تعريف أنظمة التحكم

أنظمة التحكم هي مجموعة عناصر (أجهزة) تتصل مع بعضها البعض على شكل وحدة واحدة تعمل على إدارة، أو توجيه، أو تنظيم عملها، أو عمل الأنظمة الأخرى؛ من أجل الوصول إلى نتائج محددة، وتقسم إلى نوعين هما نظام التحكم الآلي المغلق ونظام التحكم الآلي المفتوح.[١]

تعريف نظام التحكم الآلي المفتوح

نظام التحكم الآلي ذو الحلقة المفتوحة (Open Loop Control System) هو النظام الذي لا تؤثر فيه المخرجات على عمل نظام التحكم، ويعرف أيضًا بأنه النظام الذي يعتمد على الوقت، أي أن هذا النظام لا توجد فيه تغذية راجعة.[٢]


مثال على نظام التحكم الآلي المفتوح

من الأمثلة على نظام التحكم الآلي المفتوح مجففة الملابس التي يتم التحكم بها عن طريق شخص يقوم بتقدير الوقت الذي تحتاجه الآلة لتجفيف الملابس ومن ثم يشغل الآلة مدة زمنية معينة (مثلًا 30 دقيقة) تعمل خلالها على تجفيف الملابس إلى أن تنتهي المدة ثم تتوقف دون أن تتأكد الآلة إذا كانت الملابس قد جفت أم لا.[٢]


مكونات نظام التحكم الآلي المفتوح

يتكون النظام الآلي المفتوح من:[٢]

  • المدخلات (Input).
  • المتحكم (Controller).
  • العملية (Process).
  • المخرجات (output).


مميزات نظام التحكم الآلي المفتوح

نستعرض فيما يلي مميزات نظام التحكم الآلي المفتوح:[٣]

  • بسيط وسهل الإنشاء.
  • يحتاج إلى صيانة قليلة.
  • غير مكلف.
  • مستقر بشكل عام.


عيوب نظام التحكم الآلي المفتوح

نذكر فيما يلي عيوب نظام التحكم الآلي المفتوح:[٣]

  • غير دقيق.
  • لا يمكن الاعتماد عليه.
  • لا يوجد تصحيح بشكل تلقائي لأي تغيير يمكن أن يحصل في المخرجات.


تعريف نظام التحكم الآلي المغلق

نظام التحكم الآلي ذو الدائرة المغلقة (Closed Loop Control System) هو النظام الذي تعتمد فيه عملية التحكم على المخرجات، ويتم ذلك عن طريق حلقة التغذية الراجعة (الخلفية) بين المدخلات والمخرجات والتي من خلالها يقوم النظام بعمل مقارنة بين المدخلات الفعلية والمخرجات المرغوبة.[٤]


مثال على نظام التحكم الآلي المغلق

إحدى الأمثلة على نظام التحكم الآلي المغلق هو المكيف الذي يعمل على تنظيم درجة الحرارة عن طريق مقارنتها بدرجة الحرارة المحيطة به، وبناءً على ذلك تعمل المنظمات على تشغيله عندما يكون هناك فرق بين الدرجتين وإيقاف تشغيله عندما تتساوى الدرجتين.[٤]


مكونات نظام التحكم الآلي المغلق

يتكون النظام الآلي المغلق من:[٤]

  • المدخلات (Input).
  • المتحكم (Controller).
  • العملية (Process).
  • المخرجات (output).
  • التغذية الراجعة (Feedback).


مميزات نظام التحكم الآلي المغلق

نستعرض في ما يلي مميزات نظام التحكم الآلي المغلق:[٣]

  • أكثر دقة من النظام المفتوح حيث يتم تصحيح الأخطاء الناتجة بفضل وجود التغذية الراجعة.
  • حساسيته ضئيلة مما يجعله أكثر استقرارًا.
  • تأثره بالضوضاء قليل.
  • سهل الأتمتة.


عيوب نظام التحكم الآلي المغلق

نذكر فيما يلي عيوب نظام التحكم الآلي المغلق:[٣]

  • تصميمه أكثر تكلفة وتعقيدًا.
  • تؤدي التغذية الراجعة في نظام التحكم الآلي المغلق إلى استجابة تذبذبية، وإلى تقليل المكاسب الإجمالية.
  • يحتاج إلى الصيانة.
  • استقرار النظام هو المشكلة الرئيسية فيه فهو بحاجة المزيد من العناية أثناء تصميمه ليكون هناك نظام آلي مغلق مستقر.


المراجع

  1. ↑ "Control System", electronicscoach, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  2. ^ أ ب ت "Difference between Open Loop & Closed Loop Control System", elprocus, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث "Control Systems: What Are They? (Open-Loop & Closed-Loop Control System Examples)", electrical4u, Retrieved 1/2/2022. Edited.
  4. ^ أ ب ت "Difference Between Open Loop & Closed Loop System", circuitglobe, Retrieved 1/2/2022. Edited.