Qu'est-ce que le gain de boucle?

Le gain de boucle est le terme appliqué au gain dans un paramètre lorsqu'une partie de la sortie d'un périphérique dans le circuit ou le système est renvoyée en entrée sur l'appareil.Il existe des systèmes de gain de boucle négatifs et positifs.Ce mécanisme de rétroaction est important en tant que technique de contrôle dans le contrôle des processus chimiques, les lignes de fabrication, les circuits électroniques et les systèmes biologiques.

Le casse-tête d'un haut-parleur lorsqu'un microphone est pointé sur elle illustre un gain de boucle incontrôlable.Le microphone ramasse le son du haut-parleur et le renvoie à l'amplificateur, ce qui amplifie le son et le renvoie à nouveau le haut-parleur.Au fur et à mesure que le cycle se poursuit, le signal est supérieur à la plage d'entrée de fonctionnement du haut-parleur et les problèmes sonores ennuyeux.

Dans les commentaires négatifs, les informations reculent.Les flux d'entrée arrivent à une étape de traitement, le processus ou le changement se produit et le paramètre de sortie est mesuré et comparé au point de consigne ou à la valeur souhaitée.Un réglage en amont est effectué et la boucle se répète.Il s'agit d'un système de rétroaction de gain en boucle fermée.

Une rétroaction positive, également appelée alimentation avertie, se produit lorsque les paramètres de flux d'entrée sont mesurés avant le processus, et le contrôleur est ajusté avant que le processus ne se produise.Les deux systèmes ont du mérite et sont généralement combinés à l'aide d'un contrôleur de rétroaction pour alimenter les informations au contrôleur d'alimentation.Le contrôleur d'alimentation trace ces données avec les données des paramètres du flux d'entrée pour effectuer le réglage.

Le chauffage d'un flux de liquide à une température définie en passant le liquide à travers un échangeur de chaleur démontre ce système de contrôle combiné.La température et le débit du liquide entrant sont envoyés au contrôleur d'alimentation.La température en aval est envoyée au contrôleur de rétroaction, qui le compare au point de consigne.Le contrôleur Feed-Forward modifie le changement requis par le contrôleur de rétroaction avec les informations actuelles qu'elle reçoit.En utilisant ce système de contrôle de gain de boucle fermé combiné, les balançoires dans la température du liquide chauffé sont évitées, et le processus restant se déroule plus en douceur.Gardez une valeur de sortie constante.Un ampli op est un appareil électronique qui fait la même chose.Il accepte deux entrées et a une seule sortie qui devient élevée ou faible, selon la différence des entrées.La conception de certains AMPS OP entraîne l'inversion de l'une des valeurs d'entrée ou du signe de changement, puis la sortie est renvoyée comme l'une des entrées.L'objectif est d'équilibrer les deux entrées à la même valeur.

Le gain de boucle ouverte fait référence à un mécanisme de contrôle qui n'utilise aucune information de processus pour contrôler le comportement du système.Un ampli OP peut être caractérisé comme un dispositif de gain de boucle ouvert, mais il est placé dans un système de contrôle de rétroaction plus grand, qui est fermé.Il sert de dispositif tampon dans le circuit.

La fabrication utilise des systèmes de rétroaction de gain de boucle fermée, bien que souvent via des processus manuels.La base du contrôle des processus statistiques est une autre expression d'un système de rétroaction.Les systèmes biologiques utilisent des contrôles de boucle de gain, du contrôle de la respiration cellulaire à l'équilibre des écosystèmes entiers.