Qu'est-ce qu'un système de contrôle en boucle fermée

Le système de contrôle en boucle fermée est un type de système de contrôle qui peut renvoyer une partie ou la totalité de la sortie du système à l'extrémité de sortie du système via certaines méthodes et dispositifs, puis comparer les informations de retour avec les informations d'entrée d'origine et comparer les résultats Appliquer un contrôle au système pour empêcher le système de s'écarter de la cible prévue.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 10, ordinateur Dell G3.

Qu'est-ce qu'un système de contrôle en boucle fermée ?

Un système de contrôle en boucle fermée est un type de système de contrôle. Le contenu spécifique fait référence : au renvoi d'une partie ou de la totalité de la sortie du système de contrôle à l'extrémité d'entrée du système via certaines méthodes et dispositifs, puis à la comparaison des informations de retour avec les informations d'entrée d'origine, puis à l'application des résultats de la comparaison au système. pour le contrôle. Empêcher le système de s’écarter de ses objectifs prévus. Les systèmes de contrôle en boucle fermée utilisent une rétroaction négative. C'est-à-dire un système de contrôle automatique composé d'un chemin de signal et d'un chemin de rétroaction formant une boucle fermée, également connu sous le nom de système de contrôle de rétroaction.

Principe

Un système de contrôle automatique basé sur le principe du feedback. Le principe dit de rétroaction consiste à contrôler sur la base des informations sur les changements de sortie du système, c'est-à-dire en comparant l'écart entre le comportement du système (sortie) et le comportement attendu, et en éliminant l'écart pour obtenir les performances attendues du système. Dans un système de contrôle par rétroaction, il existe à la fois un chemin de retour du signal de l’entrée à la sortie et un chemin de retour du signal de la sortie à l’entrée. Les deux forment une boucle fermée. Par conséquent, le système de contrôle par rétroaction est également appelé système de contrôle en boucle fermée. Le contrôle par rétroaction est la principale forme de contrôle automatique. La plupart des systèmes de contrôle automatique sont des systèmes de contrôle par rétroaction. En ingénierie, le système de contrôle par rétroaction qui maintient la sortie cohérente avec la valeur attendue pendant le fonctionnement est souvent appelé système de réglage automatique, et le système de contrôle par rétroaction utilisé pour suivre ou réaliser avec précision un certain processus est appelé système d'asservissement ou système d'asservissement.

Le système de contrôle de rétroaction comprend un contrôleur, un objet contrôlé et un chemin de rétroaction. Le lien de comparaison est utilisé pour soustraire l'entrée et la sortie pour donner un signal de déviation. Ce lien peut être collectivement appelé régulateur avec le contrôleur dans un système spécifique. En prenant le contrôle de la température du four comme exemple, l'objet contrôlé est le four ; la variable de sortie est la température réelle du four ; la variable d'entrée est une température constante donnée, généralement représentée par une tension. La température du four est mesurée avec un thermocouple. La force thermoélectromotrice représentant la température du four est comparée à une tension donnée. La différence de tension entre les deux est utilisée pour piloter l'actionneur correspondant pour le contrôle après amplification de puissance.

Composition de base

La composition de base d'un système de contrôle de rétroaction typique peut être représentée par le schéma fonctionnel présenté sur la figure.

Répartissez les composants qui composent le système selon leurs fonctions dans le système. Il existe principalement les catégories suivantes :

(1) Composant donné : Donner la quantité d'entrée correspondant au résultat attendu.

(2) Élément de comparaison : Pour trouver l'écart entre la quantité d'entrée et la quantité de retour, un amplificateur opérationnel intégré (appelé amplificateur opérationnel intégré) ​​est souvent utilisé pour y parvenir.

(3) Composants d'amplification : étant donné que le signal de déviation est généralement faible et insuffisant pour piloter la charge, des composants d'amplification sont nécessaires, notamment une amplification de tension et une amplification de puissance.

(4) Actionneur : entraîne directement l'objet contrôlé pour modifier la sortie. Les moteurs couramment utilisés comprennent les moteurs électriques, les vannes de régulation, les moteurs hydrauliques, etc.

(5) Élément de mesure : détecte la quantité contrôlée et la convertit en signal électrique requis. Couramment utilisés dans les systèmes de contrôle, citons les générateurs tachymétriques, les codeurs photoélectriques, etc. pour la détection de vitesse ; les transformateurs rotatifs, les machines automatiques, etc. pour la détection de position et d'angle ; les transformateurs pour la détection de courant et les thermocouples pour la détection de température. Ces dispositifs de détection convertissent généralement les grandeurs physiques détectées en signaux de tension ou de courant continus ou discrets correspondants.

(6) Élément de correction : Également appelé élément de compensation, c'est un élément dont la structure et les paramètres sont faciles à ajuster. Il est connecté dans le système en série ou en rétroaction pour compléter les fonctions informatiques requises afin d'améliorer les performances du. système. Selon leurs différentes positions dans le système, ils peuvent être appelés respectivement éléments originaux de correction en série et éléments de correction de rétroaction.

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