Những điều chưa biết về hệ thống điều khiển vòng hở

Bạn biết gì về hệ thống điều khiển vòng hở? Đây là một dạng hệ thống điều khiển đơn giản và chi phí thấp, nhưng cũng có những hạn chế. Hãy khám phá các đặc điểm, lĩnh vực ứng dụng của hệ thống điều khiển vòng hở trong bài viết này.

1. Hệ thống điều khiển vòng hở là gì?

Hệ thống điều khiển vòng hở là một loại hệ thống điều khiển tự động trong đó đầu vào của nó vào một hệ thống chỉ sử dụng dòng trạng thái và mô hình của nó cho hệ thống. Hệ thống điều khiển vòng hở không sử dụng phản hồi để xác định liệu đầu ra của nó có đạt được mục đích mong muốn của đầu vào hay không. Điều này có nghĩa là hệ thống này không giám sát đầu ra của quá trình mà nó điều khiển. Do đó, một hệ thống vòng hở không thể được sử dụng trong máy học và cũng không thể hiệu chỉnh bất kỳ sai số có thể mắc phải nào. Nó cũng không thể bù nhiễu trong hệ thống. Hệ thống này thường được sử dụng cho các quá trình đơn giản bởi vì sự đơn giản và chi phí thấp của nó, đặc biệt trong các hệ thống nơi mà phản hồi là điều không bắt buộc.

2. Ví dụ về hệ thống điều khiển vòng hở

Một số ví dụ về hệ thống điều khiển vòng hở là:

• Một bộ điều khiển nhiệt độ trong gia đình, chỉ bật hoặc tắt sưởi dựa trên thời gian cài đặt, không phụ thuộc vào nhiệt độ thực tế trong nhà.
• Một máy giặt thông thường, chỉ hoạt động theo thời gian cài đặt, không phụ thuộc vào mức độ bẩn của quần áo.
• Một đèn giao thông, chỉ chuyển đổi màu sắc theo chu kỳ cố định, không phụ thuộc vào lưu lượng xe cộ.
• Một máy phát điện, chỉ cung cấp điện áp cố định, không phụ thuộc vào tải trọng của các thiết bị tiêu thụ điện.

3. Tính năng nổi bật hệ thống điều khiển vòng hở

Một số tính năng hệ thống điều khiển vòng hở là:

• Không sử dụng tín hiệu phản hồi để điều chỉnh đầu ra.
• Chỉ hoạt động bằng cách sắp xếp trước.
• Không giám sát đầu ra của quá trình mà nó điều khiển.
• Không thể hiệu chỉnh bất kỳ sai số hay nhiễu nào.
• Không thể bù nhiễu trong hệ thống.
• Sử dụng cho các quá trình đơn giản và xác định rõ ràng.
• Dựa vào mối quan hệ toán học giữa đầu vào và trạng thái kết quả.

4. Ưu nhược điểm hệ thống điều khiển vòng hở

Hệ thống điều khiển vòng hở có một số ưu điểm và nhược điểm sau:

Ưu điểm

• Đơn giản, giá thành rẻ và dễ thiết kế.
• Không bị ảnh hưởng bởi nhiễu trong đầu ra.
• Phù hợp cho các quá trình đơn giản, có mối quan hệ rõ ràng giữa đầu vào và đầu ra.

Nhược điểm

• Không thể tự điều chỉnh khi có sự thay đổi trong các thông số của hệ thống hoặc môi trường.
• Không thể bù nhiễu hoặc sai số trong quá trình.
• Không phản ánh được tình trạng thực tế của đầu ra.
• Không phù hợp cho các quá trình phức tạp, có nhiều biến số ảnh hưởng đến đầu ra.

5. Các lĩnh vực áp dụng hệ thống điều khiển vòng hở

Hệ thống điều khiển vòng hở được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như:

• Điện tử: Được dùng để cung cấp điện áp hoặc dòng điện cố định cho các thiết bị điện tử, như bộ nguồn, bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi,...
• Cơ khí: Dùng để điều khiển tốc độ hoặc vị trí của các thiết bị cơ khí, như động cơ, máy nén, máy bơm,...
• Nhiệt lạnh: Hệ thống điều khiển vòng hở được dùng để điều khiển nhiệt độ của các thiết bị nhiệt lạnh, như tủ lạnh, máy lạnh, máy sưởi,...
• Điều khiển giao thông: Sử dụng để điều khiển các tín hiệu giao thông, như đèn giao thông, biển báo, rào chắn,...

>>> Xem thêm: IIoT là gì? Ứng dụng IIoT trong nhà máy thông minh