sustava zatvorene petlje jer ne zahtijevaju povratnu spregu.
3. Sustavi s otvorenom petljom nisu samoispravljajući i mogu odstupiti od željenog rada ako se uvjeti promijene, dok će se sustavi zatvorene petlje sami ispravljati.
4. Sustavi otvorene petlje mogu se koristiti u aplikacijama gdje točnost i preciznost nisu kritični, dok su sustavi zatvorene petlje prikladniji za aplikacije koje zahtijevaju veću točnost i preciznost.
5. Sustavi otvorene petlje jeftiniji su od sustava zatvorene petlje zbog potrebe za povratnim komponentama.

Usporedba između sustava otvorene i zatvorene petlje

Parametri usporedbe	Sustav otvorene petlje	Sustav zatvorene petlje
Montaža	Ekonomičan je i lako se postavlja.	Komplicirana instalacija i skupa.
Izvođenje	Sustav otvorene petlje može raditi bolje ako se kalibracija pravilno izvrši.	Sustav zatvorene petlje može raditi bolje zbog povratne informacije.
Stabilnost	Open Loop sustav je stabilniji.	Sustav zatvorene petlje relativno je manje stabilan.
Optimizacija	Za željeni izlaz, optimizacija se ne može izvesti.	Može se vrlo brzo.
održavanje	Manje održavanja	Visoko održavanje

Reference

1. Robusna detekcija greške u otvorenoj petlji u odnosu na zatvorenu petlju | Publikacija IEEE konferencije | IEEE Xplore
2. Hibridni sustav zatvorene petlje: razvoj i praktične primjene | Tehnologija i terapija za dijabetes (liebertpub.com)

Zadnje ažuriranje: 14. listopada 2023