ΑΝΑΔΡΑΣΗ και ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΑΝΑΔΡΑΣΗ και ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΑΝΑΔΡΑΣΗ ΚΑΙ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ • Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ (“FEEDBACK”) • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥ ΤΡΑΥΛΙΣΜΟΥ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ (Μελλοντικη Διαλεξη)

ΑΝΑΔΡΑΣΗ ΚΑΙ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ • Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ (“FEEDBACK”) • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥΤΡΑΥΛΙΣΜΟΥ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ – «ΕΙΣΟΔΟΣ» - «ΕΞΟΔΟΣ» • «Συστημα»: Μια διαταξη συνιστωσων σχεδιασμενη να παραγει συγκεκριμμενη δραση. • Χ = Input Signal = «Εισοδος» = Αιτια = «Διεγερση» • Υ = Output Signal = «Εξοδος» = Αποτελεσμα = «Αποκριση» = «Συμπεριφορα του συστηματος» • S = μαθηματικο μοντελο που συνδεει «εισοδο» με «εξοδο»

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Ηλεκτροκινητηρας • ΕΙΣΟΔΟΣ1 = ΤΑΣΗ (Volt) • ΕΙΣΟΔΟΣ2 = ΡΕΥΜΑ (Ampere) • ΕΞΟΔΟΣ1 = «ΣΤΡΟΦΕΣ» ΚΙΝΗΤΗΡΑ (π.χ «ονομαστικες στροφες χωρις φορτιο = 1500 rpm) • ΕΞΟΔΟΣ2= ΡΟΠΗ ΚΙΝΗΤΗΡΑ (Nm)

ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ: Η «ΜΑΓΕΙΑ» ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ • «ΑΙΤΗΜΑ»: Κανε το συστημα να συμπεριφερεται αυτοματα όπως εσυ (δηλ. ο σχεδιαστης η/και ο χρηστης) επιθυμεις (Τεχνικοοικονομικα κριτηρια !!!) • “όπως εσυ επιθυμεις” συνηθως σημαινει “ΝΑ ΚΡΑΤΑ ΤΗΝ ΕΞΟΔΟ ΤΟΥ ΣΤΑΘΕΡΗ” .... • ...Παρα την ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ– (Αγνωστων ως ορος το μεγεθος και την χρονικη στιγμη που θα συμβουν) ΚΑΙ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΕΩΝ ΣΤΙΣ ΤΙΜΕΣ ΤΩΝ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ + LEARNING

OPEN LOOP vs CLOSED LOOP ΑΝΟΙΧΤΟΣ ΒΡΟΧΟΣ – ΚΛΕΙΣΤΟΣ ΒΡΟΧΟΣ • ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΔΥΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ στο ΑΙΤΗΜΑ: • «Ελεγχος Ανοιχτου Βροχου» & • «Ελεγχος Κλειστου Βροχου» ΚΛΕΙΣΤΟΣ ΒΡΟΧΟΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗ CLOSED LOOP  FEEDBACK • OPEN LOOP SYSTEM BEHAVIOR REQUIRES NO FEEDBACK • CLOSED LOOP SYSTEM BEHAVIOR REQUIRES FEEDBACK

OPEN-LOOP CONTROLΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • “Open-Loop Controller”: Εχω προετοιμασει μια λιστα με «ζευγαρακια ΕΙΣ/ΕΞ» του τυπου (ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ-ΕΞΟΔΟΣ  ΕΙΣΟΔΟΣ) και … • όταν παρω εντολη “Θi” να υλοποιησω μια συγκεκριμενη «ΕΠΙΘ-ΕΞΟΔΟ»  Θο, αυτό που κανω είναι πρωτα να «διαβασω» το «ζευγαρι» ΕΙΣΟΔΟΥ που αντιστοιχει σε Θο και μετα να το εφαρμοσω σαν εισοδο στο συστημα ΑΔΙΑΦΟΡΩΝΤΑΣ στην συνεχεια για το αποτελεσμα.

OPEN-LOOP CONTROLΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • ΟΡΙΣΜΟΣ: «Open-loop control is the execution of preprogrammed system behaviors without feedback from the actual system output». Σε απλα ελληνικα… • ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ =ΕΚΤΕΛΕΣΗ «ΕΤΟΙΜΑΤΖΙΔΙΚΩΝ» & ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΩΝ ΣΥΝΤΑΓΩΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ

OPEN-LOOP CONTROLΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • Ο «Open-loop ελεγχος»εχει δυο πλεονεκτηματα : • ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ(It's fast) • ΧΑΜΗΛΟ ΚΟΣΤΟΣ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ (It’s cheapIt requires no “attention”“No cost for output sensors”+ simplistic & cheap PC & Software as Controller)

OPEN-LOOP CONTROLΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • Ο «Open-loop ελεγχος»εχει τρια μειονεκτηματα 1. Εάν η «προετοιμασμενη συμπεριφορα» περιεχει σφαλματα, το συστημα θα εκτελει συνεχως αυτά τα σφαλματα. Can't stop and adjust a mistake. May not even be aware that you made a mistake No feedback from the actual “output”. 2. Ευαισθητο σε εξωτερικες «Διαταραχες»(π.χ κυμαινομενο φορτιο) 3. Η δημιουργια των «προετοιμασμενων συμπεριφορων ελεγχου» απαιτει μακραν εξασκηση ( “long practice” LEARNING is difficult)

The Magic of Feedback

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΕΛΕΓΧΟΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • ΟΡΙΣΜΟΣ: «Closed-loop control is the continuous adjustment of “output behavior” (CONTROLLER) according to “perception” of the actual output (SENSOR)»

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΕΛΕΓΧΟΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • Χρειαζεται «Αισθητηρα» (SENSOR) • Χρειαζεται «ισχυρο Η/Υ»(CONTROLLER) για Ελεγκτη

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΣε απλα ελληνικα… • ΜΕΤΡΑΩ ΤΗΝ «ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΕΞΟΔΟ / ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ» ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΕΝΑΝ «ΑΙΣΘΗΤΗΡΑ» • «ΕΠΙΣΤΡΕΦΩ ΤΗΝ ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΙΣΩ ΣΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΓΙΑ ΝΑ ΤΗΝ ΣΥΓΚΡΙΝΩ ΜΕ ΤΗΝ ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ ΕΞΟΔΟ / ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ» • ΥΠΟΛΟΓΙΖΩ ΤΟ «ΣΦΑΛΜΑ» = «ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ» ΜΕΙΟΝ «ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ» ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ • ΥΠΟΛΟΓΙΖΩ ΤΗΝ ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΔΙΟΡΘΩΤΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΤΟ «ΣΦΑΛΜΑ». • ΕΦΑΡΜΟΖΩ ΤΗΝ ΔΙΟΡΘΩΤΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΣΑΝ «ΕΙΣΟΔΟ» ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΕΛΕΓΧΟΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ Σε απλα ελληνικα:ο Ελεγκτης Κλ.Βρ. εκτελει την εξης ακολουθια δρασεων: • ΜΕΤΡΑΕΙ“ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ” ΕΞΟΔΟ  • ΣΥΓΚΡΙΝΕΙ“ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ” ΕΞΟΔΟ ΜΕ “ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ” ΕΞΟΔΟ  («ΣΦΑΛΜΑ» = “ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ”- “ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ”) • ΥΠΟΛΟΓΙΖΕΙ ΔΙΟΡΘΩΤΙΚΗ ΔΡΑΣΗ ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΤΟ «ΣΦΑΛΜΑ»  • ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΖΕΙ ΣΑΝ ΕΙΣΟΔΟ ΣΤΟ ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ = ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ !!!!!

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ ΤΡΙΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ 1. ΑΚΡΙΒΗΣ ΕΛΕΓΧΟΣ => “no steady state error” 2. «ΑΠΕΥΑΙΣΘΗΤΟΠΟΙΗΣΗ» => Insensitive to “External Disturbances” & variations of System Component Values 3. «ΕΥΚΟΛΗ Η ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΝΕΩΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΩΝ»Easy LEARNING Execution of novel “behaviors”

CLOSED-LOOP “Feedback” CONTROLΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΒΡΟΧΟΥ • Closed-Loop “Feedback” Control has two disadvantages: • It's slow. • It’s “expensive” = It requires • a SENSOR = “full attention of the output” • a CONTROLLER = powerful COMPUTER

ΑΝΑΔΡΑΣΗ ΚΑΙ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ • Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ (“FEEDBACK”) • ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΟΥ ΤΡΑΥΛΙΣΜΟΥ • ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΑΝΑΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

The Mercedes A-class Automatic control gives extra freedom to the designer ESP Unstable behavior improved by Electronic Stabilization Program (ESP)

CD Player Tracking Searching Focusing DC-motor radial arm photo diodes Optical Pick-up Unit

Telecommunications The Repeater Problem Black’s Invention 1928 “Singing” = Instability Nyquist’s Theorem 1932 Bode’s Paper 1940 Bode: Network Analysis and Feedback Amplifier Design

The Feedback Amplifier • Telephone Calls Over Long Distances • The Problem: How to Increase Signal Strength? • The Solution: The Feedback Amplifier • Patented by Black 1928Patent Granted 1937 • Strong Development of Theory and Design Methods

Mervin Kelley on Black & The Feedback Amplifier ”It is no exageration to say that without Black’s invention of the feedback amplifier, the present long-distance telephone and television networks, which covers our entire country and the transoceanic telephone cables would not exist.”

The Magic of FeedbackΑΝΑΚΕΦΑΛΑΙΩΣΗ • Make a system behave as desired • Keep variables constant • Stabilize unstable system • Reduce effects of disturbancesand component variations • New freedom for designers

AN EXAMPLE: Control of Electric MotorΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Ελεγχος «Στροφων» Κινητηρα

Physics of Electric Motor Input = Voltage, Output = ω(rpm) • Input = Voltage, Output =angular-velocity (rpm)

Control of Electric Motor Ελεγχος «Στροφων» ή «Θεσης» Κινητηρα • ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ (ΕΛΕΓΧΟΣ «ΣΤΡΟΦΩΝ» π.χ μεταφορικος ιμαντας – κινηση αντλιας – κινηση ανεμιστηρα) • ΕΛΕΓΧΟΣ ΘΕΣΗΣ ( «σερβομηχανισμος» π.χ Ρομποτ)

Open-loop motor control • “OPEN-LOOP” ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ (ΕΛΕΓΧΟΣ «ΣΤΡΟΦΩΝ» π.χ μεταφορικος ιμαντας – κινηση αντλιας – κινηση ανεμιστηρα) • “OPEN-LOOP” ΕΛΕΓΧΟΣ ΘΕΣΗΣ ( «σερβομηχανισμος» π.χ Ρομποτ)

Open-loop SPEED motor control • ΟΙ «ΣΤΡΟΦΕΣ» ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ «ΠΕΦΤΟΥΝ» ΟΤΑΝ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ ΤΟ «ΦΟΡΤΙΟ» ΤΟΥ.

Closed-Loop “Feedback” SPEED motor Control • Η (θετικη) «ΑΠΑΝΤΗΣΗ» ΣΤΟ «ΕΡΩΤΗΜΑ ΥΠΑΡΧΕΙ ΤΡΟΠΟΣ ΟΙ «ΣΤΡΟΦΕΣ» ΝΑ ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΝ ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΑΠΌ ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ;;;;;;

Closed-Loop “Feedback” SPEED motor control • Closed-Loop “Feedback” speed motor control ΣΤΑΘΕΡΕΣ «ΣΤΡΟΦΕΣ» ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΑΠΌ ΤΟ «ΦΟΡΤΙΟ» !!!!

ΑΝΑΔΡΑΣΗ και ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΑΝΑΔΡΑΣΗ και ΛΟΓΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

Presentation Transcript