14 Unterschied zwischen Open Loop und Closed Loop System (mit Vergleichstabelle)

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Ein Steuerungssystem ist ein System von Geräten oder eine Gruppe von Geräten, das das Verhalten anderer Geräte oder Systeme verwaltet, befiehlt, leitet oder regelt, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Es gibt zwei Haupttypen von Kontrollsystemen. Sie beinhalten:

  1. Open-Loop-Steuerungssystem
  2. Geschlossenes Regelsystem

Contents

Was ist ein Open-Loop-Steuerungssystem?

Ein Open-Loop-System ist eine Art kontinuierliches Regelsystem, bei dem der Ausgang keinen Einfluss oder Einfluss auf die Regelaktion des Eingangssignals hat. Mit anderen Worten, in einem Open-Loop-Steuerungssystem wird die Ausgabe weder gemessen noch zur weiteren Betrachtung oder zum Vergleich an die Eingabe rückgekoppelt. Daher wird erwartet, dass ein System mit offenem Regelkreis seinem Eingabebefehl oder Sollwert unabhängig vom Endergebnis folgt. Diese Systeme enthalten keine Rückkopplungsschleife und werden daher auch als Nicht-Rückkopplungssystem bezeichnet .

Ein Open-Loop-System kennt den Ausgangszustand nicht und kann daher Fehler, die es machen könnte, wenn der Vorgabewert driftet, nicht selbst korrigieren, selbst wenn dies zu großen Abweichungen vom Vorgabewert führt. Außerdem sind Systeme mit offener Schleife schlecht ausgestattet, um Störungen oder Änderungen der Bedingungen zu handhaben, die ihre Fähigkeit, die gewünschte Aufgabe zu bewältigen, verringern können.

Beispiele für Open-Loop-Systeme sind:

  • Ampelsteuerung
  • Wassersprinkler
  • Schrittmotoren
  • Automatische Waschmaschine

Eigenschaften des Open-Loop-Systems

  1. Ein offenes Regelsystem arbeitet vollständig auf der Grundlage des Eingangs und der Ausgang hat keinen Einfluss auf den Regelvorgang.
  2. Das System mit offenem Regelkreis kann auch als das Systemsteuerungssystem ohne Rückkopplung bezeichnet werden .
  3. Ein Open-Loop-System arbeitet mit festen Betriebsbedingungen und es gibt keine Störungen.
  4. Beispiele für Systeme mit offenem Regelkreis sind Ampeln, Wassersprinkler, Schrittmotoren und automatische Waschmaschinen.
  5. Die Genauigkeit des Closed-Loop-Systems ist vergleichsweise geringer als die des Closed-Loop-Systems.
  6. Das Ausgangssteuersystem hat eine nichtlineare Reaktion.
  7. Das Open-Loop-System ist einfach zu entwerfen, da es keine Rückkopplung gibt.
  8. Fehlerdetektor ist im Open-Loop-System nicht vorhanden.
  9. Offene Regelkreise sind meist stabil.
  10. Ein System mit offenem Regelkreis ist ein einfach zu implementierendes Prinzip, da es eine geringere Anzahl von zu bauenden Komponenten erfordert.
  11. Systeme mit offenem Regelkreis erfordern eine gute Kalibrierung und eine geringere Nennleistung.
  12. Das Open-Loop-System bietet eine schnelle Reaktion.
  13. Das Open-Loop-System ist zuverlässig.
  14. Das Open-Loop-System ist nicht optimiert.

Was ist ein geschlossenes Regelsystem?

Ein geschlossenes Regelsystem, auch als Rückkopplungsregelsystem bezeichnet, ist eine Art von Regelsystem, bei dem die Regelaktion eine Abhängigkeit von der erzeugten Ausgabe des Systems zeigt. Mit anderen Worten, in diesen Systemen steuert die Ausgabe des Systems die Eingabe, die an das System angelegt wird. Der Begriff Closed-Loop-Steuerung impliziert immer die Verwendung einer Rückkopplungssteuerungsaktion, um Fehler innerhalb des Systems und dessen ”Rückkopplung” zu reduzieren, das den Hauptunterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen System darstellt.

Closed-Loop-Systeme sind so konzipiert, dass sie den gewünschten Ausgangszustand durch Vergleich mit dem tatsächlichen Zustand automatisch erreichen und beibehalten. Dies geschieht durch die Erzeugung eines Fehlersignals, das die Differenz zwischen dem Ausgang und dem Referenzeingang ist. Mit anderen Worten, ein geschlossenes Regelkreissystem ist ein vollautomatisches Steuerungssystem, bei dem seine Steuerungsaktion in irgendeiner Weise von der Leistung abhängt. Der Hauptvorteil eines Closed-Loop-Systems ist seine Fähigkeit, die Empfindlichkeit eines Systems gegenüber externen Störungen zu reduzieren.

Beispiele für Closed-Loop-System

  • Raketenabschusssystem
  • Spannungsstabilisator
  • Temperaturregler
  • Toaster
  • Computermaus
  • TV-Fernbedienung

Eigenschaften des Closed-Loop-Systems

  1. Ein geschlossenes Regelsystem berücksichtigt den Stromausgang und ändert ihn in den gewünschten Zustand. Die Regelaktion in diesen Systemen basiert auf der Ausgabe.
  2. Das geschlossene Regelkreissystem wird auch als Rückkopplungssystem-Steuerungssystem bezeichnet.
  3. Ein Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis stößt nicht auf externe Störungen oder interne Schwankungen und reagiert nicht darauf.
  4. Raketenabschusssystem, Spannungsstabilisator, Temperaturregler, Toaster, Computermaus und Fernsehfernbedienung sind Beispiele für geschlossene Schleifensysteme.
  5. Das Closed-Loop-System ist genauer als das Open-Loop-System.
  6. Das Eingangssteuersystem weist lineare Reaktionen auf.
  7. Ein geschlossenes Regelkreissystem ist komplex zu entwerfen, da es Rückkopplungen gibt.
  8. Fehlerdetektor ist im geschlossenen Regelkreis vorhanden.
  9. Closed-Loop-Systeme sind meist weniger stabil.
  10. Ein geschlossenes Regelkreissystem erfordert eine große Anzahl von Komponenten zur Implementierung und ist daher ein komplexes Prinzip zu implementieren.
  11. Closed-Loop-Systeme erfordern vergleichsweise weniger Kalibrierung und eine höhere Nennleistung.
  12. Closed-Loop-System gibt die langsame Reaktion.
  13. Closed-Loop-System ist weniger zuverlässig.
  14. Das Closed-Loop-System ist optimiert.

Lesen Sie auch: Unterschied zwischen sequentieller und kombinatorischer Logikschaltung

Unterschied zwischen Open-Loop- und Closed-Loop-System in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGEOPEN-LOOP-SYSTEMGESCHLOSSENES LOOP-SYSTEM
BeschreibungEin offenes Regelsystem arbeitet vollständig auf der Grundlage des Eingangs und der Ausgang hat keinen Einfluss auf den Regelvorgang.  Ein geschlossenes Regelsystem berücksichtigt den Stromausgang und ändert ihn in den gewünschten Zustand. Die Regelaktion in diesen Systemen basiert auf der Ausgabe.  
SynonymDas System mit offenem Regelkreis kann auch als Systemsteuerungssystem ohne Rückkopplung bezeichnet werden.  Das geschlossene Regelkreissystem wird auch als Rückkopplungssystem-Steuerungssystem bezeichnet.  
StörungenEin Open-Loop-System arbeitet mit festen Betriebsbedingungen und es gibt keine Störungen.  Ein Regelsystem mit geschlossenem Regelkreis stößt nicht auf externe Störungen oder interne Schwankungen und reagiert nicht darauf.  
BeispieleBeispiele für Systeme mit offenem Regelkreis sind Ampeln, Wassersprinkler, Schrittmotoren und automatische Waschmaschinen.  Raketenabschusssystem, Spannungsstabilisator, Temperaturregler, Toaster, Computermaus und Fernsehfernbedienung sind Beispiele für geschlossene Schleifensysteme.  
GenauigkeitDie Genauigkeit des Closed-Loop-Systems ist vergleichsweise geringer als die des Closed-Loop-Systems.  Das Closed-Loop-System ist genauer als das Open-Loop-System.  
Eingabe-/AusgabesteuerungDas Ausgangssteuersystem hat eine nichtlineare Reaktion.  Das Eingangssteuersystem weist lineare Reaktionen auf.  
EntwurfDas Open-Loop-System ist einfach zu entwerfen, da es keine Rückkopplung gibt.  Ein geschlossenes Regelkreissystem ist komplex zu entwerfen, da es Rückkopplungen gibt.  
FehlerdetektorFehlerdetektor ist im Open-Loop-System nicht vorhanden.  Fehlerdetektor ist im geschlossenen Regelkreis vorhanden.  
StabilitätOffene Regelkreise sind meist stabil.  Closed-Loop-Systeme sind meist weniger stabil.  
Anzahl der KomponentenEin System mit offenem Regelkreis ist ein einfach zu implementierendes Prinzip, da es eine geringere Anzahl von zu bauenden Komponenten erfordert.  Ein geschlossenes Regelkreissystem erfordert eine große Anzahl von Komponenten zur Implementierung und ist daher ein komplexes Prinzip zu implementieren.  
KalibrierungSysteme mit offenem Regelkreis erfordern eine gute Kalibrierung und eine geringere Nennleistung.  Closed-Loop-Systeme erfordern vergleichsweise weniger Kalibrierung und eine höhere Nennleistung.  
AntwortDas Open-Loop-System bietet eine schnelle Reaktion.  Closed-Loop-System gibt die langsame Reaktion.  
ZuverlässigDas Open-Loop-System ist zuverlässig.  Closed-Loop-System ist weniger zuverlässig.  
OptimierungDas Open-Loop-System ist nicht optimiert.  Das Closed-Loop-System ist optimiert.  

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