Le nombre d'éléments qui sont combinés pour former un système afin de générer la sortie souhaitée est appelé système de contrôle. La sortie de n'importe quel système peut être contrôlée par le système de contrôle car chaque élément de ce système a un effet sur la sortie. Parfois, un système de contrôle utilise une boucle de rétroaction pour obtenir la stabilité, la cohérence et la stabilité d'un système pour générer la sortie préférée. Ici, une boucle de rétroaction est un élément du signal de sortie. Le concept de rétroaction est très essentiel dans tout système de contrôle pour obtenir la stabilité de sortie. Systèmes de contrôle sont classés en deux types basés sur la connexion de la rétroaction, à savoir le système de contrôle en boucle fermée et le système de contrôle en boucle ouverte

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

Définition: Un système de contrôle en boucle fermée peut être défini comme, un système qui a une boucle de rétroaction (ou) un Système de contrôle qui utilise un signal de retour pour générer la sortie. La stabilité de ce système peut être contrôlée par un système de rétroaction. Ainsi, en fournissant un système de rétroaction, tout système de contrôle en boucle ouverte peut être transformé en boucle fermée.

“à quoi sert un multimètre ”

La sortie souhaitée peut être obtenue et maintenue en évaluant la condition réelle et la sortie générée. Si la sortie générée est éloignée de la sortie réelle, alors ce système de commande produit un signal défectueux qui est appliqué au i / p du signal. Une fois que le signal d'erreur est ajouté au signal d'entrée, la sortie de boucle suivante peut être corrigée, ce qui est connu sous le nom de systèmes de contrôle automatique.

Diagramme

Le schéma de principe du système en boucle fermée est illustré ci-dessous. Les éléments de base du système de contrôle en boucle fermée comprennent le détecteur d'erreur, le contrôleur, les éléments de retour et centrale électrique .

Schéma fonctionnel du système de contrôle en boucle fermée

Lorsque le système de contrôle comprend une boucle de rétroaction, alors les systèmes sont appelés systèmes de contrôle de rétroaction. Ainsi, la sortie peut être contrôlée avec précision en fournissant une rétroaction à l'entrée. Ce type de système de contrôle peut inclure plus d'une rétroaction.

Dans le diagramme ci-dessus, l'erreur détecteur génère un signal d'erreur, c'est donc la variation de l'entrée ainsi que le signal de retour. Ce signal de rétroaction peut être obtenu à partir des éléments de rétroaction dans le système de commande en considérant la sortie du système comme une entrée. En alternative à l'entrée, ce signal d'erreur peut être donné comme entrée d'un contrôleur.

Par conséquent, le contrôleur génère un signal d'actionnement pour contrôler l'installation. Dans cet agencement, la sortie du système de commande peut être corrigée automatiquement pour obtenir la sortie préférée. Par conséquent, ces systèmes sont également appelés systèmes de contrôle automatique. Le meilleur exemple d'un système de contrôle en boucle fermée est un système de contrôle de feux de signalisation comprenant un capteur à l'entrée.

Types de système de contrôle en boucle fermée

Les systèmes de commande en boucle fermée sont classés en deux types en fonction de la nature du signal de retour, comme le signal de retour positif et le signal de retour négatif.

Signal de rétroaction positive

Le système en boucle fermée comprenant un signal de rétroaction positive peut être connecté à l'entrée du système est connu comme un système de rétroaction positive. Ce système est également appelé rétroaction régénérative. Le meilleur exemple de cette rétroaction positive dans les circuits électroniques est un amplificateur opérationnel. Parce que cette boucle peut être réalisée en connectant une partie de la tension de sortie à l'entrée de la borne non inverseuse via une boucle de rétroaction à l'aide d'une résistance.

Signal de rétroaction négative

Le système en boucle fermée comprenant un signal de rétroaction négative peut être connecté à l'entrée du système est appelé système de rétroaction négative. Ce type de système est également appelé rétroaction dégénérative. Ces types de systèmes sont très stables et améliorent également la résistance.

Ces systèmes sont utilisés pour contrôler les machines électroniques telles que les générateurs de courant, les générateurs de tension et également contrôler la vitesse des machines. Les systèmes de commande en boucle fermée sont utilisés pour les exigences ci-dessous.

Fonction de transfert

Le comportement du système peut être indiqué par sa fonction de transfert. Il peut être défini comme la relation mathématique entre l'entrée et la sortie du système de contrôle. Le système de contrôle peut être calculé par le rapport de o / p à i / p. Par conséquent, la sortie du système de contrôle est le produit de la fonction d'entrée et de transfert.

Système de contrôle

L'exemple de système de contrôle en boucle fermée est illustré ci-dessous.

Pour le système ci-dessus,

C (S) = E (S) * G (S)

E (S) = R (S) - H (S) * C (S)

Remplacez cette valeur E (S) dans C (S), alors nous pouvons obtenir

C (S) = [R (S) - H (S) * C (S)] * G (S)

C (S) = R (S) G (S) - H (S) * C (S) * G (S)

De l'équation ci-dessus

R (S) G (S) = C (S) + H (S) * C (S) * G (S)

R (S) G (S) = C (S) [1 + H (S) * G (S)]

C (S) / R (S) = G (S) / [1 + H (S) * G (S)]

C'est la fonction de transfert de ce système avec rétroaction négative. De même, pour la rétroaction positive, l'équation de la fonction de transfert peut être écrite comme

“pont redresseur avec filtre condensateur ”

C (S) / R (S) = G (S) / [1 - H (S) * G (S)]

Exemples de systèmes de contrôle en boucle fermée

Il existe différents types d'appareils électroniques qui utilisent un système de contrôle en boucle fermée. Alors le applications des systèmes de contrôle en boucle fermée inclure les éléments suivants.

Dans le stabilisateur de tension servo, la stabilisation de la tension peut être obtenue en donnant au système une rétroaction de tension de sortie
Dans le contrôleur de niveau d'eau , le niveau d'eau peut être décidé par l'eau d'entrée
La température dans le climatiseur peut être ajustée en fonction de la température de la pièce.
La vitesse du moteur peut être contrôlée à l'aide d'un tachymètre ou d'un capteur de courant, où le capteur détecte la vitesse du moteur et envoie une rétroaction au système de commande pour modifier sa vitesse.
Quelques autres exemples de ces systèmes incluent le chauffage de thermostat, le système solaire. lance-missiles, moteur automatique, grille-pain automatique, système de contrôle de l'eau à l'aide d'une turbine.
Le fer à repasser électrique automatique peut être contrôlé automatiquement par la température de l'élément chauffant dans le fer.

Avantages

Le avantages du système de contrôle en boucle fermée inclure les éléments suivants.

Ces systèmes sont très précis et moins sujets aux erreurs.
Les erreurs peuvent être corrigées grâce au signal de retour
Bande passante élevée
Il prend en charge l'automatisation
Marge de bruit élevée
Ils ne peuvent pas affecter par le bruit.

Désavantages

Le inconvénients du système de contrôle en boucle fermée inclure les éléments suivants.

La conception de ce système est compliquée
Ils sont très complexes
Coûteux
Un énorme entretien est nécessaire
Le système de contrôle oscille parfois en raison de signaux de retour.
Plus d'efforts, ainsi que du temps, sont nécessaires lors de la conception du système.

Ainsi, il s'agit de un aperçu d'un système de contrôle en boucle fermée y compris le schéma de principe, les types, la fonction de transfert, les avantages, les inconvénients et ses applications L'équation caractéristique du système de contrôle en boucle fermée n'est rien d'autre que la mise à zéro du dénominateur de la fonction de transfert. Voici une question pour vous, qu'est-ce que le système de contrôle en boucle ouverte?