इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऑटोमेशन मध्ये फीडबॅक काय आहे

फीडबॅक म्हणजे प्रत्येक सिस्टीम C (Fig. 1) च्या आउटपुट मूल्याचा समान प्रणालीच्या इनपुटवर होणारा परिणाम. विस्तीर्ण अभिप्राय - या कार्याच्या स्वरूपावर प्रणालीच्या कार्याच्या परिणामांचा प्रभाव.

आउटपुटच्या प्रमाणाव्यतिरिक्त, बाह्य प्रभाव देखील कार्य प्रणालीवर कार्य करू शकतात (चित्र 1 मध्ये x). AV सर्किट ज्याद्वारे फीडबॅक प्रसारित केला जातो त्याला फीडबॅक लूप, लाइन किंवा चॅनेल म्हणतात.

तांदूळ. १.

चॅनेलमध्ये स्वतःच कोणतीही प्रणाली (डी, अंजीर 2) असू शकते जी त्याच्या प्रसारणाच्या प्रक्रियेत आउटपुट मूल्य बदलते. या प्रकरणात, सिस्टमच्या आउटपुटपासून त्याच्या इनपुटपर्यंतचा फीडबॅक डी सिस्टम वापरून किंवा द्वारे येतो असे म्हटले जाते.

तांदूळ. 2.

अभिप्राय ही इलेक्ट्रॉनिक्स आणि स्वयंचलित नियंत्रण सिद्धांतातील सर्वात महत्वाची संकल्पना आहे. फीडबॅक असलेल्या प्रणालींच्या अंमलबजावणीची ठोस उदाहरणे स्वयंचलित प्रणाली, सजीव प्राणी, आर्थिक संरचना इत्यादींमध्ये विविध प्रकारच्या प्रक्रियांचा अभ्यास करताना आढळू शकतात.

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये लागू असलेल्या संकल्पनेच्या सार्वत्रिकतेमुळे, या क्षेत्रातील शब्दावली स्थापित केलेली नाही आणि ज्ञानाचे प्रत्येक विशिष्ट क्षेत्र, नियम म्हणून, स्वतःची संज्ञा वापरते.

उदाहरणार्थ, स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले नकारात्मक आणि सकारात्मक अभिप्रायाच्या संकल्पना, जे संबंधित नकारात्मक किंवा सकारात्मक लाभासह लाभ कनेक्शनद्वारे सिस्टमचे आउटपुट आणि त्याच्या इनपुटमधील कनेक्शन परिभाषित करते.

इलेक्ट्रॉनिक अॅम्प्लीफायर्सच्या सिद्धांतामध्ये, या अटींचा अर्थ भिन्न आहे: अभिप्राय नकारात्मक म्हणतात, जे एकूण लाभाचे परिपूर्ण मूल्य कमी करते आणि सकारात्मक - ते वाढवते.

इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर्सच्या सिद्धांतामध्ये अंमलबजावणीच्या पद्धतींवर अवलंबून आहे वर्तमान, व्होल्टेज आणि एकत्रित अभिप्राय.

स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली अनेकदा समाविष्ट अतिरिक्त पुनरावलोकनेसिस्टीम स्थिर करण्यासाठी किंवा त्यातील ट्रान्झिएंट्स सुधारण्यासाठी वापरले जाते. त्यांना कधीकधी म्हणतात सुधारात्मक आणि त्यांच्यामध्ये आहेत कठीण (बूस्टर कनेक्शन वापरून केले जाते), लवचिक (भिन्न नातेसंबंधाद्वारे लागू केलेले) isodromic इ.

वेगवेगळ्या प्रणालींमध्ये आपण नेहमी शोधू शकता प्रभावाची बंद साखळी… उदाहरणार्थ, अंजीर मध्ये. 2, प्रणालीचा भाग B भाग D वर कार्य करतो आणि नंतरचा भाग C वर कार्य करतो. म्हणून, अशा प्रणालींना असेही म्हणतात. बंद-लूप प्रणाली, बंद-लूप किंवा बंद-लूप प्रणाली.

जटिल प्रणालींमध्ये, अनेक भिन्न अभिप्राय लूप अस्तित्वात असू शकतात. बहु-घटक प्रणालीमध्ये, प्रत्येक घटकाचे आउटपुट, सामान्यतः, त्याच्या स्वतःच्या इनपुटसह इतर सर्व घटकांच्या इनपुटवर परिणाम करू शकते.

प्रत्येक प्रभावाचा तीन मुख्य पैलूंमधून विचार केला जाऊ शकतो: चयापचय, उत्साही आणि माहितीपूर्ण. पहिला पदार्थाचे स्थान, आकार आणि रचनेतील बदलांशी संबंधित आहे, दुसरा ऊर्जा हस्तांतरण आणि परिवर्तनाशी आणि तिसरा माहितीच्या प्रसार आणि परिवर्तनाशी संबंधित आहे.

नियंत्रण सिद्धांतामध्ये, प्रभावांची केवळ माहितीची बाजू विचारात घेतली जाते. अशा प्रकारे, अभिप्राय म्हणून परिभाषित केले जाऊ शकते सिस्टमच्या आउटपुट मूल्याविषयी माहिती त्याच्या इनपुटमध्ये पाठवणे किंवा फीडबॅक लिंकद्वारे आउटपुटमधून सिस्टमच्या इनपुटमध्ये रूपांतरित माहितीचे आगमन.

डिव्हाइसचे तत्त्व फीडबॅकच्या अनुप्रयोगावर आधारित आहे. स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली (ACS)... त्यांच्यामध्ये, अभिप्रायाची उपस्थिती, प्रणालीच्या पुढील भागामध्ये कार्य करणार्‍या हस्तक्षेपाच्या (चित्र 3 मध्ये z) प्रभाव कमी झाल्यामुळे आवाजाची प्रतिकारशक्ती वाढवते.

तांदूळ. 3.

ट्रान्सफर फंक्शन्स Kx (p) आणि K2 (p) सह कनेक्शन असलेल्या रेखीय प्रणालीमध्ये आपण फीडबॅक लूप काढून टाकल्यास, आउटपुट मूल्य x ची प्रतिमा x खालील संबंधांद्वारे निर्धारित केली जाते:

जर या प्रकरणात आउटपुट मूल्य x हे संदर्भ क्रियेच्या x * च्या बरोबर असणे आवश्यक असेल, तर प्रणालीचा एकूण लाभ K (p) = K1 (p) K2 (p) एकतेच्या समान असणे आवश्यक आहे आणि तेथे असणे आवश्यक आहे. हस्तक्षेप नाही z. z ची उपस्थिती आणि K(p) चे एकात्मतेपासून विचलन यामुळे त्रुटी निर्माण होते e.e. फरक

K(p) = 1 साठी आपल्याकडे आहे

जर आपण आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे फीडबॅक वापरून सिस्टम बंद केले तर. 3, आउटपुट प्रमाण x ची प्रतिमा खालील संबंधांद्वारे निर्धारित केली जाईल:

हे या संबंधातून पुढे आले आहे की पुरेशा मोठ्या लाभ मॉड्यूल Kx (p) साठी, दुसरी संज्ञा नगण्य आहे आणि म्हणून हस्तक्षेप z चा प्रभाव नगण्य आहे. त्याच वेळी, आउटपुट परिमाण x चे मूल्य संदर्भ व्हेरिएबलच्या मूल्यापेक्षा फारच कमी असेल.

फीडबॅकसह बंद प्रणालीमध्ये, खुल्या प्रणालीच्या तुलनेत आवाजाचा प्रभाव लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य आहे, कारण नंतरचे नियंत्रित ऑब्जेक्टच्या वास्तविक स्थितीला प्रतिसाद देत नाही, बदल होईपर्यंत "आंधळा" आणि "बहिरा" असतो. या राज्यात.

उदाहरण म्हणून विमानाचे उड्डाण घेऊ. जर विमानाचे रडर्स उच्च अचूकतेने पूर्व-समायोजित केले गेले आहेत जेणेकरून ते एका विशिष्ट दिशेने उडेल आणि जर ते कठोरपणे निश्चित केले असेल, तर वाऱ्याचे झुळके आणि इतर यादृच्छिक आणि अनपेक्षित घटक विमानाला इच्छित मार्गापासून दूर जातील.

केवळ फीडबॅक सिस्टम (ऑटोपायलट) ही स्थिती दुरुस्त करण्यास सक्षम आहे, जी दिलेल्या अभ्यासक्रमाची x * ची वास्तविक x शी तुलना करण्यास सक्षम आहे आणि परिणामी विचलनावर अवलंबून, रडरची स्थिती बदलू शकते.

फीडबॅक सिस्टम अनेकदा त्रुटी-चालित (विसंगती) असल्याचे म्हटले जाते. जर लिंक Kx (p) एक पुरेसा मोठा फायदा असलेले अॅम्प्लिफायर असेल, तर उर्वरित मार्ग K2 (p) वर हस्तांतरण फंक्शन लादलेल्या काही अटींनुसार, बंद-लूप प्रणाली स्थिर राहते.

या प्रकरणात, स्थिर-स्थिती त्रुटी e अनियंत्रितपणे लहान असू शकते. एम्पलीफायर Kx (p) च्या इनपुटवर दिसणे पुरेसे आहे जेणेकरून पुरेसे मोठे व्होल्टेज तयार होते आणि त्याच्या आउटपुटवर तयार होते, जे आपोआप हस्तक्षेपाची भरपाई करते आणि x चे असे मूल्य प्रदान करते ज्यामध्ये फरक e= x * — x पुरेसे लहान असेल.e मधील सर्वात लहान वाढ ti मधील असमानतेने मोठ्या वाढीस कारणीभूत ठरते... म्हणून, कोणत्याही (व्यावहारिक मर्यादेत) हस्तक्षेप z ची भरपाई केली जाऊ शकते, आणि शिवाय, त्रुटी e च्या अनियंत्रितपणे लहान मूल्यासह, उच्च-लाभाचा युक्ती मार्ग आहे अनेकदा खोल म्हणतात.

मिश्र प्रणाल्यांमध्ये अभिप्राय देखील वेगवेगळ्या निसर्गाच्या वस्तू असलेल्या जटिल प्रणालींच्या कार्यादरम्यान होतो, परंतु हेतुपुरस्सर कार्य करतो. या प्रणाली आहेत: ऑपरेटर (मानवी) आणि मशीन, शिक्षक आणि विद्यार्थी, व्याख्याता आणि प्रेक्षक, मानव आणि शिक्षण उपकरण.

या सर्व उदाहरणांमध्ये आपण प्रभावांच्या बंद शृंखला हाताळत आहोत. फीडबॅक चॅनेलद्वारे, ऑपरेटरला नियंत्रित मशीनच्या कार्याचे स्वरूप, प्रशिक्षक - विद्यार्थ्याच्या वर्तनाची माहिती आणि प्रशिक्षणाचे परिणाम इत्यादीची माहिती मिळते. या सर्व बाबतीत, कामकाजाच्या प्रक्रियेत, दोन्ही चॅनेलद्वारे प्रसारित केलेल्या माहितीची सामग्री आणि चॅनेल स्वतः लक्षणीय बदलतात.