مثال على نظام التحكم المفتوح
تدور الأشياء من حولنا من خلال نظام تحكم يسير في نطاق معين ويعتمد على تداخلات حيث يتم تحديد المدخلات بهدف الحصول على مخرجات، وتوجد العديد من أنظمة التحكم التي تختلف في طبيعتها حسب طريقة عمل الجهاز، ولعل من أشهر هذه الأنظمة نظام التحكم المفتوح الذي يوجد في العديد من الأجهزة ويحدد طريقة عملها.
نظام التحكم المفتوح
- قبل استعرض بعض الأمثلة على نظام التحكم المفتوح؛ يجب أولاً التعرف على ما هو النظام وطبيعة عمله:
- تعمل جميع الأشياء من خلال نظام تحكم يتم فيه إدخال بعض المدخلات بهدف الحصول على مخرجات معينة تحدد طبيعة الاستخدام.
- وهذا ما يعرف باسم نظام التحكم الذي يستهدف الحصول على مخرجات معينة تحدد طبيعة النظام.
- من أشهر أنظمة التحكم المعروفة نظام التحكم المفتوح الذي يعتمد على إعطاء النظام بعض المدخلات المرجعية للحصول على المخرجات المطلوبة.
- يختلف هذا النظم في عدم النظر إلى المدخلات التي تم إدخالها وبالتالي لا يتم التعرف على المخرجات الأخرى المطلوبة.
- وبالتالي يعتمد النظام المفتوح للتحكم على المدخلات ولكنها تكون مستقلة عن النظام وتعمل بشكل منفرد.
- من ثم لا يشتمل نظام التحكم المفتوح على حلقة تغذية مرتدة لذلك يمكن تعريف باسم نظام عدم التغذية الراجعة أو المرتدة.
- من الممكن التفرقة أيضًا بين هذا النظام والأنظمة الأخرى في عدم قياس المخرجات حيث لا يتم إعادتها إلى المدخلات.
أمثلة على نظام التحكم المفتوح
يتم تطبيق نظام التحكم المفتوح في العديد من المجالات ويدخل في عدد كبير من الصناعات منها:
- جهاز التحكم عن بعد للتلفزيون “الريموت”.
- الغسلات الأوتوماتيك.
- تعتمد إشارات المرور على أنظمة التحكم المفتوح.
- الدفايات الكهربائية.
- نظام فتح وإغلاق الأبواب الأوتوماتيك.
كيف يعمل نظام التحكم في الحلقة المفتوحة
- يتكون أي نظام من جزأين بحيث يكون واحد منهم هو وحدة التحكم أما الأخر يكون الجزء الذي يتم التحكم فيه.
- يعمل النظام من خلال توفير المدخلات المطلوبة التي يتم إعطائها للحصول على المخرجات.
- بالتالي تعمل وحدة التحكم على توليد إشارة التحكم وتغذيتها إلى وحدة المعالجة.
- من ثم تبدأ عملية المعالجة التي تتناسب مع الإشارة ويتم الحصول على المخرجات.
- يختلف الأمر بالنسبة لنظام الحلقة المفتوحة نظرًا لأن وحدة التحكم تعمل بشكل مستقل عن النظام ومن ثم لا توجد حلقة تغذية.
- يكون الإدخال في نظام الحلقة المفتوحة مستقلاً عن الإخراج.
- يمكن ملاحظة وجود أخطاء في هذا النظام نظرًا لعدم توافر الفرصة لضبط المدخلات في حالة أظهرت المخرجات تباين واختلاف في القيمة المتوقعة.
مثال على تطبيق نظام الحلقة المفتوحة
- يمكن ملاحظة الأخطاء الواضحة في نظام الحلقة المفتوحة من خلال نظام إشارة المرور الذي تكون في دائرة التحكم مفتوحة.
- وفيه تعمل وحدة التحكم بشكل منفصل عن النظام ولا يتم النظر إلى المخرجات عند تنظيم المدخلات.
- تعتمد الإشارات الثلاثة في المرور على عامل الوقت حيث يتم تصميم الوقت الداخلي أثناء إنشاء النظام.
- ومن هنا ينتظم وقت كل إشارة في المرور عند التقاطعات وتبقى ثابتة بصرف النظر عن التغير في معدل الازدحام والاندفاع بالطرق.
- لذلك لا يتغير الوقت المحدد عند تصميم النظام تبعا لتغير حركة المرور وتباين الازدحام.
- تعمل المدخلات في نظام إشارة المرور على توفير تسلسل الوقت بشكل طبيعي بغض النظر على النتائج التي يتم تحقيقها.
مميزات نظام التحكم المفتوح
توجد مجموعة من المميزات التي تميز نظام التحكم المفتوح، ولعل من أهم هذه المميزات ما يلي:
- يجعل النظام المفتوح العملية مريحة جدا وسهلة الاستخدام.
- يوفر قدر كبير من الاستقرار في الاستخدام وهو ما يجعل عملية التعامل معه سهلة.
- يتصف بسهولة البناء ومرونة الصيانة.
- يعتبر من أكثر الأنظمة المستخدمة اقتصاديًا ويرجع ذلك إلى قلة عدد الوحدات الموجودة به.
عيوب نظام التحكم المفتوح
على الرغم من المميزات التي تخص نظام التحكم المفتوح توجد أيضًا بعض العيوب التي يمكن ملاحظتها، وهي تتمثل في:
- تسمح أنظمة التحكم المفتح بوجود أخطاء في العملية نظرًا لأن وحدة التحكم تعمل بشكل منفصل عن النظام.
- يتم ملاحظة وجود تغيرات في المخرجات المطلوبة نتيجة وجود اضطرابات داخلية أو خارجية.
- يحتاج نظام التحكم المفتوح إلى إعادة المعايرة والضبط في الوقت المناسب.
أنواع أنظمة التحكم
توجد العديد من أنظمة التحكم التي يتبع كلاً منها مسار معين في استخدامه وتطبيقه، وسوف نفرق لكم فيما يلي بين أهم الأنظمة المستخدمة في التحكم:
التحكم اليدوي
- هو أحد أنظمة التحكم التي تعتمد على العنصر البشري في تشغيلها.
- والتالي لا يستخدم هذا النظام أيًا من عناصر التحكم التلقائية.
- يرتبط التفاعل بين عناصره بالتشغيل البشري.
اقرأ المزيد:- تردد قناة العربية الإخبارية الإماراتية Al Arabiya علي الأقمار الصناعية
نظام التحكم التلقائي
- لا يعتمد هذا النظام الخاص بالتحكم على أي عنصر بشري حيث يتم الاعتماد فيه وحدة مراقبة تلقائية.
- تراقب هذه الوحدة النظام بناء على القيمة المطلوب تحقيقها والوصول إليها.
- يستخدم في هذا النظام حلقات التغذية الراجعة وهي تفيد في اتخاذ الإجراءات التصحيحية إذا تطلب الأمر.
التحكم شبه الآلي
- يبدأ تشغيل وحدة التحكم في هذا النظام من خلال الاعتماد على العنصر البشري.
- ثم يتولى النظام فيما بعد تنفيذ سلسلة متتالية من العمليات بشكل تلقائي.
- وأكبر مثال على هذا النظام المحرك الكهربائي.
شاهد المزيد:- الفرق بين النظام والقانون
نظام التحكم خطوة بخطوة
- هو النظام الذي تستطيع فيه وحدة التحكم تشغيل أكثر من موقع في نفس التوقيت.
- ويحدث هذا الإجراء في خطوات بسيطة ولا يتم بشكل مستمر.
ما هو نظام التحكم في الحلقة المغلقة
- يؤثر الإخراج في النظام المغلق بشكل أكبر من الإدخال.
- ويهدف النظام في المقام الأول إلى الحفاظ على القيمة المطلوبة من الإخراج لذلك يعتمد بشكل رئيسي على تقييم معدلات الإخراج.
- بالتالي يعتمد هذا النظام على حلقات التغذية الراجعة.
- أكبر مثال على هذا الغلاية الكهربائية حيث تعتمد في تشغيلها على منظم حرارة.
- يقوم منظم الحرارة بالمراجعة المستمرة لمستوى الراحة الحرارية للمبنى.
- بالتزامن مع ذلك يقوم النظام بإرسال إشارة مرجعية للتأكد من أن وحدة التحكم تقوم بالمحافظة على درجة الحرارة المحددة.
- تتميز وحدة التحكم في النظام المغلق بالدقة ومن الممكن التحكم فيها وجعلها أكثر أو أقل في حالة تحقيق الاستقرار للنظام.