మొదటిది నియంత్రణ వ్యవస్థ 17 వ సంవత్సరంలో “జేమ్స్ వాట్ యొక్క ఫ్లైబాల్ గవర్నర్” చేత కనుగొనబడింది. ఈ పరికరం యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యం ఇంజిన్‌కు ఆవిరి సరఫరాను మార్చడం ద్వారా ఇంజిన్ వేగం స్థిరంగా ఉంచడం. ప్రస్తుతం, నియంత్రణ వ్యవస్థ ఆధునికంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది సాంకేతికం ఎందుకంటే ఈ వ్యవస్థలు మన రోజువారీ ప్రాణములేని లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రభావితం చేస్తాయి. నియంత్రణ వ్యవస్థలకు ఉత్తమ ఉదాహరణలు ఆటోమొబైల్స్, ఎయిర్ కండిషనర్లు, రిఫ్రిజిరేటర్లు, గీజర్ మొదలైనవి. ఈ వ్యవస్థలు పరిశ్రమల యొక్క వివిధ ఉత్పత్తులలో నాణ్యత నియంత్రణ, రవాణా వ్యవస్థలు, రోబోటిక్స్, ఆయుధ వ్యవస్థలు, అంతరిక్ష సాంకేతికత మొదలైన వాటి కోసం ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఇవి ఇంజనీరింగ్‌లో కూడా ఉపయోగించబడతాయి / ఇంజనీరింగ్ కాని రంగాలు. ఈ వ్యాసం ఒక నియంత్రణ వ్యవస్థ మరియు దాని రకాల్లో ఒకటి ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది.
నియంత్రణ వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: కంట్రోల్ సిస్టమ్‌ను నిర్వచించవచ్చు, సిస్టమ్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌ను మార్చడం ద్వారా నియంత్రించవచ్చు. కాబట్టి సిస్టమ్ ప్రవర్తనను అవకలన సమీకరణాల సహాయంతో వ్యక్తీకరించవచ్చు. కాబట్టి సిస్టమ్ యొక్క ప్రవర్తనను నిర్వహించడం, నిర్దేశించడం లేదా ఆదేశించడం ద్వారా నియంత్రణ వ్యవస్థలో కావలసిన ఉత్పత్తిని సాధించవచ్చు. నియంత్రణ వ్యవస్థలు ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ మరియు క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ అనే రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి.
ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ అంటే ఏమిటి?
ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. కింది రేఖాచిత్రంలో, ఇన్పుట్ నియంత్రణ వ్యవస్థకు ఇవ్వబడుతుంది, తద్వారా అవసరమైన అవుట్పుట్ పొందవచ్చు. అయినప్పటికీ, అదనపు రిఫరెన్స్ ఇన్పుట్ కోసం ఈ వ్యవస్థను ఉపయోగించి ఈ పొందిన అవుట్పుట్ పరిగణించబడదు.
కింది వ్యవస్థలో, ఇది నియంత్రిక వంటి రెండు బ్లాక్‌లతో పాటు నియంత్రిత ప్రక్రియను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా, సిస్టమ్కు ఇన్పుట్ ఇవ్వబడుతుంది ప్రధానంగా అవసరమైన అవుట్పుట్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇన్పుట్ ఆధారంగా, కంట్రోలర్ ద్వారా కంట్రోల్ సిగ్నల్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రాసెసింగ్ యూనిట్‌కు ఈ సిగ్నల్ ఇవ్వవచ్చు. అందువల్ల, కంట్రోల్ సిగ్నల్ ఆధారంగా, తగిన ప్రాసెసింగ్ చేయవచ్చు, తద్వారా అవుట్పుట్ పొందవచ్చు.
ఓపెన్ లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్
ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థలో, చూడు మార్గం లేదు. కాబట్టి, ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థలోని ఇన్పుట్ అవుట్పుట్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉండటానికి కారణం ఇదే. ఇది సాధారణంగా సిస్టమ్‌లో లోపం సృష్టిస్తుందని ఇక్కడ గుర్తించదగినది, ఎందుకంటే అవుట్పుట్ అంచనా వేసిన విలువ నుండి వ్యత్యాసాన్ని వివరించిన తర్వాత ఇన్‌పుట్‌ను మార్చడానికి అవకాశం లేదు.
ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉదాహరణలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఆటోమేటిక్ వాషింగ్ మెషిన్
- కాఫీ లేదా టీ తయారీ యంత్రం
- స్టీరియో సిస్టమ్‌లో వాల్యూమ్
- ఎలక్ట్రిక్ హ్యాండ్ డ్రైయర్
- బ్రెడ్ టోస్టర్
- ఇంక్జెట్ ప్రింటర్లు
- సర్వో మోటార్ / సర్వో మోటార్
- ఎలక్ట్రిక్ బల్బ్
- టైమర్ ఆధారంగా బట్టలు ఆరబెట్టడం
- లైట్ స్విచ్
- టీవీ రిమోట్ కంట్రోల్
- నీటి పీపాలో నుంచి నీళ్లు బయిటికి రావడమునకు వేసివుండే చిన్న గొట్టము
- డోర్ లాక్ సిస్టమ్
సిస్టమ్ లక్షణాలను నియంత్రించండి
ఈ వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- నియంత్రణ వ్యవస్థ లక్షణాలలో ప్రధానంగా, ఏదైనా నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క గణిత సంబంధం ఇన్పుట్ మరియు సిస్టమ్ యొక్క అవుట్పుట్ మధ్య స్పష్టంగా ఉండాలి.
- సరళ నియంత్రణ వ్యవస్థ కోసం, సరళ నిష్పత్తి ద్వారా ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య సంబంధాన్ని పేర్కొనవచ్చు.
- నాన్-లీనియర్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ కోసం, ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్ మధ్య సంబంధాన్ని సరళ అనుపాతంలో సూచించవచ్చు.
మంచి నియంత్రణ వ్యవస్థ కోసం, ఈ క్రింది అంశాలు అవసరం.
- ఖచ్చితత్వం
- డోలనం
- సున్నితత్వం
- వేగం
- శబ్దం
- బ్యాండ్విడ్త్
- స్థిరత్వం
లక్షణాలు
ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలు,
- నిజమైన మరియు ఇష్టపడే విలువల మధ్య వ్యత్యాసం లేదు.
- అవుట్పుట్ విలువపై దీనికి నియంత్రణ చట్టం లేదు.
- ప్రతి ఇన్పుట్ సెట్టింగ్ నియంత్రిక కోసం సెట్ ఆపరేటింగ్ స్థానాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.
- బాహ్య పరిస్థితులలోని మార్పులు అవుట్పుట్ను నేరుగా మార్చడానికి ప్రభావితం చేస్తాయి.
ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ఉదాహరణ
మేము ట్రాఫిక్ గమనించవచ్చు లైట్ కంట్రోలర్ వేర్వేరు రోడ్ క్రాసింగ్ల వద్ద. నియంత్రణ వ్యవస్థ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే సంకేతాలు సమయం మీద ఆధారపడి ఉంటాయి. నియంత్రిక యొక్క రూపకల్పన సమయంలో, నియంత్రికకు అంతర్గత సమయాన్ని ఇవ్వవచ్చు.
అందువల్ల, ట్రాఫిక్ సిగ్నల్ యొక్క నియంత్రిక క్రాసింగ్ వద్ద పరిష్కరించబడిన తర్వాత ప్రతి సిగ్నల్ నియంత్రిక ద్వారా ప్రదర్శించబడుతుంది.
ఇక్కడ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉత్పత్తి చేసిన అవుట్పుట్ను ఉపయోగించి ఏమీ చేయదు ఎందుకంటే అది ఏ వైపున ట్రాఫిక్ ఆధారంగా దాని ఇన్‌పుట్‌ను మార్చదు. ప్రాథమికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇన్పుట్ ఆధారంగా కొంత స్థిర సమయ అంతరం తరువాత, నియంత్రణ వ్యవస్థ అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఇక్కడ నియంత్రణ వ్యవస్థలో, ఉపయోగించిన రిలేల ద్వారా సమయ క్రమాన్ని అందించవచ్చు.
కాబట్టి ఉత్పత్తి అవుట్పుట్ కోసం ఇన్పుట్ స్వతంత్రంగా ఉంటుందని స్పష్టంగా సూచిస్తుంది.
క్రింద చూపిన నియంత్రణ వ్యవస్థను పరిగణించండి.
బదిలీ ఫంక్షన్
నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క బదిలీ ఫంక్షన్ క్రింది సమీకరణాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా పొందవచ్చు.
G (S) = అవుట్పుట్ / ఇన్పుట్
పై బదిలీ ఫంక్షన్‌ను ప్రతి బ్లాక్‌కు విడిగా పరిగణించినప్పుడు అది కింది విధంగా ఇవ్వబడుతుంది.
మొదటి బ్లాక్ G1 (S) కొరకు, బదిలీ ఫంక్షన్ జి 1 (ఎస్) = వై 1 / యి
G2 (S) = Y2 / Y1 కోసం
G3 (S) = Y0 / Y2 కోసం
కాబట్టి, మొత్తం బదిలీ ఫంక్షన్‌ను లెక్కించవచ్చు
G1 x G2 x G3 = Y1 / Yi * Y2 / Y1 * Y0 / Y2
కాబట్టి ఓపెన్-లూప్ యొక్క లాభం ఇలా లెక్కించవచ్చు జి = యో / యి
కాబట్టి, ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ఉపయోగం అంచనా వేసిన విలువ నుండి అవుట్పుట్లో కనీస వ్యత్యాసాన్ని పరిగణలోకి తీసుకోవడానికి సిస్టమ్ ఆపరేటర్ సిద్ధంగా ఉందని నిర్దేశిస్తుంది.
ప్రయోజనాలు
ది ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.
- ఈ రకమైన నియంత్రణ వ్యవస్థలను రూపొందించడం చాలా సులభం & సులభం.
- ఇతర వ్యవస్థలతో పోలిస్తే తక్కువ ఖర్చు
- తక్కువ నిర్వహణ
- అవుట్పుట్ స్థిరంగా ఉంటుంది
- ఉపయోగించడానికి చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది
- అనుకూలమైన ఆపరేషన్
ప్రతికూలతలు
ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క ప్రతికూలతలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- బ్యాండ్విడ్త్ తక్కువ.
- సరికానిది
- కొన్ని బయటి ఆటంకాల ద్వారా వాటి అవుట్పుట్ ప్రభావితమైనప్పుడు నాన్-ఫీడ్బ్యాక్ వ్యవస్థ నమ్మదగినది కాదు,
- అవుట్పుట్ తేడాలు స్వయంచాలకంగా సరిచేయలేవు.
- దీనికి సకాలంలో రీకాలిబ్రేషన్ అవసరం.
- ఈ నియంత్రణ వ్యవస్థలు లోపాలకు మరింత అడ్డంగా ఉంటాయి.
- ఇష్టపడే అవుట్‌పుట్‌లోని మార్పులు అవాంతరాల ప్రభావం కావచ్చు.
- అవుట్పుట్లో మార్పు స్వయంచాలకంగా చేయవచ్చు
అప్లికేషన్స్
ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.
- ఇది ట్రాఫిక్ లైట్ యొక్క నియంత్రణ వ్యవస్థలో ఉపయోగించబడుతుంది
- ఇమ్మర్షన్ రాడ్
- టీవీ రిమోట్ కంట్రోల్,
- ఆటోమేటిక్ వాషింగ్ మెషీన్లు,
- గదులలో హీటర్లు
- తలుపు తెరవడం & వ్యవస్థలను స్వయంచాలకంగా మూసివేయడం.
అందువలన, ఇది అన్ని గురించి ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క అవలోకనం . ఈ రకమైన నియంత్రణ వ్యవస్థలో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నియంత్రణపై ఎటువంటి ప్రభావం ఉండదు. వీటిని సాధారణంగా నాన్‌ఫీడ్‌బ్యాక్ సిస్టమ్స్ అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే దాని అవసరమైన అవుట్పుట్ సాధించబడిందా అని నిర్ణయించడానికి ఎటువంటి అభిప్రాయాన్ని కలిగి ఉండదు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ అంటే ఏమిటి?
