Что такое Loop Gain?

Усиление контура - это термин, применяемый к коэффициенту усиления в параметре, когда часть вывода устройства в схеме или системе возвращается в качестве ввода в устройство. Существуют системы усиления с отрицательной и положительной петлей. Этот механизм обратной связи важен как метод контроля в управлении химическими процессами, производственными линиями, электронными схемами и биологическими системами.

Визг громкоговорителя, когда на него направлен микрофон, иллюстрирует усиление петли вне контроля. Микрофон улавливает звук из динамика и отправляет его обратно в усилитель, который увеличивает звук и снова отправляет его из динамика. Когда цикл продолжается, сигнал превышает рабочий диапазон громкоговорителя, и возникает раздражающий звук.

В отрицательной обратной связи информация движется в обратном направлении. Входные потоки поступают на шаг обработки, происходит процесс или изменение, и выходной параметр измеряется и сравнивается с заданным значением или желаемым значением. Выполняется восходящая настройка, и цикл повторяется. Это замкнутая система обратной связи по усилению.

Положительная обратная связь, также называемая прямой связью, возникает, когда параметры входного потока измеряются до начала процесса, и контроллер настраивается до начала процесса. Обе системы имеют свои достоинства и обычно объединяются с использованием контроллера обратной связи для подачи информации в контроллер прямой связи. Контроллер прямой связи обрабатывает эти данные с данными параметров входного потока, чтобы выполнить настройку.

Нагрев потока жидкости до заданной температуры путем пропускания жидкости через теплообменник демонстрирует эту комбинированную систему управления. Температура и скорость потока поступающей жидкости направляются в контроллер прямой связи. Температура на выходе направляется в контроллер обратной связи, который сравнивает ее с заданным значением. Контроллер прямой связи изменяет изменения, требуемые контроллером обратной связи, с учетом текущей информации, которую он получает. Благодаря использованию этой комбинированной системы управления усилением в замкнутом контуре перепады температуры нагретой жидкости исключаются, а оставшийся процесс протекает более плавно.

Комбинированную систему управления прямой / обратной связью можно назвать буферной, поскольку она работает для поддержания постоянного выходного значения. Операционный усилитель - это электронное устройство, которое делает то же самое. Он принимает два входа и имеет один выход с высоким или низким уровнем, в зависимости от разницы входов. Конструкция некоторых операционных усилителей приводит к инвертированию или изменению знака одного из входных значений, а затем вывод отправляется обратно в качестве одного из входов. Цель состоит в том, чтобы сбалансировать оба входа к одному и тому же значению.

Коэффициент усиления в разомкнутом контуре относится к механизму управления, который не использует какую-либо информацию о процессе для управления поведением системы. Операционный усилитель может быть охарактеризован как устройство усиления с разомкнутым контуром, но он встроен в большую систему управления с обратной связью, которая закрыта. Он служит буферным устройством в цепи.

В производстве используются замкнутые системы обратной связи для усиления, хотя часто с помощью ручных процессов. Основой статистического управления процессом является еще одно выражение системы обратной связи. Биологические системы используют контроль контура усиления, от контроля клеточного дыхания до баланса целых экосистем.