什麼是電子和自動化中的反饋

反饋是每個系統C(圖1)的輸出值對同一系統輸入的影響。更寬的 反饋——系統運行結果對該運行性質的影響。

除了輸出量外,外部影響也會影響功能係統(圖 1 中的 x)。傳輸反饋的 AV 電路稱為反饋迴路、線路或通道。

什麼是電子和自動化中的反饋

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通道本身可以包含任何在傳輸過程中轉換輸出值的系統(D,圖 2)。在這種情況下,系統輸出到輸入的反饋被認為是使用或通過 D 系統發生的。

反饋

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反饋是電子學和自動控制理論中最重要的概念之一。在對自動系統、生物體、經濟結構等各種過程的研究中,可以找到包含反饋的系統實施的具體例子。

由於概念的普遍性,適用於各個科學技術領域,該領域的術語並沒有建立起來,每個特定的知識領域通常都使用自己的術語。

自動控制系統

例如, 在自動控制系統中 廣泛使用 負反饋和正反饋的概念,它通過具有相應負增益或正增益的增益連接定義系統輸出與其輸入之間的連接。

在電子放大器的理論中,這些術語的含義是不同的:反饋稱為負反饋,它降低了總增益的絕對值,而正反饋則增加了它。

取決於電子放大器理論中的實現方法 電流、電壓和組合反饋.

自動控制系統通常包括 附加評論用於穩定係統或改善其中的瞬變。他們有時被稱為 矯正 其中有 難的 (使用增壓器連接執行), 靈活的 (通過微分關係實現), 等速的 ETC。

在不同的系統中你總能找到 閉合的影響鏈...例如,在圖。 2、系統的B部分作用於D部分,後者又作用於C。因此,此類系統也稱為 閉環系統,閉環或閉環系統。

在復雜系統中,可能存在許多不同的反饋迴路。在多元素系統中,一般來說,每個元素的輸出都會影響所有其他元素的輸入,包括它自己的輸入。

每種影響都可以從三個主要方面來考慮:代謝、能量和信息。第一個與物質的位置、形狀和成分的變化有關,第二個與能量的傳遞和轉換有關,第三個與信息的傳輸和轉換有關。

在控制理論中,只考慮影響的信息方面。因此,反饋可以定義為 將關於系統輸出值的信息傳遞給它的輸入,或者作為通過反饋鏈路從輸出到系統輸入轉換的信息的到達。

該設備的原理是基於反饋的應用。 自動控制系統 (ACS)…在它們中,由於作用在系統前部的干擾(圖 3 中的 z)的影響減少,反饋的存在提高了抗噪性。

自動控制系統(ACS)裝置的原理

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如果在與傳遞函數 Kx (p) 和 K2 (p) 連接的線性系統中移除反饋迴路,則輸出值 x 的圖像 x 由以下關係確定:

如果在這種情況下要求輸出值x正好等於參考動作x*,那麼系統的總增益K(p)=K1(p)K2(p)必須等於1且必須有無干擾 z。 z 的存在和 K (p) 與單位的偏差會產生誤差 e,即區別

對於 K (p) = 1 我們有

如果我們現在使用反饋關閉系統,如圖 1 所示。 3、圖像的輸出量x將由以下關係確定:

從關係式可以看出,對於足夠大的增益模塊 Kx (p),第二項可以忽略不計,因此干擾 z 的影響可以忽略不計。同時,輸出量 x 的值與參考變量的值相差很小。

工業廠房中的機器人

在具有反饋的封閉系統中,與開放系統相比,可以顯著降低噪聲的影響,因為後者不響應受控對象的實際狀態,是“盲”和“聾”«直到變化在這種狀態下。

讓我們以飛機飛行為例。如果飛機的方向舵經過高精度預先調整,使其朝某個方向飛行,並且固定得牢牢固定,那麼陣風和其他隨機和不可預見的因素會使飛機偏離預期的航向。

只有反饋系統(自動駕駛儀)能夠糾正位置,它能夠將給定航向 x * 與實際 x 進行比較,並根據產生的偏差改變方向舵位置。


自駕自動駕駛

反饋系統通常被認為是錯誤驅動的(差異)。如果鏈路 Kx (p) 是具有足夠大增益的放大器,則在傳遞函數 K2 (p) 上施加的某些條件下,其餘路徑中閉環系統保持穩定。

在這種情況下,穩態誤差 e 可以任意小。只要它出現在放大器 Kx (p) 的輸入端就足以形成足夠大的電壓並在其輸出端形成,它會自動補償干擾並提供這樣的 x 值,此時差值 e= x * — x 足夠小。e 的最小增加導致 ti 的不成比例的更大增加......因此,任何(在實際限制內)干擾 z 都可以得到補償,此外,誤差 e 的值任意小,高增益機動路徑是常稱深。

混合系統中的反饋也會發生在復雜系統的運行過程中,該系統由不同性質的對象組成,但有目的地行動。這些是系統:操作員(人)和機器、教師和學生、講師和聽眾、人和學習設備。

在所有這些例子中,我們都在處理一個封閉的影響鏈。通過反饋渠道,操作員接收有關受控機器運行性質的信息,培訓者接收有關學生行為和培訓結果等的信息。在所有這些情況下,在運行過程中,兩者通過渠道傳輸的信息內容,以及渠道本身發生了顯著變化。

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