క్లోజ్డ్ లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ అంటే ఏమిటి & దాని పని

కావలసిన ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి వ్యవస్థను రూపొందించడానికి కలిపిన మూలకాల సంఖ్యను నియంత్రణ వ్యవస్థ అంటారు. ఏదైనా వ్యవస్థ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను నియంత్రణ వ్యవస్థ నియంత్రించవచ్చు ఎందుకంటే ఈ వ్యవస్థలోని ప్రతి మూలకం అవుట్‌పుట్‌పై ప్రభావం చూపుతుంది. కొన్నిసార్లు, కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఇష్టపడే అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సిస్టమ్ యొక్క స్థిరత్వం మరియు స్థిరత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని పొందడానికి ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. ఇక్కడ, చూడు లూప్ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఒక అంశం. అవుట్పుట్ స్థిరత్వాన్ని పొందడానికి ఏదైనా నియంత్రణ వ్యవస్థలో చూడు భావన చాలా అవసరం. నియంత్రణ వ్యవస్థలు క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ మరియు ఓపెన్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ అనే ఫీడ్‌బ్యాక్ కనెక్షన్ ఆధారంగా రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి

క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌ను ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ (లేదా) కలిగి ఉన్న వ్యవస్థగా నిర్వచించవచ్చు a నియంత్రణ వ్యవస్థ ఇది అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేయడానికి చూడు సిగ్నల్ను ఉపయోగిస్తుంది. ఈ వ్యవస్థ యొక్క స్థిరత్వాన్ని చూడు వ్యవస్థ ద్వారా నియంత్రించవచ్చు. కాబట్టి చూడు వ్యవస్థను అందించడం ద్వారా, ఏదైనా ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థను క్లోజ్డ్ లూప్‌గా మార్చవచ్చు.

వాస్తవ స్థితి & ఉత్పత్తి అవుట్‌పుట్‌ను అంచనా వేయడం ద్వారా కావలసిన ఉత్పత్తిని సాధించవచ్చు మరియు నిర్వహించవచ్చు. ఉత్పత్తి చేయబడిన అవుట్పుట్ వాస్తవ అవుట్పుట్ నుండి దూరంగా ఉంటే, అప్పుడు ఈ నియంత్రణ వ్యవస్థ తప్పు సిగ్నల్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సిగ్నల్ యొక్క i / p కి ఇవ్వబడుతుంది. ఇన్పుట్ సిగ్నల్కు లోపం సిగ్నల్ జోడించిన తర్వాత, తదుపరి లూప్ అవుట్పుట్ను సరిదిద్దవచ్చు, దీనిని ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ అంటారు.

బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ది క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు ఎర్రర్ డిటెక్టర్, కంట్రోలర్, ఫీడ్‌బ్యాక్ ఎలిమెంట్స్ & విద్యుత్ ప్లాంట్ .

క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

నియంత్రణ వ్యవస్థ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ను కలిగి ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు సిస్టమ్‌లను ఫీడ్‌బ్యాక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ అంటారు. కాబట్టి ఇన్పుట్కు అభిప్రాయాన్ని అందించడం ద్వారా అవుట్పుట్ను ఖచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు. ఈ రకమైన నియంత్రణ వ్యవస్థ ఒకటి కంటే ఎక్కువ అభిప్రాయాలను కలిగి ఉంటుంది.

పై రేఖాచిత్రంలో, లోపం డిటెక్టర్ దోష సంకేతాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కాబట్టి ఇది ఇన్పుట్ యొక్క వైవిధ్యం మరియు చూడు సిగ్నల్. సిస్టమ్ అవుట్‌పుట్‌ను ఇన్‌పుట్‌గా పరిగణించడం ద్వారా నియంత్రణ వ్యవస్థలోని ఫీడ్‌బ్యాక్ అంశాల నుండి ఈ ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్ పొందవచ్చు. ఇన్పుట్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయంగా, ఈ లోపం సిగ్నల్ నియంత్రిక యొక్క ఇన్పుట్గా ఇవ్వబడుతుంది.

పర్యవసానంగా, నియంత్రిక మొక్కను నియంత్రించడానికి ఒక సంకేత సంకేతాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ అమరికలో, ఇష్టపడే అవుట్పుట్ పొందడానికి కంట్రోల్ సిస్టమ్ అవుట్పుట్ స్వయంచాలకంగా సరిదిద్దబడుతుంది. కాబట్టి, ఈ వ్యవస్థలను ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ అని కూడా పిలుస్తారు. క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ఉత్తమ ఉదాహరణ ఇన్పుట్ వద్ద సెన్సార్తో సహా ట్రాఫిక్ లైట్ కంట్రోల్ సిస్టమ్.

క్లోజ్డ్ లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ రకాలు

సానుకూల అభిప్రాయ సంకేతం మరియు ప్రతికూల అభిప్రాయ సంకేతం వంటి ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్ స్వభావాన్ని బట్టి క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థలు రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి.

సానుకూల అభిప్రాయ సిగ్నల్

పాజిటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్‌తో సహా క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్‌ను సిస్టమ్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు అనుసంధానించవచ్చు, దీనిని సానుకూల స్పందన వ్యవస్థ అంటారు. ఈ వ్యవస్థకు పునరుత్పత్తి అభిప్రాయం అని కూడా పేరు పెట్టారు. ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో ఈ సానుకూల అభిప్రాయానికి ఉత్తమ ఉదాహరణ కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్. ఎందుకంటే ఈ లూప్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క కొంత భాగాన్ని రెసిస్టర్ ఉపయోగించి ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ ద్వారా నాన్-ఇన్వర్టింగ్ టెర్మినల్ యొక్క ఇన్పుట్కు కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా సాధించవచ్చు.

ప్రతికూల అభిప్రాయ సంకేతం

ప్రతికూల ఫీడ్‌బ్యాక్ సిగ్నల్‌తో సహా క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్‌ను సిస్టమ్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు అనుసంధానించవచ్చు, దీనికి ప్రతికూల అభిప్రాయ వ్యవస్థగా పేరు పెట్టారు. ఈ రకమైన వ్యవస్థను క్షీణించిన అభిప్రాయం అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ రకమైన వ్యవస్థలు చాలా స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు బలాన్ని కూడా పెంచుతాయి.

ప్రస్తుత జనరేటర్లు, వోల్టేజ్ జనరేటర్లు వంటి ఎలక్ట్రానిక్ యంత్రాలను నియంత్రించడానికి మరియు యంత్రాల వేగాన్ని నియంత్రించడానికి ఈ వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి. క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ క్రింద పేర్కొన్న అవసరాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.

బదిలీ ఫంక్షన్

సిస్టమ్ ప్రవర్తనను దాని బదిలీ ఫంక్షన్ ద్వారా సూచించవచ్చు. నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ యొక్క గణిత సంబంధంగా దీనిని నిర్వచించవచ్చు. నియంత్రణ వ్యవస్థను o / p నిష్పత్తి i / p ద్వారా లెక్కించవచ్చు. కాబట్టి, కంట్రోల్ సిస్టమ్ అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ & ట్రాన్స్ఫర్ ఫంక్షన్ యొక్క ఉత్పత్తి.

నియంత్రణ వ్యవస్థ

క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉదాహరణ క్రింద చూపబడింది.

పై వ్యవస్థ కోసం,

సి (ఎస్) = ఇ (ఎస్) * జి (ఎస్)

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

ఈ E (S) విలువను సి (ఎస్) లో ప్రత్యామ్నాయం చేయండి, అప్పుడు మనం పొందవచ్చు

సి (ఎస్) = [ఆర్ (ఎస్) - హెచ్ (ఎస్) * సి (ఎస్)] * జి (ఎస్)

సి (ఎస్) = ఆర్ (ఎస్) జి (ఎస్) - హెచ్ (ఎస్) * సి (ఎస్) * జి (ఎస్)

పై సమీకరణం నుండి

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

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

సి (ఎస్) / ఆర్ (ఎస్) = జి (ఎస్) / [1 + హెచ్ (ఎస్) * జి (ఎస్)]

ప్రతికూల అభిప్రాయంతో ఈ వ్యవస్థ యొక్క బదిలీ ఫంక్షన్ ఇది. అదేవిధంగా, సానుకూల స్పందన కోసం, బదిలీ ఫంక్షన్ సమీకరణాన్ని ఇలా వ్రాయవచ్చు

సి (ఎస్) / ఆర్ (ఎస్) = జి (ఎస్) / [1 - హెచ్ (ఎస్) * జి (ఎస్)]

క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ఉదాహరణలు

క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించే వివిధ రకాల ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు ఉన్నాయి. కాబట్టి క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ యొక్క అనువర్తనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• సర్వో వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్‌లో, సిస్టమ్‌కు అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ ఇవ్వడం ద్వారా వోల్టేజ్ స్థిరీకరణను పొందవచ్చు
• లో నీటి స్థాయి నియంత్రిక , ఇన్పుట్ వాటర్ ద్వారా నీటి స్థాయిని నిర్ణయించవచ్చు
• గదిలోని ఉష్ణోగ్రతను బట్టి ఎసిలోని ఉష్ణోగ్రత సర్దుబాటు చేయవచ్చు.
• టాకోమీటర్ లేదా ప్రస్తుత సెన్సార్ ఉపయోగించి మోటారు వేగాన్ని నియంత్రించవచ్చు, ఇక్కడ సెన్సార్ మోటారు వేగాన్ని గుర్తించి దాని వేగాన్ని మార్చడానికి నియంత్రణ వ్యవస్థకు అభిప్రాయాన్ని పంపుతుంది.
• ఈ వ్యవస్థలకు మరికొన్ని ఉదాహరణలు థర్మోస్టాట్ హీటర్, సౌర వ్యవస్థ. క్షిపణి లాంచర్, ఆటో ఇంజిన్, ఆటోమేటిక్ టోస్టర్, టర్బైన్ ఉపయోగించి నీటి నియంత్రణ వ్యవస్థ.
• ఇనుములోని తాపన మూలకం యొక్క ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ఆటోమేటిక్ ఎలక్ట్రిక్ ఇనుము స్వయంచాలకంగా నియంత్రించబడుతుంది.

ప్రయోజనాలు

ది క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• ఈ వ్యవస్థలు చాలా ఖచ్చితమైనవి మరియు తక్కువ లోపం కలిగి ఉంటాయి.
• చూడు సిగ్నల్ ద్వారా లోపాలను సరిదిద్దవచ్చు
• అధిక బ్యాండ్విడ్త్
• ఇది ఆటోమేషన్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది
• అధిక శబ్దం మార్జిన్
• శబ్దం ద్వారా అవి ప్రభావితం కావు.

ప్రతికూలతలు

ది క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• ఈ వ్యవస్థ రూపకల్పన సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది
• అవి చాలా క్లిష్టంగా ఉంటాయి
• ఖరీదైనది
• భారీ నిర్వహణ అవసరం
• చూడు సంకేతాల కారణంగా నియంత్రణ వ్యవస్థ కొన్నిసార్లు డోలనం చేస్తుంది.
• వ్యవస్థను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ఎక్కువ ప్రయత్నాలు, సమయం అవసరం.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క అవలోకనం బ్లాక్ రేఖాచిత్రం, రకాలు, బదిలీ ఫంక్షన్, ప్రయోజనాలు, అప్రయోజనాలు మరియు దాని అనువర్తనాలతో సహా క్లోజ్డ్-లూప్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ యొక్క లక్షణ సమీకరణం బదిలీ ఫంక్షన్ హారం సున్నాకి అమర్చడం తప్ప మరొకటి కాదు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఓపెన్-లూప్ నియంత్రణ వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి?