Hvad er loop-gevinst?
Loop gain er det udtryk, der anvendes på forstærkningen i en parameter, når en del af output fra en enhed i kredsløbet eller systemet returneres som input til enheden. Der er negative og positive loop gain-systemer. Denne feedbackmekanisme er vigtig som kontrolteknologi inden for kemisk processtyring, produktionslinjer, elektroniske kredsløb og biologiske systemer.
En højttalers skrig, når en mikrofon peges på den, illustrerer en forstærkningssløjfeforstærkning. Mikrofonen henter lyden fra højttaleren og sender den tilbage til forstærkeren, som forstørrer lyden og sender den ud af højttaleren igen. Når cyklussen fortsætter, er signalet større end højttalerens driftsindgangsområde og de irriterende lydproblemer.
I negativ feedback bevæger information sig bagud. Inputstrømme ankommer til et behandlingstrin, processen eller ændringen finder sted, og outputparameteren måles og sammenlignes med sætpunktet eller den ønskede værdi. Der foretages en opstrømsjustering, og løkken gentages. Dette er et feedback-system til forstærket lukning.
Positiv feedback, også kaldet feed-forward, opstår, når input stream-parametre måles forud for processen, og controlleren justeres, før processen finder sted. Begge systemer har fortjeneste og er typisk kombineret ved hjælp af en feedback-controller til at fodre information til feed-forward controller. Fremadgående controller behandler disse data med inputstrømparameterdataene for at foretage justeringen.
Opvarmningen af en væskestrøm til en indstillet temperatur ved at føre væsken gennem en varmeveksler demonstrerer dette kombinerede styresystem. Temperaturen og strømningshastigheden for den indkommende væske sendes til fremføringsregulatoren. Nedstrøms temperatur sendes til feedback-controlleren, der sammenligner den med setpunktet. Fremadgående styreenhed ændrer den ændring, der kræves af feedback-controller med den aktuelle information, den modtager. Ved anvendelse af dette kombinerede styringssystem med lukket sløjfe undgås svingninger i temperaturen på den opvarmede væske, og den resterende proces fortsætter mere glat.
Det kombinerede feed-forward / feedback-styresystem kunne kaldes en buffer, fordi det fungerer for at holde en konstant outputværdi. En op-forstærker er en elektronisk enhed, der gør det samme. Den accepterer to indgange og har et enkelt output, der går enten højt eller lavt, afhængigt af forskellen på inputene. Designet af visse op-ampere får en af inputværdierne til at blive inverteret eller ændre tegn, og derefter sendes output tilbage som en af inputene. Målet er at balancere begge input til den samme værdi.
Forøgelse af åben sløjfe henviser til en kontrolmekanisme, der ikke bruger nogen procesinformation til at kontrollere systemadfærden. En op-forstærker kan karakteriseres som en åben loop-forstærkningsanordning, men den sættes i et større feedback-styringssystem, som er lukket. Det fungerer som bufferenhed i kredsløbet.
Fremstilling bruger feedback-systemer med lukket sløjfe, skønt ofte via manuelle processer. Grundlaget for statistisk proceskontrol er et andet udtryk for et feedbacksystem. Biologiske systemer bruger forstærkningssløjfekontroller, fra styring af cellulær respiration til balancen i hele økosystemer.