מערכות בקרה הן מרכיב בסיסי באוטומציה ובהנדסה. הן מסווגות באופן כללי לשני סוגים: מערכות בלולאה פתוחה ומערכות בלולאה סגורה. סיווג זה מתבסס על הימצאותם או היעדרם של מנגנוני משוב, מה שמשפיע בצורה משמעותית על ביצועי המערכת, מורכבותה ותחום היישום שלה.
מערכת בקרה בלולאה פתוחה פועלת ללא משוב מהפלט. היא מורכבת משני מרכיבים עיקריים: הבקר והתהליך המבוקר. הבקר מקבל אות קלט ומשנה את התהליך כדי להשיג את התוצאה הרצויה. חשוב לציין, שמערכות בלולאה פתוחה פועלות באופן עצמאי מהפלט, כלומר אין תיקון אוטומטי המבוסס על ביצועי המערכת. דוגמה נפוצה למערכת בלולאה פתוחה היא מכונת כביסה שפועלת על פי מחזור זמן מוגדר מראש. היא לא מתאימה את פעולתה לפי מידת הניקיון של הבגדים, דבר שמדגיש את היעדר המשוב. מערכות בלולאה פתוחה מועילות במצבים שבהם מדידה מדויקת של הפלט אינה מעשית או לא כלכלית. בדרך כלל הן פשוטות וזולות יותר לתכנון ותחזוקה בשל הארכיטקטורה הפשוטה שלהן.
לעומת זאת, מערכות בקרה בלולאה סגורה או מערכות משוב כוללות לולאות משוב אחת או יותר שמנטרות באופן רציף את הפלט ומתאימות את הקלט בהתאם כדי לשמור על ביצועים רצויים. תצורה זו משפרת באופן משמעותי את הדיוק והתגובות של המערכת. לדוגמה, במערכת בקרת מהירות סרק של מנועי רכב, המערכת מנטרת באופן קבוע את מהירות הסרק ומשווה אותה למהירות הרצויה. אם מתגלה הבדל, המערכת משנה את זווית המצערת כדי לתקן את המהירות. מנגנון המשוב הזה מאפשר למערכת להתאושש במהירות מהפרעות ולשמור על הערך המוגדר מראש, מה שמבטיח ביצועים עקביים.
למרות הדיוק הגבוה יותר והיכולת להתמודד עם הפרעות, מערכות בלולאה סגורה הן מורכבות מטבען. הן דורשות רכיבים נוספים לניטור ולמשוב, מה שמגביר את המורכבות בתכנון, את העלות ואת צריכת האנרגיה. הבחירה בין מערכת בלולאה פתוחה למערכת בלולאה סגורה תלויה בדרישות הספציפיות של היישום, כולל הצורך בדיוק, היתכנות מדידת הפלט, ושיקולים כלכליים.
From Chapter 20:
Now Playing
Introduction to Control Systems
557 Views
Introduction to Control Systems
952 Views
Introduction to Control Systems
515 Views
Introduction to Control Systems
457 Views
Introduction to Control Systems
248 Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved