Cómo entender el circuito de retroalimentación fácilmente

Answer 1

Para comprender la retroalimentación intuitivamente, usemos un ejemplo de un cubo de agua. Supongamos que su objetivo es llenar el balde con una marca de 650 ml. ¿Qué harás?

Comenzará a verter más y más agua y luego disminuirá la velocidad hasta alcanzar los 650 ml. Pero es probable que vaya más de lo que quería. No hay opción de regresar y reducir el agua. Esto es de bucle abierto.

Ahora cerramos el ciclo. Agregamos un pequeño grifo al costado del balde que podemos usar para eliminar un poco de agua. Ahora, cuando comienza a llenar el agua, si supera los 650 ml, mide la diferencia y elimina esa cantidad del grifo. En cierto modo, el grifo controla cómo se llena el agua en el balde. Esta es una retroalimentación de ciclo cerrado. Este proceso le permitirá acercarse mucho más a 650 ml mucho mejor que el caso de bucle abierto.

Ahora comienza a ponerse interesante. ¿Qué pasa si hay un retraso largo en la comunicación entre el grifo y el grifo que llena el balde? Cuando el grifo le pide al grifo que llene menos agua, en cambio debido al retraso comienza a llenar más agua. ¿Qué pasará aquí? ¡El cubo se desbordará! Esta es una respuesta positiva que hace que el sistema sea inestable.

¿De dónde viene este retraso? Proviene de grandes condensadores en los circuitos que ‘retrasan’ la transmisión de la instrucción. ¿Cómo evitarlo? ¡Haga condensadores más pequeños! ¡O bombee más corriente para que respondan más rápido! O traiga una resistencia en serie para crear un cero que reduzca el retraso.

Todo esto está bien cubierto en las clases de teoría de retroalimentación y en otras respuestas. Comprender la intuición es muy importante.

Answer 2

1. Póngase cómodo con los diagramas de bloques y los SFG.
2. Introducción al análisis del dominio S.
3. Resolución de la ecuación diferencial ordinaria de segundo orden.
4. Parcelas de Bode.

Aquí hay algunos conceptos clave que lo ayudarían.

1. No considere el sistema de retroalimentación de la unidad como un sistema de retroalimentación con ganancia de retroalimentación como 1. Los diagramas de bloques tratan con el análisis de dominio s. Y ganancia = 1 es impulso en el dominio del tiempo. Entonces, considere el sistema de retroalimentación de la unidad como una entidad separada (es por eso que también se llama como sistemas de bucle C)
2. Conozca siempre las condiciones y suposiciones cristalinas: estabilidad BIBO (entrada limitada, salida limitada) en un sistema de tiempo variable de segundo orden lineal (LTI) con SISO (entrada única, salida única).
3. Se requieren compensadores y controladores porque cuando hacemos una planta a partir de un diseño, la planta no siempre termina con las respuestas requeridas debido a incertidumbres y desviaciones de fabricación. Entonces, en lugar de demoler toda la planta y crear una nueva, colocamos un controlador o un compensador para obtener la respuesta requerida.
4. El controlador y los compensadores son lo mismo, pero se diferencian según su especificación de diseño. Si se toman las especificaciones del dominio de frecuencia para diseñar el bloque, entonces se llama compensador (adelanto, retraso, adelanto de retraso …) y cuando se usan las especificaciones del dominio de tiempo para diseñar el bloque, se denomina controlador (p, pd, pid … )
5. El sistema de retroalimentación se realiza para garantizar que la salida sea realmente igual al nivel deseado. Este nivel deseado o respuesta deseada se denomina referencia. Los sistemas prácticos se contaminan con ruidos, envejecimiento de materiales, incertidumbres medioambientales. Por lo tanto, el nivel de salida no siempre es el valor calculado. Por esta razón, la salida se mide mediante instrumentos de medición (suponga que los instrumentos de medición no influyen en el valor de salida) y el valor se compara con nuestra referencia. Para la comparación, debe realizar la resta. Entonces solo obtendrá un error significativo. Agregar no nos dará ningún valor útil. Por lo tanto, los sistemas de retroalimentación siempre son negativos.
6. Cada sistema práctico tarda un tiempo en responder y traer el cambio requerido en la salida. Este retraso de respuesta se modela en el bloque del sistema mismo. Para situaciones simples, considere que la referencia o el valor de entrada no cambian cuando la salida está experimentando un cambio. Si tanto las entradas como la referencia cambian, se convierte en una situación compleja tratada en la dinámica de los sistemas de control. Puede considerar que el sistema no tiene ningún valor inicial.
7. Aplicamos algunas señales específicas como entradas. El más común de ellos es la entrada escalonada y la entrada sinusoidal porque muchas situaciones de ingeniería solo tratan estas dos entradas. No dibujes una curva de entrada arbitraria para analizar un circuito.
8. Para entrada sinusoidal en sistemas LTI, la salida también es una sinusoide de la misma frecuencia. Aquí el retraso de respuesta del sistema puede ser tal que la retroalimentación esté 180 grados fuera de fase con la entrada para alguna situación. Cuando esto sucede, la señal de retroalimentación cuando se resta de la referencia, ¡en realidad suma! Piensa sobre esto. Entonces nuestro sistema de retroalimentación negativa se convierte en una retroalimentación positiva y nuestro sistema oscila.
9. ¡El último! ¡Recuerde siempre que hay una señal y hay un sistema! ¡Para la misma expresión, podría ser una señal o un sistema!

Answer 3

Puedes entenderlo conceptualmente con bastante facilidad. Comprender realmente tampoco es demasiado difícil, pero el fondo es un verdadero asesino. Tienes que entender ecuaciones diferenciales como tus tablas de multiplicar. También deberá poder realizar transformaciones de Laplace.

Controles fue el curso más difícil que tomé en la universidad. Muchas matemáticas. También fue uno de los más interesantes y personalmente gratificantes.

Answer 4

Las retroalimentaciones son normalmente negativas, de lo contrario, el circuito oscila y eso es algo que debería importarnos, ya que los componentes no son solo resistencias, condensadores, inductores, diodos, etc., sino una mezcla debido a RLC parásitos y una retroalimentación que parece ser bastante estable. no está en frecuencias muy altas y se necesita agregar algún filtro para eliminar las oscilaciones de HF. Las retroalimentaciones positivas se utilizan cuando la oscilación es lo que buscamos y los osciladores funcionan cuando la ganancia del bucle es una en la frecuencia correcta y menor que en otras frecuencias, que normalmente se logra mediante cambios de fase, la retroalimentación de oscilación se ingresa en la entrada negativa con 180 grados de desfase, las frecuencias con 179 o 181 grados de desfase no lograrán la retroalimentación constructiva correcta.

Las retroalimentaciones negativas se utilizan para limitar la amplificación o para hacer que el amplificador siga una relación específica entre entrada y salida, que podría ser lineal (resistencias), logarythmic (resistencia de diodo), exponencial (diodo de resistencia), diferencial (condensador) -resistencia), integral (resistencia-condensador).

Cuando tenemos un amplificador de potencia que atraviesa secciones no lineales de transistores (polarización B o C), la señal de salida puede compararse con la entrada y la diferencia (distorsión) alimenta (negativamente) al preamplificador para reforzar / reducir amplificación para minimizar la distorsión.

En Op Amp, la retroalimentación es bastante fácil de entender con solo conocer dos propiedades de OA, sus impedancias de entrada son lo suficientemente altas como para considerarse infinitas y la ganancia de OA es tan alta que la señal entre entradas positivas y negativas podría considerarse cero (sin potencial diferencial en cualquier frecuencia, incluida CC), tienen el mismo voltaje para cualquier cálculo y el circuito externo no pierde corriente en las entradas.