<назад

Что такое Open loop и Closed loop в системах управления

Отправлено : CawaSPB, 03 Июня 2002 в 18:31:56
"Обменяемся опытом !? - FORD" Часть 688

Статейку нарыл небольшую про "Что такое Open loop и Closed loop в системах управления".
Это из аудюшной конфы, но статейка, кстати, от Pete Kvitek.
Удачи,
Саша.

Что такое Open loop и Closed loop в системах управления

Автор: Pete Kvitek              из FAQ Audi

    Вопрос: Объясните пожалуйста, что такое open loop, closed loop и близлежащие теpмины? 

    Ответ:  Это просто буржуевые термины для обозначения систем управления с использованием обратной связи -- это closed loop (закрытый цикл). Логика проста - устанавливаем параметр, управляем, смотрим что получилось, затем корректирруем исходный парамер чтобы достичь желаемого результата. Open loop - это прямое управление без всякой корректировки.

    В системах электронного компутерного управления двигателями внутреннего сгорания известны следующие closed loop:

    1) Качество смеси - комп выбирает ширину импульса инжектора на основании показаний датчиков расхода воздуха, температуры двигателя и тд., плюет в цилиндр, затем анализирует показания кислородного датчика, который говорит о том, сколько было сожжено кислорода. Если кислород остался, то смесь бедновата, и комп для следующего цикла чуток увеличивает ширину импульса на инжектре (обагащает смесь). Это происходит в цикле до тех пор пока кислородный датчик не скажет что смесь богатая, после чего комп чуток уменьшает ширину импульса. Так это дело и крутится вокруг нужного значения. Именно от этого сигнал с кислородного датчика в нормально работающей системе скачет туда сюда. Таким макаром система адаптируется к измененям внешней среды (влажность и тп) и к отклоненям показаний датчиков и других систем двигателя от идеальных,
приближаясь к очень близкому к оптимальнму качеству смеси.

    2) Обороты холостого хода - в этом closed loop участвует датчик оборотов двигла и актуатор, управляющий подачей воздуха в обход дроссельной заслонки. Hапрмер, компу предписано на холостм ходу держать 800 оборотов, он открывает обходной канал на 10% (для идеального движка), а на этом обороты получаются
740, он открывает на 11%, получает 810, он прикрывает на 10.5% и получает нечто близкое к желаемому. Потом ты взял да включил обогрев заднего стекла и обогрев салона на полную, нагрузка двигателя генератором возросла, обороты упали, комп опять их вывел на 800 управляющим сигналом обходного канала заслонки, который в этом случае уже оказался 14%. Hу и так далее... именно в результате работы этого цикла управления на современных тачках отсутствуют системы регулировки оборотов ХХ вручную.

    3) Детонация - тут работает датчик детонации и система управления опережением зажигания. Как только датчик детонации показывает наличие оной, комп начинает уменьшать опережение зажигания, что происходит в цикле до тех пор, пока детонация не прекратится. Позволяет адаптироваться к качеству залитого бензина,
состоянию свечей и тп, при этом автоматом на лету поддерживая максимальное опережение, не приводящее к детонации. Что, понятно, обеспечивает максимум мощности.

    Бывают и другие циклы управления с обратной связью, но суть, в общем, одна и та же.

    Теперь про адаптивную коррекцию на примере цикла управления качеством смеси. Комп не всегда работает в режиме closed loop. Hапример, на холодном двигателе кислородный датчик еще не разогрелся и его показания бессмыслены. Или когда ты втопил педаль до пола. В этих (и некоторых других) случаях комп плюет на показания кислородника и работает в open loop -- то есть попросту используя заранее прошитые в его мозги значения величины ширины импульса, определенные для идеального движка. А теперь представь себе, что раньше, в процессе работы в closed loop, комп заметил, что ему на этом двигателе постоянно приходится корректировать ширину импульса на +5% (что может происходит например по причине
загаженности бензофильтра). Так почему бы ему не подкорректировать значения используемые в open loop на +5% раз он знает что на этом двигателе это приводит к правильной смеси? Это и есть адаптивная коррекция.

 

комментарии

Отправлено : Vladimir [78], 03 Июня 2002 в 20:45:18
В ответ на : Тем, кто будет про EEC IV читать. отправленным CawaSPB, 03 Июня 2002 в 18:31:56

[...]
Позволяет адаптироваться к качеству залитого бензина, состоянию свечей и тп, при этом автоматом на лету поддерживая максимальное опережение, не приводящее к детонации. Что, понятно, обеспечивает максимум мощности.
+++Это, вообще говоря, неверно. Максимальное опережение не есть максимум мощности (тяги) на колесах. Увеличивая опережение мы дойдем то угла, когда действительно максимальная мощность. Продолжая увеличивать опережение мощность будет падать. А детонации все нет. Это зависит от мотора и режима работы. Тем более, что показания датчика детонации начиная с определенных оборотв игнорируются. Потому оный датчик только для защиты. Во всех остальных случаях данные извлекаются из таблиц - это оптимум.

[...]
А теперь представь себе, что раньше, в процессе работы в closed loop, комп заметил, что ему на этом двигателе постоянно приходится корректировать ширину импульса на +5% (что может происходит например по причине загаженности бензофильтра). Так почему бы ему не подкорректировать значения используемые в open loop на +5% раз он знает что на этом двигателе это приводит к правильной смеси? Это и есть адаптивная коррекция.

+++Опять, вообще говоря, неверно. Дело в том, что причина обогащенной смеси может быть, например плохое горение смеси в _одном_ из цилиндров. Комп такой причины не обнаруживает. Обеднение смеси в open loop при таком раскладе может привести к смерти мотора из-за переобеднения смеси в режиме "тапка-в-асфальт" в остальных цилиндрах. Это просто недопустимо! Потому в open loop комп извлекает данные из таблиц (без коррекции), независимо от того, что там у нас в closed loop. А в closed loop, понятно, по показаниям датчика О2.
-- Володя.

Отправлено : Alex Zaitsev, 04 Июня 2002 в 10:34:16
В ответ на : Тем, кто будет про EEC IV читать. отправленным CawaSPB, 03 Июня 2002 в 18:31:56

>>> А вот интересно Получается, что в режиме "тапка в пол" лямбды не учитываются, т.е. все считается по статическим таблицам. А как комп определяет что "тапка в пол". Ну на АКПП есть датчик кик-дауна, а на МКПП? По ТПСу? А вот если у меня мозги от АКПП, а стоит механика, то что он о себе думает?

Отправлено : vogon, 04 Июня 2002 в 12:14:58

IMHO по WOT
По TPS определяет, когда тот в положении WOT, крайнем открытом (wide open throttle). Когда EEC видит напругу больше определенного предела на TPS, она считает что тот в WOT и меняет алгоритм расчета смеси на open loop.

Отправлено : Siniy, 04 Июня 2002 в 10:45:09
В ответ на : А вот интересно (>) отправленным Alex Zaitsev, 04 Июня 2002 в 10:34:16

а датчик кикдауна не оставили? по хорошему... ТПС все равно должен учитываться...  Тем более, что в продвинутых схемах кикдаун электронный, не кнопкой в конце хода педали, а именно исходя из сигнала ТПСа...

Отправлено : Siniy, 04 Июня 2002 в 10:58:33

если карбюратор управляется EECшкой, то там тоже может стоять TPS

Отправлено : zan00da, 04 Июня 2002 в 11:55:16

нипонил. т.е. у меня тоже есть тпс?
донцовый карб. я ж не знаю, мозги им управляют или так просто шуршат, как процессор в хорошем сервере - тихо, чтобы не мешать видюхе и харду общаться напрямую с памятью:)))

Отправлено : vogon, 04 Июня 2002 в 12:09:56

Нет.
С карбом EEC управляет только холостым ходом, прогревом и сбросом оборотов, видит только температуру движка и его обороты. Все. А, зажигание еще сдвигает.

Отправлено : Alex Zaitsev, 04 Июня 2002 в 10:49:59
В ответ на : а датчик кикдауна не оставили? (+) отправленным Siniy, 04 Июня 2002 в 10:45:09

: по хорошему... ТПС все равно должен учитываться... : Тем более, что в продвинутых схемах кикдаун электронный, не кнопкой в конйце хода педали, а именно исходя из сигнала ТПСа...

>>> Неа. А надо было?
На косворте он на троссике, т.е., видимо, по максимуму педали работает. Вот мне и интересно, что думает EEC о жизни без него

Отправлено : Siniy, 04 Июня 2002 в 10:57:47

чя бы на месте EEC думал бы то у водителя под педаль газа коврик попал :) или он извращенец :), но ведь против него не попрешь...  так что приходится экономить бензин...

А датчик то как устроен? может быть его можно и к нунешнему тросику приделать? или просто подключить к мозгам и попробовать позамыкать в режиме "газ в пол"?  Кстати, а коды диагностики об этом ничего не говорят?

Отправлено : Alex Zaitsev, 04 Июня 2002 в 11:08:39

Надеюсь, ЕЕЦ сообразительнее ;)

: А датчик то как устроен? может быть его можно и к нунешнему тросику приделать?
>>> Может быть и можно. Просто я об этом сразу не подумал и проморгал.

: или просто подключить к мозгам и попробовать позамыкать в режиме "газ в пол"? : Кстати, а коды диагностики об этом ничего не говорят?
>>> Веришь, за почти три месяца я их не разу не снимал ;)