کنترل کننده حلقه باز (Open-Loop Controller)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع کنترل کننده ها (Controller) را در آموزش زیر شرح دادیم :
کنترل کننده حلقه باز (Open-Loop Controller) :
کنترل بدون استفاده از فیدبک و اندازه گیری خروجی
کنترل کننده حلقه باز یا Open-Loop Controller نوعی کنترل کننده است که در آن سیگنال کنترلی بدون توجه به خروجی فعلی سیستم محاسبه می شود. به عبارت دیگر، در این روش هیچ فیدبکی از خروجی به ورودی وجود ندارد و کنترل کننده صرفا بر اساس یک برنامه از پیش تعیین شده یا یک مدل ساده از سیستم عمل می کند.
در کنترل حلقه باز، دقت و عملکرد سیستم به شدت به صحت مدل اولیه و عدم وجود اغتشاشات وابسته است. اگر مدل دقیق نباشد یا اغتشاشی رخ دهد، سیستم قادر به جبران آن نخواهد بود و خطا ایجاد می شود.
\[ u(t) = f(r(t)) \quad \text{(بدون وابستگی به y(t))} \]کاربردها: ماشین لباسشویی (برنامه از پیش تعیین شده)، چراغ راهنمایی با تایمر ثابت، سیستم های آبیاری زمان دار، اجاق های پخت ساده، برخی ربات های صنعتی در کارهای تکراری (بدون حسگر).
✅ مزایا: سادگی، هزینه پایین، عدم نیاز به سنسور، پایداری ذاتی (چون فیدبک وجود ندارد).
⚠️ معایب: عدم دقت در حضور اغتشاش، حساسیت به تغییرات پارامترها، عدم توانایی در اصلاح خطا.
یک مثال ساده: یک نانوایی که خمیر را به مدت ۲۰ دقیقه در فر می گذارد. این یک کنترل حلقه باز است زیرا زمان بر اساس تجربه تعیین شده و دمای واقعی فر اندازه گیری نمی شود (یا اگر اندازه گیری شود، برای تنظیم زمان استفاده نمی شود).
در رباتیک، کنترل حلقه باز برای حرکت در مسیرهای ساده و بدون نیاز به دقت بالا استفاده می شود. برای مثال، یک ربات که بازوی خود را ۹۰ درجه می چرخاند، اگر موتورها گام به گام حرکت کنند (بدون انکودر)، یک کنترل حلقه باز است.
گرچه کنترل حلقه باز ساده است، اما در اکثر کاربردهای صنعتی و دقیق، کنترل حلقه بسته ترجیح داده می شود.
