시스템은 시스템에 할당된 고유한 작업을 수행하기 위해 서로를 보완하는 다양한 구성 요소 또는 장치의 조합입니다. 시스템에는 제어된 출력 또는 제어되지 않은 출력이 있을 수 있습니다. 제어된 출력을 갖는 시스템은 제어 시스템입니다. 이 기사에서는 개방 루프 제어 시스템, 그 예, 장점, 단점 및 응용 프로그램에 대해 설명합니다.
제어 시스템이란 무엇입니까?
제어 시스템은 입력, 컨트롤러 또는 프로세서, 출력으로 구성됩니다. 컨트롤러에 입력 신호를 제공하여 작동합니다. 그런 다음 컨트롤러는 지정된 제한 내에서 출력을 생성하는 제어 신호를 생성합니다. 예를 들어, 오븐을 사용하는 동안 음식을 가열하기 위한 타이머를 설정할 수 있습니다. 타이머는 설정된 시간 제한 후에 오븐을 끄는 제어 신호입니다. 이 기사에서 논의할 제어 시스템의 종류는 개방형 루프 제어 시스템입니다.
개방형 루프 제어 시스템
개방 루프 제어 시스템은 이름에서 알 수 있듯이 출력을 제공하는 제어 프로세스를 갖추고 있습니다. 그러나 개방 루프 시스템이므로 피드백 시스템이 없습니다. 이는 출력이 입력에 영향을 미치지 않으며 입력에 대한 제어 변수로 작동하지 않음을 의미합니다. 개방 루프 제어 시스템에서는 신호가 한 방향으로만 흐른다고 말할 수 있습니다.
오류나 환경 조건으로 인해 원하는 출력이 달성되지 않더라도 개방 루프 제어 시스템에 피드백이 없기 때문에 출력을 조절할 수 없습니다.
개방 루프 제어 시스템의 이득
개방 루프 시스템의 이득은 시스템 성능을 결정하기 위해 계산됩니다. 게인은 출력과 입력의 비율로 계산되므로 출력이 입력에 어느 정도 일치하는지를 나타냅니다.
컨트롤러의 게인이 다음과 같다고 가정해 보겠습니다. G1(들) 제어된 프로세스의 이득은 다음과 같습니다. G2(들) 그러면 개방 루프 시스템의 전체 이득은 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
따라서 G(s)는 개루프 제어 시스템의 이득을 제공합니다.
개방형 루프 제어 시스템의 이점
다음은 개방 루프 제어 시스템의 이점입니다.
- 간단한 구조로 디자인과 사용이 용이합니다.
- 심플한 디자인으로 경제적이기도 합니다.
- Open Loop Control 시스템은 안정적인 결과를 가져옵니다.
개방형 루프 제어 시스템의 단점
개방 루프 제어 시스템의 단점은 다음과 같습니다.
- 정확성을 보장하려면 시기적절하게 재보정해야 합니다.
- 출력수정을 위한 피드백 시스템이 없기 때문에 자동화에는 사용할 수 없습니다.
- 개방형 루프 제어 시스템에서는 오류가 발생할 확률이 더 높습니다.
실생활에서의 개방형 루프 제어 시스템 구현
우리 주변에는 많은 개방 루프 제어 시스템이 있습니다. 여기에는 세탁기, 건조기, 교통 신호기, 전기 손 건조기, 빵 토스터, 오븐 및 TV 리모콘이 포함됩니다.
예를 들어, 교통 신호등에는 각 신호등에 대한 시간이 설정되어 있습니다. 각 신호등은 지정된 시간 내에 자동으로 켜지고 꺼집니다. 그러나 교통 신호는 교통량에 따라 타이밍을 변경할 수 없으며 이는 개방 루프 제어 시스템에 피드백이 없음을 나타냅니다.
위에서 언급한 다른 예가 개방 루프 제어 시스템이라는 점을 생각해 볼 수 있습니다.
결론
개방 루프 제어 시스템은 출력을 제어하지만 출력이 피드백 프로세스를 통해 입력 신호를 변경할 수 없는 시스템입니다. 간단하고 유지 관리가 쉽기 때문에 유용하지만 자동화에는 사용할 수 없습니다.