Jaký je ' rozdíl mezi zpětnou vazbou a zpětnou vazbou?

V jednoduchých modelech a blokových schématech řídicích systémů, které najdete v základních učebnicích, vám ukáží jeden diagram se zpětnou vazbou, která využívá měření cílového parametru, a sekci s dopřednou vazbou, která nepoužívá cílový parametr.

Buďte připraveni tuto definici uvolnit, až se dostanete do reálného světa.

Berte to jako terminologii, která vám pomůže mluvit spíše o podmnožině řídicího systému než o matematickém absolutnu.

V jednoduchém ovládání je zpětnovazební část vašeho řídicího systému ta, která ve svých výpočtech používá měření parametru, který se pokoušíte ovládat.

Nezapomeňte však, že používáme termín pro systémy obecně. Mikrofon namířený na reproduktor způsobí, že se systém vyvíjí předvídatelným způsobem a my říkáme, že zpětná vazba způsobuje hlasitý hluk.

Takže když mluvíme o zpětné vazbě, mluvíme o jak některá charakteristika systému ovlivňuje vývoj tohoto systému.

Když mluvíme o zpětnovazební části konkrétního řídicího systému, zaměřujeme konverzaci na cílový parametr, který měříme a snažíme se jej ovládat.

Řízení zpětné vazby spolu nesouvisí. Alespoň to je nejlepší způsob, jak o tom začít diskutovat. V dopředném řízení vytváříme nějaký model systému a pomocí něj měníme cílový parametr na to, co chceme. Pokud máme dokonalý model systému, víme přesně, jaké vstupy do ovládání potřebujeme ke změně cílového parametru. Není třeba měřit cílový parametr. Takže v jednoduché teorii je dopředná kontrola kontrolou, která nepotřebuje používat měření cílového parametru.

Ale pak se věci zamotají. Vytváření dobrých modelů je těžké a často používáme určitý druh učení nebo identifikace systému k vytvoření modelu a aktualizaci modelu, jak se věci mění. Toto bude používat měření cílového parametru. Je to zpětná vazba? Ano. Říkáme tomu zpětnovazební kontrola? Ne.

Navíc je vždy obtížné předvídat poruchy, a pokud dokážeme měřit některé nebo všechny, můžeme vylepšit model pro dopřednou kontrolu. Jedná se o zpětnovazební měření? Ano. Říkáme tomu zpětnovazební kontrola? Ne

Doufám, že vám to dá trochu více pochopení. Neznám knihu Astrom & Murray, ale na google vidím, že citace pochází z úvodní kapitoly. I Očekávejte, že vám později poskytnou jemnější chápání zpětné vazby a zpětné vazby.

Je diskutabilní, co se nazývá reaktivní a co ne … nicméně to, co je měřeno senzory a jaké informace má regulátor, není diskutabilní.

Při zpětnovazebním řízení se měří výstupy systému a pokud neodpovídají požadovanému výstupu (referenci), přepočítá se regulovaný parametr. Pokud se vstup nezmění, tyto rozdíly obvykle pocházejí z poruch. Řídicí jednotka má zpětnou vazbu z výstupu systému, která kvantifikuje „jak daleko“ je od požadovaného stavu, bez ohledu na to, co tento rozdíl způsobuje.

V dopředném řízení se měří poruchy a řízený parametr se počítá na základě nějakého matematického (nebo logického) modelu. Neexistuje zpětná vazba, která by zjistila, zda je systém skutečně v požadovaném stavu nebo „jak daleko“ je od požadovaného stavu. Pokud poruchy, které nejsou měřeny, způsobují výstupy se liší od požadovaného, regulátor nebude reagovat.

Abych to formuloval jako „reaktivní“, řekl bych, že zpětná vazba je reaktivní, protože reaguje na změny výstupu systému, zatímco zpětná vazba je proaktivní, protože působí před změnou výstupu systému. Důležitým faktorem v teorii řízení je výstup řízeného systému; to je pravděpodobně důvod, proč je reaktivní definována z hlediska změny výstupu systému.

Feedforward také na něco reaguje, ale toto něco není výstupem systému, takže z hlediska pohled na výstup systému není reaktivní. Při dopředném řízení se výstup systému může měnit bez jakékoli reakce regulátoru, zatímco při zpětnovazebním řízení bude jakákoli změna na výstupu systému vyvolávat reakci regulátoru. Jelikož důležitým aspektem je výstup systému a řadič dopředné reakce nereaguje na změny výstupu, lze jej považovat za nereaktivní kontrolní metodu.

Ilustrace z Wikipedia , (a) otevřená smyčka, (b) zpětná vazba, (c) zpětná vazba

Komentáře

• Takže kontrola dopředné vazby předpokládá, že poruchy lze detekovat nezávisle na jejich ovlivňuje systém, zatímco zpětná vazba předpokládá, že poruchy lze detekovat až poté, co ovlivnily systém?
• Spíše se používá zpětná kontrola, když lze detekovat (nejdůležitější) poruchy a lze model vytvářejte s požadovanou přesností a pokud není, použije se zpětná vazba. Procvičují se také kombinace zpětné vazby a zpětné vazby. Hodnota zpětné vazby “ pomáhá “ zpětná vazba c ontroller lépe reagovat.

Tvrdím že protože dopředná regulace stále používá hodnoty senzoru k vytvoření řídicího signálu

Z teoretického hlediska je váš předpoklad nesprávný. Logika dopředného řízení nemusí záviset na hodnotě senzoru. Spíše to závisí na požadované hodnotě. Například pokud máme jednoduchou tyč zavěšenou jako jednoduché kyvadlo s torzní pružinou v čepu. Řekněme, že provozujeme tuto tyč s motorem v otočném čepu. Pokud dáme 30 stupňový úhel přání, pak dopředná logika pošle povinnost odpovídajícím způsobem vyvážit torzní pružinu otočenou o 30 stupňů. Zatímco logika zpětné vazby se postará scénář odporu vzduchu v reálném světě.

Představte si, že váš ovladač má několik komponent:

(matematický) model systému,

měřicí subsystém pro detekci chyb,

způsob zadávání příkazů do systému.

Zpětnovazební ovladač použije měřené chyby, spočítá změny na vstupech, aby tyto chyby zmačkal, a odešle tyto vstupy do systému. Myšlenka je, že veškerá dynamika ovlivňující systém nebude předem známa – hodnoty tření se mění, poruchy jsou narazili, užitečná zatížení nejsou konstantní atd. Takže chybu změříme a odstraníme.

Řadič dopředné vazby se obvykle obklopuje řadičem zpětné vazby. I když existuje mnoho typů, všechny obecně odhadují, jaká bude odezva systému pro tyto změněné vstupy vypočtené výše. Potom dále „postrčí“ vstupy, aby zohlednily předpokládané další chyby, aby se zabránilo vzniku těchto modelových chyb. Dobrým příkladem je, když systém ví, že užitečné zatížení se mění, když zařízení něco zvedne – proud k motorům lze zvýšit tak, aby zohledňoval potřebný dodatečný točivý moment, aniž by čekal, až se systém začne pohybovat (příliš pomalu) a aby viděl chyby nastat.

Řídicí jednotky vždy na něco reagují, takže máte pravdu, když si myslíte, že „být reaktivní“ není rozdíl mezi nimi. Klíčem je to, na co řídicí jednotky reagují.

Při zpětnovazebním řízení řídicí jednotka jedná tak, aby minimalizovala chybový signál. Systém zahrnující zpětnovazební řízení by měl:

• Senzor pro měření výkonu systému
• referenční signál, se kterým je porovnáván výstup systému
• A regulátor, který pracuje na (tj. „reaguje na“) rozdíl mezi referencí a měřením

Tento typ řídicího schématu se také označuje jako „řízení s uzavřenou smyčkou“.

Při řízení dopředného chodu regulátor jedná bez jakékoli přímé znalosti reakce systému. Může reagovat na referenční signál nebo výstup ze snímače (pokud snímač neměří výkon systému – to by vytvořte smyčku zpětné vazby) nebo obojí. Říká se tomu také „řízení s otevřenou smyčkou.“

To je více než sémantický rozdíl. Pouze řadič s uzavřenou smyčkou má schopnost kompenzovat neznámé parametry, modelovat chyby atd.

Ve své otázce odkazujete na situaci, kdy se dopředná vazba používá jako prostředek k dosažení odmítnutí rušení. Myšlenka by spočívala v tom, že změříte vstup rušení, vymodelujete odezvu systému v důsledku tohoto vstupu, vypočítáte požadovaný řídicí vstup, abyste proti této reakci působili, a poté tento řídicí vstup použijete. Vzhledem k tomu, že váš řídicí signál (výstup z řadiče) je nezávislý na odezvě systému, jedná se o řízení s otevřenou smyčkou.

Není neobvyklé, že řadiče mají konstrukci jak se zpětnou vazbou, tak se zpětnou vazbou. V tomto případě obvykle považuji komponentu zpětné vazby za primární cestu a komponentu zpětné vazby za doplňkovou, abych nějakým způsobem zlepšil výkon.

Například v řízení pohybu může být vyroben motor sledovat referenci rychlosti pomocí PID regulátoru, který pracuje s chybou rychlosti. Protože PID regulátor pracuje pouze s chybou, bez znalosti referenčního signálu, musí dojít k nějaké chybě, než ovladač reaguje, takže dojde k určitému zpoždění. Můžete zvýšit zisky, abyste minimalizovali zpoždění, ale protože jsou skutečné systémy flexibilní, v určitém okamžiku bude systém nestabilní, protože se zisky zvýší.

Můžete přidat cestu vpřed, který však pracuje na derivaci reference rychlosti (tedy zrychlení). Pokud je setrvačnost systému konstantní, může být ovladačem dopředného chodu jednoduchý proporcionální zisk krát signál zrychlení, který by odpovídal nějakému dalšímu točivému momentu.

Nyní bude motor generovat točivý moment v reakci na změny v referenční rychlost bez čekání, až systém vyvine chybu rychlosti. Protože existuje také zpětnovazební ovladač, jakékoli účinky tření, chyba modelování (tj. pokud vybraný zisk dopředného posuvu není přesně správný pro setrvačnost systému) atd. , ovladač může stále kompenzovat a řídit chybu na nulu.

Sr. žádný bod rozdílu Řídicí systém zpětné vazby Systém řízení předávání zpětné vazby:

1. Definice

   • Systémy, ve kterých jsou přijímána nápravná opatření poté, co rušení ovlivní výstup
   • Systémy, ve kterých jsou přijata nápravná opatření dříve, než rušení ovlivní výstup

2. Nezbytný požadavek

   • Není vyžadováno

   • Měřitelné rušení nebo šum

3. Nápravné opatření

   • Nápravné opatření provedené po výskytu rušení na výstupu.

   • Nápravné opatření před provedením skutečného rušení na výstupu.

4. Blokové schéma

   • zde zadejte popis obrázku

   • zadejte popis obrázku zde

5. Úpravy ovládacích proměnných

   • Proměnné se upravují v závislosti na chybách.
   • Proměnné se upravují na základě předchozích znalostí a předpovědí.

6. Příklad

   • Použití senzoru náklonu jako prvek zpětné vazby v stabilizačním systému lodi.
   • Použití průtokoměru jako dopředného bloku v systémech regulace teploty.

Komentáře

• Zdá se, že vaší odpovědí chybí obrázky a také nějaký kontext.