Zpětnovazební řízení

Zpětnovazební řízení se hojně využívá v moderních automatizovaných systémech. Zpětnovazební řídicí systém se skládá z pěti základních komponent: (1) vstup, (2) řízený proces, (3) výstup, (4) snímací prvky a (5) řídicí a ovládací zařízení. Těchto pět komponent je znázorněno na obrázku 1. Pro tento druh systému se často používá termín zpětnovazební řízení s uzavřenou smyčkou.

zpětnovazební řídicí systém

Obrázek 1: Součásti zpětnovazebního řídicího systému a jejich vztahy.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Britannica Quiz
Gadgets and Technology: Fakt nebo fikce?
Používá se virtuální realita jen v hračkách? Byli někdy roboti použiti v boji? V tomto kvízu se dozvíte o gadgetech a technologiích, od počítačových klávesnic až po flash paměti.

Vstupem do systému je referenční hodnota neboli požadovaná hodnota pro výstup systému. Ta představuje požadovanou provozní hodnotu výstupu. Použijeme-li jako ilustraci předchozí příklad systému vytápění, je vstupem požadovaná nastavená teplota v místnosti. Řízený proces je topení (např. pec). V jiných systémech se zpětnou vazbou může být procesem výrobní operace, raketové motory v raketoplánu, automobilový motor při řízení rychlosti nebo jakýkoli jiný proces, na který je přiváděna energie. Výstupem je veličina procesu, která se měří a porovnává se vstupem; ve výše uvedeném příkladu je to pokojová teplota.

Snímací prvky jsou měřicí zařízení používaná ve zpětnovazební smyčce ke sledování hodnoty výstupní veličiny. V příkladu topného systému je tato funkce obvykle realizována pomocí bimetalového pásku. Toto zařízení se skládá ze dvou kovových pásků spojených po jejich délce. Oba kovy mají různé koeficienty tepelné roztažnosti, a proto se při zvýšení teploty pásek ohýbá přímo úměrně změně teploty. Bimetalový pásek je tak schopen měřit teplotu. V řídicích systémech se zpětnou vazbou pro automatizaci se používá mnoho různých druhů snímačů.

Účelem řídicího a ovládacího zařízení v systému se zpětnou vazbou je porovnávat naměřenou výstupní hodnotu s referenční vstupní hodnotou a snižovat jejich rozdíl. Obecně jsou regulátor a akční člen systému mechanismy, jimiž se uskutečňují změny v procesu, které ovlivňují výstupní veličinu. Tyto mechanismy jsou obvykle navrženy speciálně pro daný systém a skládají se ze zařízení, jako jsou motory, ventily, elektromagnetické spínače, pístové válce, převody, silové šrouby, řemenicové systémy, řetězové pohony a další mechanické a elektrické součásti. Spínač připojený k bimetalovému pásku termostatu je řídicím a ovládacím zařízením topného systému. Když je výstup (teplota v místnosti) nižší než nastavená hodnota, spínač zapne topení. Když teplota překročí nastavenou hodnotu, topení se vypne.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.