Τι είναι το κέρδος βρόχου;

Το κέρδος βρόχου είναι ο όρος που εφαρμόζεται στο κέρδος σε μια παράμετρο όταν ένα τμήμα της εξόδου μιας συσκευής στο κύκλωμα ή το σύστημα επιστρέφεται ως είσοδος στη συσκευή.Υπάρχουν αρνητικά και θετικά συστήματα κέρδους βρόχου.Αυτός ο μηχανισμός ανάδρασης είναι σημαντικός ως τεχνική ελέγχου στον έλεγχο των χημικών διαδικασιών, στις γραμμές κατασκευής, στα ηλεκτρονικά κυκλώματα και στα βιολογικά συστήματα.

Το σκυλάκι ενός ηχείου όταν ένα μικρόφωνο δείχνει ότι απεικονίζει ένα κέρδος βρόχου εκτός ελέγχου.Το μικρόφωνο παίρνει τον ήχο από το ηχείο και το στέλνει πίσω στον ενισχυτή, ο οποίος μεγεθύνει τον ήχο και τον στέλνει ξανά το ηχείο.Καθώς ο κύκλος συνεχίζεται, το σήμα είναι μεγαλύτερο από το εύρος λειτουργικών εισροών του ηχείου και τα ενοχλητικά ζητήματα ήχου.

Σε αρνητική ανάδραση, οι πληροφορίες κινούνται προς τα πίσω.Οι ροές εισόδου φτάνουν σε ένα βήμα επεξεργασίας, η διαδικασία ή η αλλαγή συμβαίνει και η παράμετρος εξόδου μετράται και συγκρίνεται με το σημείο ρύθμισης ή την επιθυμητή τιμή.Έχει γίνει μια ανάντη ρύθμιση και ο βρόχος επαναλαμβάνεται.Πρόκειται για ένα σύστημα ανατροφοδότησης κλειστού βρόχου.

Η θετική ανατροφοδότηση, που ονομάζεται επίσης feed-forward, εμφανίζεται όταν μετρούνται οι παράμετροι ροής εισόδου πριν από τη διαδικασία και ο ελεγκτής ρυθμίζεται πριν από τη διαδικασία.Και τα δύο συστήματα έχουν αξία και συνήθως συνδυάζονται χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή ανάδρασης για να τροφοδοτούν πληροφορίες στον ελεγκτή τροφοδοσίας.Ο ελεγκτής τροφοδοσίας προς τα εμπρός επεξεργάζεται αυτά τα δεδομένα με τα δεδομένα παραμέτρων ροής εισόδου για να γίνει η ρύθμιση.Η θερμοκρασία και ο ρυθμός ροής του εισερχόμενου υγρού αποστέλλονται στον ελεγκτή τροφοδοσίας.Η κατάντη θερμοκρασία αποστέλλεται στον ελεγκτή ανάδρασης, ο οποίος τη συγκρίνει με το σημείο ρύθμισης.Ο ελεγκτής feed-forward τροποποιεί την αλλαγή που απαιτείται από τον ελεγκτή ανάδρασης με τις τρέχουσες πληροφορίες που λαμβάνει.Με τη χρήση αυτού του συνδυασμένου συστήματος ελέγχου κέρδους κλειστού βρόχου, αποφεύγονται οι μεταβολές στη θερμοκρασία του θερμαινόμενου υγρού και η υπόλοιπη διαδικασία προχωρά πιο ομαλά.

Το συνδυασμένο σύστημα ελέγχου τροφοδοσίας/ανατροφοδότησης μπορεί να ονομαστεί buffer επειδή λειτουργείΔιατηρήστε μια σταθερή τιμή εξόδου.Ένας ενισχυτής OP είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που κάνει το ίδιο πράγμα.Αποδέχεται δύο εισόδους και έχει μία μόνο έξοδο που είναι είτε υψηλή είτε χαμηλή, ανάλογα με τη διαφορά των εισροών.Ο σχεδιασμός ορισμένων ενισχυτών OP προκαλεί μία από τις τιμές εισόδου να αναστρέφεται ή να αλλάζει το σύμβολο και στη συνέχεια η έξοδος αποστέλλεται ως μία από τις εισόδους.Ο στόχος είναι η εξισορρόπηση και των δύο εισροών στην ίδια τιμή.

Το κέρδος Open Loop αναφέρεται σε έναν μηχανισμό ελέγχου που δεν χρησιμοποιεί πληροφορίες διαδικασίας για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του συστήματος.Ένας ενισχυτής OP μπορεί να χαρακτηριστεί ως συσκευή ανοικτού βρόχου, αλλά τοποθετείται σε ένα μεγαλύτερο σύστημα ελέγχου ανάδρασης, το οποίο είναι κλειστό.Χρησιμεύει ως συσκευή buffering στο κύκλωμα.

Η κατασκευή χρησιμοποιεί συστήματα ανατροφοδότησης κλειστού βρόχου, αν και συχνά μέσω χειροκίνητων διαδικασιών.Η βάση του ελέγχου στατιστικής διαδικασίας είναι μια άλλη έκφραση ενός συστήματος ανάδρασης.Τα βιολογικά συστήματα χρησιμοποιούν χειριστήρια βρόχου κέρδους, από τον έλεγχο της κυτταρικής αναπνοής έως την ισορροπία ολόκληρων οικοσυστημάτων.