Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التحكم في الحلقة المغلقة في أنظمة التحكم الرقمي بالكمبيوتر

التحكم في الحلقة المغلقة في أنظمة التحكم الرقمي بالكمبيوتر

1980
ماكينة بنظام التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (CNC) مزودة بنظام تحكم بحلقة مغلقة وأجهزة تغذية مرتدة في الأتمتة.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تستخدم آلات CNC عالية الدقة الحلقة المغلقة نظام تحكم لضمان الدقة. يستخدم هذا النظام أجهزة تغذية راجعة، مثل أجهزة التشفير الدورانية على المحركات المؤازرة أو المقاييس الخطية على محاور الآلة، لمراقبة موضع الآلة الفعلي باستمرار. يقارن المتحكم هذه التغذية الراجعة الآنية مع الموضع المطلوب من البرنامج، ويُجري تصحيحات فورية لتعويض الأخطاء.

A closed-loop control system is a fundamental concept in automation that provides a high degree of accuracy and reliability, which is critical in CNC applications. Its counterpart, the open-loop system, is simpler and less expensive, typically using stepper motors. In an open-loop system, the controller sends a command (e.g., ‘move 100 steps’) to the motor and assumes the action is completed perfectly, with no way to verify the outcome. This can lead to inaccuracies if the motor stalls, loses steps due to high load, or if there are mechanical imperfections like backlash in the drive screws.

على النقيض من ذلك، يُغلق نظام الحلقة المغلقة الحلقة بإشارة تغذية راجعة. تتكون مكوناته الأساسية من وحدة التحكم، والمُشغِّل (عادةً ما يكون محركًا مؤازرًا)، ومستشعر التغذية الراجعة (مُشفِّر أو مقياس). تُرسل وحدة التحكم أمر حركة إلى المحرك المؤازر. يقوم المُشفِّر، الموصول فعليًا بعمود المحرك أو محور حركة الآلة، بقياس الحركة الفعلية وإرسال سلسلة من بيانات الموضع إلى وحدة التحكم. تقوم منطق وحدة التحكم، والتي غالبًا ما تكون خوارزمية PID (التناسبية التكاملية التفاضلية)، بحساب "خطأ المتابعة" باستمرار، وهو الفرق بين الموضع المطلوب والموضع الفعلي الذي يُبلغه المُشفِّر. في حال اكتشاف خطأ، تُعدّل وحدة التحكم الإشارة المُرسلة إلى المحرك لتصحيح هذا التباين في الوقت الفعلي. تتيح هذه العملية المستمرة للتحكم والقياس والمقارنة والتصحيح للنظام التعويض عن المتغيرات الديناميكية مثل ضغط الأداة والتمدد الحراري لمكونات الآلة والتآكل الميكانيكي، مما ينتج عنه دقة وقابلية تكرار أعلى بكثير مما هو ممكن مع أنظمة الحلقة المفتوحة.

UNESCO Nomenclature: 3301
الأتمتة

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • اختراع آلية التحكم
  • تطوير نظرية التحكم، بما في ذلك وحدة التحكم PID
  • اختراع أجهزة ردود الفعل الموضعية مثل المشفرات الدوارة والخطية
  • توفر المعالجات الدقيقة القادرة على معالجة الإشارات في الوقت الفعلي

التطبيقات

  • تصنيع الآلات الفضائية عالية الدقة
  • تصنيع الأجهزة الطبية
  • معدات تصنيع أشباه الموصلات
  • مراكز تصنيع عالية السرعة
  • آلات قياس الإحداثيات (CMM)
  • الروبوتات الصناعية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: الحلقة المغلقة، نظام التحكم، التحكم الرقمي بالحاسوب، المحرك المؤازر، المشفر، التغذية الراجعة، وحدة التحكم PID، الدقة، الضبط، الأتمتة.

السياق التاريخي

التحكم في الحلقة المغلقة في أنظمة التحكم الرقمي بالكمبيوتر

1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.