Про обратную связь

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
hbot
Открыл глаза
Сообщения: 62
Зарегистрирован: Чт ноя 05, 2009 14:10:04
Откуда: Раша

Про обратную связь

Сообщение hbot »

Всем привет!

Есть один довольно примитивный вопросик, который, однако, мучает меня изрядно в последнее время. Вот есть схемка с обратной связью:
Изображение
Схема эта, как я понимаю, есть простой повторитель, который можно сделать на ОУ. Мне понятно, что для того, чтобы сделать выход "Y" равным входу "x", т.е. 1 в данном случае, нужно чтобы разница "e" между входом и выходом стремилась к нулю, иначе умножение на высокий КУ "K" даст слишком большой выходной сигнал. Но почему система САМА стремится сделать разницу входа и выхода близкой к нулю, не понимаю??? Как она узнаёт о том, что она должна это сделать? Даже Симулинк сам это знает откуда-то!? Как работает это автоматическое регулирование, объясните, пожалуйста?
Вложения
os.png
(5.23 КБ) 708 скачиваний
Реклама
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Про обратную связь

Сообщение Gudd-Head »

Дык, у вас связ-то отрицательная. Потому и устойчиво сама себя регулирует.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Реклама
hbot
Открыл глаза
Сообщения: 62
Зарегистрирован: Чт ноя 05, 2009 14:10:04
Откуда: Раша

Re: Про обратную связь

Сообщение hbot »

Я знаю, что она отрицательная. Мне не понятно именно то, как система "сама себя" регулирует. Можно это как-то объяснить "на пальцах"? Вы извините, если я глупые вопросы задаю, но ветка, вроде бы, как раз для них предусмотрена...
Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Пн авг 18, 2014 14:04:28, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение пункта 2.7. Подредактировал. Предупредил!!
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Про обратную связь

Сообщение Gudd-Head »

На пальцах... Ну как-то так (на примере устойчивого равновесия):
Изображение
Допустим, тут входной сигнал — угол наклона чаши. За счёт ООС (в данном случае силы тяжести) шарик всегда будет внизу.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Света
Модератор
Сообщения: 10740
Зарегистрирован: Пн июл 07, 2008 10:46:09
Откуда: Россия

Re: Про обратную связь

Сообщение Света »

"На пальцах"... Предположим, сигнал на выходе пытается увеличиться. Напряжение обратной связи также увеличивается, подаётся на вход, коэффициент усиления усилителя уменьшается и сигнал на выходе уменьшается. При уменьшении сигнала на выходе, напряжение обратной связи уменьшается, на вход подаётся меньший сигнал ООС и сигнал на выходе увеличивается...
Если хотите, чтобы жизнь улыбалась вам, подарите ей своё хорошее настроение
Реклама
hbot
Открыл глаза
Сообщения: 62
Зарегистрирован: Чт ноя 05, 2009 14:10:04
Откуда: Раша

Re: Про обратную связь

Сообщение hbot »

Спасибо за объяснения. Теперь не понятен только один момент:
Света писал(а):...сигнал на выходе пытается увеличиться. Напряжение обратной связи также увеличивается, подаётся на вход, коэффициент усиления усилителя уменьшается и сигнал на выходе уменьшается...
Почему уменьшается КУ усилителя? Он постоянен же и равен 1000 на рисунке у меня...
Реклама
Аватара пользователя
Gudd-Head
Друг Кота
Сообщения: 20092
Зарегистрирован: Чт сен 18, 2008 12:27:21
Откуда: Столица Мира Санкт-Петербург

Re: Про обратную связь

Сообщение Gudd-Head »

А вы задержку добавьте в вашу схему. Лучше цифровую. И посмотрите чего-как будет устаканиваться. Сразу, наверное, понятно станет.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Аватара пользователя
falkonist
Друг Кота
Сообщения: 4471
Зарегистрирован: Вс мар 04, 2007 11:39:00
Откуда: Ukraine, Kyiv
Контактная информация:

Re: Про обратную связь

Сообщение falkonist »

А Вы почитайте-ка про ОУ и обратную связь: http://cxem.net/beginner/beginner96.php

Может, понятнее станет.
Выслушай и противную сторону, даже если она и противна
Аватара пользователя
YS
Друг Кота
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05
Контактная информация:

Re: Про обратную связь

Сообщение YS »

Но почему система САМА стремится сделать разницу входа и выхода близкой к нулю, не понимаю?
Потому, что так устроен наш мир.

Ваш вопрос сродни вопросу "почему камень падает на землю". :) Да, мы напридумывали всяких ускорений свободного падения и прочего, но это не отвечает на фундаментальный вопрос, почему камень именно падает, а не улетает вверх и зависает на какой-то высоте, например. Просто так устроена наша вселенная.

Если отойти от философии, то на пальцах можно представить, что вычитающий узел на входе вычитает весь тот вклад, что наусиливал усилитель, потому что вычитается непосредственно то, что есть на выходе усилителя. Соответственно, остается только то, что пришло - усиление равно единице.

Ну а так, если пользоваться теорией ОС, то известно, что усиление такой схемы описывается уравнением

Kос=Ku(1 + b*Ku),

где Koc - результирующий коэффициент усиления, Ku - коэффициент усиления усилителя без ОС, b - коэффициент передачи цепи ОС. У вас последний равен единице, соответственно общее усиление - Ku/Ku=1. Что и наблюдаем.
на примере устойчивого равновесия
Собственно, почему шарик стремится в нижнюю точку (к минимуму энергии) - тоже хороший вопрос. :) И на него тоже отвечает не физика, а скорее философия. Это фундаментальные свойства, которые просто следуют из опыта и принимаются как аксиомы. :dont_know:
Даже Симулинк сам это знает откуда-то!?
Симулинк ничего не знает. :) Он просто решает уравнение, (приближенно) описывающее наш мир, и получает результат, прогнозируемый этим уравнением.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
hbot
Открыл глаза
Сообщения: 62
Зарегистрирован: Чт ноя 05, 2009 14:10:04
Откуда: Раша

Re: Про обратную связь

Сообщение hbot »

Спасибо, тема стала мне теперь понятней, а это - самое главное!
Вагоновожатый
Родился
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Сб окт 18, 2014 16:13:54

Re: Про обратную связь

Сообщение Вагоновожатый »

Всем привет!
Я новичок на этом форуме, так что не пинайте сильно. Хоть автору темы уже всё стало понятно, но хочется ещё немножко пояснить.

В данной схеме есть лишь один вход (управляющее воздействие) и выход, поэтому по ней действительно не совсем понятно, что и почему должно стабилизироваться. Чтобы было понятнее, я бы сразу после усилителя добавил ещё один сумматор. На один вход подать сигнал с усилителя, на другой - некое возмущающее воздействие, а с выхода сумматора уже снимать выходной сигнал Y. Предположим, поступило положительное возмущающее воздействие. Оно пройдёт через первый сумматор, инвертируется и дойдёт до входа усилителя со знаком минус. Усилитель его усилит и выходной сигнал уменьшится, частично скомпенсировав возмущение. Это если упрощённо. Чтобы понять причины всего этого, рекомендую составить системы уравнений по этой схеме и посмотреть, как выходной сигнал соотносится с входными сигналами (желаемым значением x и возмущением) и посмотреть, как они зависят от коэффициента усиления.

Вообще статическая ошибка будет всегда, иначе усилителю будет нечего усиливать.
Ответить

Вернуться в «Теория»