Apa itu Sistem Kontrol Loop Tertutup & Cara Kerjanya

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Banyaknya elemen yang digabungkan untuk membentuk suatu sistem untuk menghasilkan keluaran yang diinginkan dikenal sebagai sistem kendali. Keluaran dari sistem apapun dapat dikontrol oleh sistem kendali karena setiap elemen dalam sistem ini memiliki pengaruh pada keluaran. Terkadang, sistem kontrol menggunakan loop umpan balik untuk mendapatkan stabilitas & konsistensi dan stabilitas sistem untuk menghasilkan keluaran yang diinginkan. Di sini, loop umpan balik adalah elemen sinyal keluaran. Konsep umpan balik sangat penting dalam setiap sistem kontrol untuk mendapatkan stabilitas keluaran. Sistem kontrol diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan koneksi umpan balik yaitu sistem kendali loop tertutup dan sistem kendali loop terbuka

Apa itu Sistem Kontrol Loop Tertutup?

Definisi: Sistem kontrol loop tertutup dapat didefinisikan sebagai, sistem yang memiliki loop umpan balik (atau) a sistem pengaturan yang menggunakan sinyal umpan balik untuk menghasilkan keluaran. Stabilitas sistem ini dapat dikontrol dengan sistem umpan balik. Jadi dengan menyediakan sistem umpan balik, sistem kontrol loop terbuka apa pun dapat diubah menjadi loop tertutup.




Output yang diinginkan dapat dicapai dan dipertahankan dengan mengevaluasi kondisi aktual & output yang dihasilkan. Jika output yang dihasilkan dipindahkan dari output sebenarnya, maka sistem kontrol ini menghasilkan sinyal yang salah yang diumpankan ke i / p sinyal. Setelah sinyal kesalahan ditambahkan ke sinyal input, maka output loop berikutnya dapat diperbaiki yang dikenal sebagai sistem kontrol otomatis.

Diagram Blok

Itu diagram blok dari sistem loop tertutup ditampilkan di bawah. Elemen dasar dari sistem kontrol loop tertutup meliputi detektor kesalahan, pengontrol, elemen umpan balik & pembangkit listrik .



Diagram Blok Sistem Kontrol Loop Tertutup

Diagram Blok Sistem Kontrol Loop Tertutup

Ketika sistem kendali menyertakan loop umpan balik, maka sistem tersebut dikenal sebagai sistem kendali umpan balik. Sehingga keluaran dapat dikontrol secara akurat dengan memberikan umpan balik kepada masukan tersebut. Jenis sistem kontrol ini dapat mencakup lebih dari satu umpan balik.

Pada diagram di atas, error detektor menghasilkan sinyal kesalahan, jadi ini adalah variasi masukan serta sinyal umpan balik. Sinyal umpan balik ini dapat diperoleh dari elemen umpan balik pada sistem kendali dengan mempertimbangkan keluaran sistem sebagai masukan. Sebagai alternatif masukan, sinyal kesalahan ini dapat diberikan sebagai masukan pengontrol.


Akibatnya, pengontrol menghasilkan sinyal penggerak untuk mengontrol pabrik. Dalam pengaturan ini, keluaran sistem kendali dapat dikoreksi secara otomatis untuk mendapatkan keluaran yang diinginkan. Oleh karena itu, sistem ini disebut juga sebagai sistem kendali otomatis. Contoh terbaik dari sistem kendali loop tertutup adalah sistem kendali lampu lalu lintas termasuk sensor pada input.

Jenis Sistem Kontrol Loop Tertutup

Sistem kendali loop tertutup diklasifikasikan menjadi dua jenis tergantung pada sifat sinyal umpan balik seperti sinyal umpan balik positif dan sinyal umpan balik negatif.

Sinyal Umpan Balik Positif

Sistem loop tertutup termasuk sinyal umpan balik positif yang dapat dihubungkan ke input dari sistem yang dikenal dengan sistem umpan balik positif. Sistem ini juga disebut sebagai umpan balik regeneratif. Contoh terbaik dari umpan balik positif ini di sirkuit elektronik adalah penguat operasional. Karena loop ini dapat dicapai dengan menghubungkan sebagian dari tegangan output ke input terminal non-pembalik melalui loop umpan balik menggunakan resistor.

Sinyal Umpan Balik Negatif

Sistem loop tertutup termasuk sinyal umpan balik negatif yang dapat dihubungkan ke input sistem yang dinamakan sistem umpan balik negatif. Sistem semacam ini juga disebut sebagai umpan balik degeneratif. Jenis sistem ini sangat stabil dan juga meningkatkan kekuatan.

Sistem ini digunakan untuk mengontrol mesin elektronik seperti generator arus, generator tegangan, dan juga mengontrol kecepatan mesin. Sistem kontrol loop tertutup digunakan untuk persyaratan yang disebutkan di bawah ini.

Fungsi Transfer

Perilaku sistem dapat ditunjukkan melalui fungsi transfernya. Ini dapat didefinisikan sebagai hubungan matematis dari input dan output dari sistem kontrol. Sistem kontrol dapat dihitung melalui rasio output daya ke i / p. Oleh karena itu, keluaran sistem kendali merupakan hasil perkalian dari fungsi masukan & transfer.

Sistem pengaturan

Sistem pengaturan

Contoh sistem kontrol loop tertutup ditunjukkan di bawah ini.

Untuk sistem di atas,

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

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

Gantikan nilai E (S) ini di C (S), maka kita bisa mendapatkan

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

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

Dari persamaan di atas

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)]

Ini adalah fungsi transfer sistem ini dengan umpan balik negatif. Demikian pula untuk umpan balik positif, persamaan fungsi transfer dapat dituliskan sebagai

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

Contoh Sistem Kontrol Loop Tertutup

Ada berbagai jenis perangkat elektronik yang menggunakan sistem kontrol loop tertutup. Sehingga aplikasi sistem kontrol loop tertutup termasuk yang berikut ini.

  • Stabilizer tegangan servo, stabilisasi tegangan dapat dicapai dengan memberikan umpan balik tegangan keluaran ke sistem
  • Dalam pengontrol ketinggian air , level air dapat ditentukan oleh input air
  • Temperatur di dalam AC bisa diatur sesuai dengan temperatur ruangan.
  • Kecepatan motor dapat dikontrol dengan menggunakan tachometer atau sensor arus, dimana sensor mendeteksi kecepatan motor dan mengirimkan umpan balik ke sistem kontrol untuk mengubah kecepatannya.
  • Beberapa contoh lagi dari sistem ini termasuk pemanas termostat, tata surya. peluncur rudal, mesin otomatis, pemanggang roti otomatis, sistem kontrol air menggunakan turbin.
  • Setrika listrik otomatis dapat dikontrol secara otomatis oleh suhu elemen pemanas di dalam setrika.

Keuntungan

Itu keuntungan dari sistem kendali loop tertutup termasuk yang berikut ini.

  • Sistem ini sangat tepat & tidak terlalu rawan kesalahan.
  • Kesalahan dapat diperbaiki melalui sinyal umpan balik
  • Bandwidth tinggi
  • Mendukung otomatisasi
  • Margin kebisingan tinggi
  • Mereka tidak dapat mempengaruhi melalui kebisingan.

Kekurangan

Itu kelemahan dari sistem kendali loop tertutup termasuk yang berikut ini.

  • Perancangan sistem ini rumit
  • Mereka sangat kompleks
  • Mahal
  • Diperlukan perawatan besar
  • Sistem kontrol terkadang berosilasi karena sinyal umpan balik.
  • Lebih banyak usaha, serta waktu, dibutuhkan saat merancang sistem.

Jadi, ini semua tentang gambaran umum dari sistem kontrol loop tertutup termasuk diagram blok, jenis, fungsi transfer, kelebihan, kekurangan, dan aplikasinya Persamaan karakteristik sistem kendali loop tertutup tidak lain adalah pengaturan penyebut fungsi transfer ke nol. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu sistem kendali loop terbuka?