בקרת-לולאה פתוחה ובקרת-לולאה סגורה הן שתי צורות בסיסיות של מערכות בקרה אוטומטיות. הם נמצאים בשימוש נרחב בייצור תעשייתי, מחקר מדעי וחיי היומיום.
א. בקרת לולאה פתוחה-
1. הגדרה
בקרת-לולאה פתוחה היא מעין מערכת בקרה ללא קישור משוב. במערכת בקרת-לולאה פתוחה, הוראות הבקרה פועלות ישירות על האובייקט הנשלט מבלי להיות מושפעות ממצב האובייקט הנשלט.
2. יתרונות
(1) מבנה פשוט:המבנה של מערכת בקרת-לולאה פתוחה הוא פשוט יחסית, קל לעיצוב ולמימוש.
(2) עלות נמוכה יותר:מכיוון שלמערכת בקרת-לולאה פתוחה אין קישור משוב, העלות שלה נמוכה יחסית.
(3) מהירות תגובה מהירה:מהירות התגובה של מערכת בקרת הלולאה הפתוחה-מהירה יותר מכיוון שהיא לא צריכה לחכות לאות המשוב.
(4) איתור באגים קל:תהליך איתור הבאגים של מערכת בקרת-לולאה פתוחה הוא פשוט יחסית מכיוון שהוא לא צריך לקחת בחשבון את ההשפעה של אותות משוב.
3. חסרונות
(1) יכולת מניעת-הפרעות לקויה:למערכת בקרת-לולאה פתוחה אין קישור משוב, ולכן היא פחות עמידה בפני הפרעות חיצוניות.
(2) דיוק נמוך יותר:מכיוון שאין קישור משוב, הדיוק של מערכת בקרת-לולאה פתוחה נמוך יחסית.
(3) יציבות ירודה:היציבות של מערכת בקרת לולאה פתוחה- ירודה מכיוון שלא ניתן לכוונן אותה בהתאם למצב האובייקט הנשלט.
(4) היקף יישום מוגבל:מערכת בקרת-לולאה פתוחה מתאימה לאירועים מסוימים שאינם דורשים דיוק גבוה ופחות הפרעות.
II. בקרת לולאה סגורה-
1. הגדרה
בקרת לולאה-סגורה היא מעין מערכת בקרה עם קישור משוב. במערכת בקרה-סגורה, הוראות הבקרה פועלות על האובייקט הנשלט ומותאמות בהתאם למצב האובייקט הנשלט.
2.יתרונות
(1) דיוק גבוה:למערכת הבקרה של-לולאה סגורה יש דיוק גבוה מכיוון שניתן לכוונן אותה בהתאם למצב האובייקט הנשלט.
(2) יכולת חזקה נגד-הפרעות:למערכת בקרת-לולאה סגורה יש יכולת אנטי- חזקה, מכיוון שהיא יכולה להתבסס על אות המשוב כדי לדכא הפרעות חיצוניות.
(3) יציבות טובה:למערכת הבקרה של-הלולאה הסגורה יש יציבות טובה, מכיוון שהיא ניתנת להתאמה בהתאם למצב האובייקט הנשלט.
(4) מגוון רחב של יישומים:מערכת הבקרה-סגורה מתאימה למגוון אירועים עם דרישות גבוהות לדיוק והפרעות גבוהות.
3. חסרונות
(1) מבנה מורכב:המבנה של מערכת הבקרה-סגורה מורכב יחסית, ויש לשקול את העיצוב והמימוש של קישור המשוב.
(2) עלות גבוהה יותר:מכיוון שלמערכת הבקרה-סגורה יש קישור משוב, העלות שלה גבוהה יחסית.
(3) מהירות תגובה איטית:מהירות התגובה של מערכת הבקרה של-לולאה סגורה איטית יחסית מכיוון שהיא צריכה לחכות לאות המשוב.
(4) קשיים באיתור באגים:תהליך איתור הבאגים של מערכת הבקרה של-לולאה סגורה מסובך יותר, ויש לקחת בחשבון את ההשפעה של אות המשוב.
III. השוואה בין בקרת לולאה-פתוחה ובקרת לולאה סגורה-
1. דיוק שליטה
דיוק הבקרה של מערכת הבקרה הפתוחה-נמוכה יחסית מכיוון שאין לה קישור משוב ולא ניתן להתאים אותה בהתאם למצב האובייקט הנשלט. למערכת הבקרה-סגורה יש דיוק בקרה גבוה יותר, מכיוון שניתן להתאים אותה בהתאם לאות המשוב למצב האובייקט הנשלט.
2. יכולת נגד-הפרעות
היכולת נגד-הפרעות של מערכת הבקרה-ללולאה הפתוחה גרועה, מכיוון שאין לה קישור משוב ואינה יכולה לדכא הפרעות חיצוניות. בעוד שלמערכת הבקרה הסגורה-בלולאה יש יכולת נגד-הפרעות חזקה, מכיוון שהיא יכולה להתבסס על אות המשוב כדי לדכא הפרעות חיצוניות.
3. יציבות
למערכת הבקרה-ללולאה הפתוחה יש יציבות גרועה מכיוון שלא ניתן לכוונן אותה בהתאם למצב האובייקט הנשלט. למערכת בקרת לולאה סגורה יש יציבות טובה יותר מכיוון שהיא ניתנת להתאמה בהתאם למצב האובייקט הנשלט.
4. מהירות תגובה
מהירות התגובה של מערכת בקרת לולאה פתוחה-מהירה יותר מכיוון שהיא לא צריכה לחכות לאות משוב. בעוד שלמערכת בקרת-לולאה סגורה יש זמן תגובה איטי יותר יחסית מכיוון שהיא צריכה לחכות לאות משוב.
5. מורכבות מבנית
המבנה של מערכת בקרת-לולאה פתוחה הוא פשוט יחסית וקל לתכנון ויישום. ואילו למערכת בקרת לולאה סגורה יש מבנה מורכב יחסית וצריך לשקול את התכנון והמימוש של קישור המשוב.
6. עלות
העלות של מערכת בקרת-לולאה פתוחה נמוכה יחסית מכיוון שאין לה קישור משוב. העלות של מערכת בקרה-סגורה גבוהה יחסית מכיוון שיש לה קישור משוב.
7. היקף היישום
מערכות בקרת-לולאה פתוחה מתאימות לאירועים מסוימים שאינם דורשים דיוק גבוה ופחות הפרעות. ומערכת בקרת-לולאה סגורה מתאימה למגוון אירועים הדורשים דיוק גבוה יותר והפרעות גדולות יותר.
IV. מַסְקָנָה
לבקרת-לולאה פתוחה ולבקרת לולאה סגורה-יש יתרונות וחסרונות משלהם, והם מתאימים לתרחישי יישומים שונים. בעת בחירת מצב הבקרה, יש צורך לשקול באופן מקיף בהתאם לצרכי היישום הספציפיים, תקציב העלות ודרישות ביצועי המערכת. במקרים מסוימים שאינם דורשים דיוק גבוה ופחות הפרעות, בקרת-לולאה פתוחה עשויה להיות בחירה מתאימה. בעוד שבמקרים מסוימים עם דרישות גבוהות יותר לדיוק והפרעות גדולות יותר, לשליטה בלולאה סגורה יש יתרון גדול יותר.