Open Loop กับระบบ Closed Loop: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ระบบ open-loop คือระบบที่เอาต์พุตของระบบไม่ส่งผลกระทบต่ออินพุตหรือการดำเนินการควบคุม ระบบวงรอบปิดคือระบบที่เอาต์พุตของระบบถูกป้อนกลับไปยังอินพุตหรือการดำเนินการควบคุม โดยมีลูปป้อนกลับ และเอาต์พุตมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของมัน

ประเด็นที่สำคัญ

1. ระบบลูปเปิดไม่ใช้ฟีดแบ็กเพื่อปรับเอาต์พุต ในขณะที่ระบบลูปปิดจะตรวจสอบเอาต์พุตอย่างต่อเนื่องและปรับตามนั้น
2. ระบบวงปิดให้ความแม่นยำและเสถียรภาพที่ดีกว่าระบบวงรอบเปิด เนื่องจากสามารถชดเชยการรบกวนและการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการได้
3. ระบบ Open-loop ง่ายกว่าและราคาถูกกว่าระบบ Closed-loop ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดน้อยกว่า

ระบบ Open Loop คืออะไร?

ระบบโอเพ่นลูปคือระบบที่เอาต์พุตไม่ได้ถูกป้อนกลับไปยังอินพุต ระบบเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าระบบที่ไม่มีผลตอบรับ ข้อมูลไม่ได้รับการปรับตามเอาต์พุตในระบบ open-loop เอาต์พุตของระบบลูปเปิดถูกกำหนดโดยคุณลักษณะอินพุตและการถ่ายโอนของระบบเท่านั้น  

ระบบควบคุมแบบวงรอบเปิดเป็นระบบควบคุมที่ไม่ได้วัดอินพุตและเปรียบเทียบกับเอาต์พุตที่ต้องการ กลไกนี้พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันเช่น อิสระ เครื่องซักผ้าซึ่งเปิดและหยุดโดยที่ผู้ใช้ไม่ต้องดำเนินการใดๆ

ระบบ Open-loop มีข้อได้เปรียบเนื่องจากไม่ต้องใช้ความพยายามและคุ้มต้นทุน ในระบบควบคุมแบบลูปเปิด อินพุตอ้างอิงจะถูกกำหนดให้กับระบบเพื่อให้ได้เอาต์พุตที่ต้องการ พวกเขาไม่ต้องการลูปป้อนกลับหรือเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนในการวัดเอาต์พุต ทำให้ออกแบบและติดตั้งได้ง่าย นอกจากนี้ ระบบ open-loop ยังเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องตรวจสอบและปรับเอาต์พุตอย่างต่อเนื่อง

แต่ระบบจะไม่พิจารณาผลลัพธ์ที่ได้สำหรับอินพุตอ้างอิงเพิ่มเติม อินพุตจะถูกส่งไปยังตัวควบคุมของระบบตามเอาต์พุตที่ต้องการ ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณควบคุมที่ป้อนไปยังหน่วยประมวลผล ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอินพุตที่ได้รับ ดังนั้นตามสัญญาณควบคุม จึงสามารถประมวลผลและส่งออกได้อย่างเหมาะสม

ระบบวงปิดคืออะไร?

ระบบวงรอบปิดเป็นระบบควบคุมการป้อนกลับซึ่งเอาท์พุต ณ เวลาใดๆ จะถูกใช้เพื่อแก้ไขอินพุท โดยจะตรวจสอบเอาต์พุตอย่างต่อเนื่องและปรับให้เป็นผลลัพธ์ที่ต้องการ ซึ่งทำให้สามารถรักษาเอาต์พุตให้อยู่ในระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้

ระบบควบคุมวงปิดเป็นระบบที่เอาต์พุตที่สร้างขึ้นของระบบเป็นตัวกำหนดการดำเนินการควบคุม ระบบวงปิดเรียกว่าระบบควบคุมอัตโนมัติโดยสมบูรณ์เนื่องจากได้รับการออกแบบมาเพื่อเปรียบเทียบเอาต์พุตที่ได้รับกับอินพุตการเชื่อมต่อเพื่อสร้างเอาต์พุตที่ต้องการ

ระบบควบคุมได้รับการออกแบบเพื่อสร้างเอาต์พุตที่ระบุโดยการควบคุมที่ได้รับคำสั่ง การควบคุมที่ให้กับระบบอาจเป็นได้ทั้งแบบแยกอิสระหรือขึ้นอยู่กับเอาต์พุต การเปลี่ยนแปลงอินพุตตามเอาต์พุตส่งผลให้เอาต์พุตของระบบมีความแม่นยำมากขึ้น ดังนั้น ความสามารถในการควบคุมในระบบวงปิดจึงทำได้โดยใช้กลไกป้อนกลับเพื่อสร้างการผลิต

ระบบวงปิดเป็นระบบควบคุมที่มีประสิทธิภาพที่ตรวจสอบและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมของระบบ สามารถเก็บเอาต์พุตที่ต้องการไว้ในการออกแบบโดยการเปลี่ยนอินพุตโดยอัตโนมัติ ระบบวงปิดยังสามารถลดการแทรกแซงด้วยตนเองที่จำเป็นสำหรับระบบ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำของระบบ

ความแตกต่างระหว่างระบบ Open Loop และ Closed Loop

1. ในระบบ open-loop เอาต์พุตจะไม่ได้รับผลกระทบจากอินพุต ในขณะที่ในระบบวงปิด เอาต์พุตจะได้รับผลกระทบจากอินพุต
2. ระบบ Open-loop มีลักษณะผิวเผินมากกว่าระบบ Closed-loop เนื่องจากไม่ต้องการผลตอบรับ
3. ระบบ Open-loop ไม่ได้แก้ไขตัวเองและสามารถเบี่ยงเบนไปจากการดำเนินการที่ต้องการได้หากเงื่อนไขเปลี่ยนแปลง ในขณะที่ระบบ Closed-loop จะแก้ไขตัวเอง
4. ระบบ Open-loop สามารถใช้ในการใช้งานที่ความแม่นยำและความแม่นยำไม่สำคัญ ในขณะที่ระบบ Closed-loop เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำและเที่ยงตรงสูงกว่า
5. ระบบ Open-loop มีราคาถูกกว่าระบบ Closed-loop เนื่องจากความต้องการส่วนประกอบป้อนกลับ

การเปรียบเทียบระหว่างระบบ Open Loop และ Closed Loop

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ระบบวงเปิด	ระบบวงปิด
การติดตั้ง	ประหยัดและสามารถติดตั้งได้ง่าย	การติดตั้งที่ซับซ้อนและมีราคาแพง
ประสิทธิภาพ	Open Loop System สามารถทำงานได้ดีขึ้นหากทำการสอบเทียบอย่างเหมาะสม	ระบบ Closed Loop สามารถทำงานได้ดีขึ้นเนื่องจากการตอบรับ
Stability	ระบบ Open Loop มีเสถียรภาพมากขึ้น	ระบบ Closed Loop ค่อนข้างเสถียรน้อยกว่า
การเพิ่มประสิทธิภาพ	สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ไม่สามารถดำเนินการปรับให้เหมาะสมได้	สามารถทำได้เร็วมาก
ซ่อมบำรุง	บำรุงรักษาน้อย	การบำรุงรักษาสูง

อ้างอิง

1. การตรวจจับข้อผิดพลาดที่แข็งแกร่งในวงเปิดกับวงปิด | สิ่งตีพิมพ์การประชุม IEEE | IEEE Xplore
2. ระบบ Hybrid Closed-Loop: วิวัฒนาการและการใช้งานจริง | เทคโนโลยีและการรักษาโรคเบาหวาน (liebertpub.com)

อัพเดตล่าสุด : 14 ตุลาคม 2023