مقدمة
نظام الحلقة المفتوحة هو نظام تحكم لا يحتوي على مسار ردود الفعل. وهذا يعني أن ناتج النظام لا يؤثر على المدخل. ونتيجة لذلك، فإن نظام الحلقة المفتوحة غير قادر على تصحيح الأخطاء في الإخراج.
أنواع أنظمة الحلقة المفتوحة
هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الحلقة المفتوحة:
أنظمة الحلقة المفتوحة الخطية: في هذه الأنظمة، تكون العلاقة بين المدخل والمخرج خطية. وهذا يعني أن زيادة المدخل بنسبة معينة تؤدي إلى زيادة الإخراج بنفس النسبة.
أنظمة الحلقة المفتوحة غير الخطية: في هذه الأنظمة، تكون العلاقة بين المدخل والمخرج غير خطية. وهذا يعني أن زيادة المدخل بنسبة معينة قد لا تؤدي إلى زيادة الإخراج بنفس النسبة.
خصائص أنظمة الحلقة المفتوحة
تتميز أنظمة الحلقة المفتوحة بعدد من الخصائص، منها:
البساطة: أنظمة الحلقة المفتوحة بسيطة نسبيًا في التصميم والتنفيذ.
التكلفة المنخفضة: أنظمة الحلقة المفتوحة عادة ما تكون أقل تكلفة من أنظمة الحلقة المغلقة.
الاستجابة السريعة: أنظمة الحلقة المفتوحة عادة ما تكون سريعة الاستجابة للتغيرات في المدخل.
تطبيقات أنظمة الحلقة المفتوحة
تستخدم أنظمة الحلقة المفتوحة في مجموعة واسعة من التطبيقات، منها:
التحكم في درجة الحرارة: تستخدم أنظمة الحلقة المفتوحة للتحكم في درجة الحرارة في المنازل والمكاتب والمصانع.
التحكم في الإضاءة: تستخدم أنظمة الحلقة المفتوحة للتحكم في الإضاءة في المنازل والمكاتب والمصانع.
التحكم في المحركات: تستخدم أنظمة الحلقة المفتوحة للتحكم في المحركات الكهربائية في السيارات والمراوح والمضخات.
مزايا أنظمة الحلقة المفتوحة
تتميز أنظمة الحلقة المفتوحة بعدد من المزايا، منها:
البساطة: أنظمة الحلقة المفتوحة بسيطة نسبيًا في التصميم والتنفيذ.
التكلفة المنخفضة: أنظمة الحلقة المفتوحة عادة ما تكون أقل تكلفة من أنظمة الحلقة المغلقة.
الاستجابة السريعة: أنظمة الحلقة المفتوحة عادة ما تكون سريعة الاستجابة للتغيرات في المدخل.
سهولة الصيانة: أنظمة الحلقة المفتوحة عادة ما تكون سهلة الصيانة.
عيوب أنظمة الحلقة المفتوحة
تتميز أنظمة الحلقة المفتوحة بعدد من العيوب، منها:
عدم الدقة: أنظمة الحلقة المفتوحة غير دقيقة نسبيًا. وهذا يعني أنها قد لا تكون قادرة على تحقيق الناتج المطلوب بدقة.
عدم الاستقرار: أنظمة الحلقة المفتوحة غير مستقرة نسبيًا. وهذا يعني أنها قد تصبح غير مستقرة إذا حدث تغيير في المدخل أو في النظام نفسه.
التأثر بالضوضاء: أنظمة الحلقة المفتوحة تتأثر بالضوضاء. وهذا يعني أن الضوضاء قد تؤدي إلى تغيير في الناتج.
الخلاصة
أنظمة الحلقة المفتوحة هي أنظمة تحكم لا تحتوي على مسار ردود الفعل. وهذا يعني أن ناتج النظام لا يؤثر على المدخل. ونتيجة لذلك، فإن نظام الحلقة المفتوحة غير قادر على تصحيح الأخطاء في الإخراج. تتميز أنظمة الحلقة المفتوحة بالبساطة والتكلفة المنخفضة والاستجابة السريعة. ومع ذلك، فإنها أيضًا غير دقيقة وغير مستقرة ومتأثرة بالضوضاء.