Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 160
Nauka, technologia i gospodarka to ludzie i system społeczno - gospodarczy. Już pod koniec XIX wieku centrum cywilizacji naukowo - technicznej przeniosło się z Europy Zachodniej do USA. Ale Europa trwale zdegradowała swoją światową pozycje I i II Wojną Światową. III Wojna może ją zmieść ze sceny dziejów.
Dominacja USA w „ścisłych” nagrodach Nobla rozpoczęła się w latach trzydziestych wraz z ucieczką naukowców przed niemieckimi prześladowaniami z Niemiec a później całej Europy. Władze USA nie przegapiły takiej super okazji ! Polak Ulam i Węgier Teller są ojcami bomby termojądrowej dzięki której w ciągu 80 powojennych lat nie doszło do III Wojny Światowej. MAD - Mutual Assure Destruction. Gwarantowane Obopólne Zniszczenie.
USA wojnę wygrały w laboratoriach i halach produkcyjnych. Niemcy mając przed wojną najlepszych naukowców i inżynierów przegrały wojnę. W III Rzeszy stawiającej na niewolniczą pracę nie opanowano zasad produkcji masowej ale opanowano ją w amerykańskich fabrykach w ZSRR ! W latach osiemdziesiątych tylko Japonia potrafiła rutynowo zastosować roboty przemysłowe ale postępy goniącej RFN były znaczne. Po 1990 roku odbyła się powtórka z błędów III Rzeszy. Zamiast inwestować w automatyzację zatrudniono przy mrówczej pracy trudnej do automatyzacji Polaków, Czechów itp.
Teraz Europa staje się skansenem przy Chinach.
-Do Stalingradu: Niemcy (!) ponad wszystko, Herrenvolk, Potęga, Lebensraum, entuzjazm, radość.
-Po Stalingradzie: Walka o cywilizację Europejską (!), odparcie dzikich hord, walka o przetrwanie, bezgraniczne poświęcenie.
Tak samo jest w obecnej wojnie na nazistowskiej Ukrainie:
-Duch Kijowa, Pies Patron, Cyganie kradnący ruskie czołgi, przechwycone rozmowy ruskich, Wyspa Węży, "idi na xuj wojennyj korabl”, Babcia strącająca słoikiem ogórków helikopter....
-Walka o cywilizację Europejską, odparcie dzikich hord, walka o przetrwanie Europy, bezgraniczne poświęcenie.
W dziedzinie dronów Ukraina (czyli elektronika i AI Zachód ale dron jest z Chin) i Rosja (czyli Chiny) poczyniły ogromne postępy. Wadą zdalnie sterowanych radiowo dronów FPV jest możliwość zakłócenia łączności. W nowych „rosyjskich” (Nie wiadomo kto jest w AI mocniejszy – Chiny czy USA ) autonomicznych dronach nauczona AI analizuje obraz z kamery. Gdy zlepek pixeli z kamery może oznaczać dowolny cel dron zbliża się do potencjalnego celu aby go rozpoznać i zaatakować lub się oddalić i szukać innej ofiary. Skuteczność jest ogromna i dochodzi do 90%. Ale AI może być nauczona aby dodatkowo niebezpieczeństw unikać !
Nowoczesna wojna to drony, rakiety i elektronika. Polska na razie nakupowała bardzo drogich archaicznych zabawek, które na obecnym i przyszłym polu walki mogą się przydać psu na budę. Kupujemy samoloty bez uzbrojenia, ciężkie czołgi grzęznące w błocie, a o masowych dronach ani widu, ani słychu. Jak zwykle, jesteśmy z innej epoki i 50 lat do tyłu.
Wszystko co w Polsce jest nowoczesne i rentowne należy do zagranicy. Złodziejska sprzedaż gospodarki za ułamek wartości przyniosła zaledwie 160 mld złotych. Temat tego czy kraj bez własnej gospodarki jest niepodległy i czy w ogóle może być niepodległy jest omijany z daleka. Może mamy do czynienia z nową, kabaretową, fasadową „niepodległością nowego rodzaju”. Podjęto go w w Peryferyjny Kapitalizm Zależny, dostępny w GoogleBooks.
Czy „Polskę stać na niepodległość”, B.Łagowski (2000):
„I od razu przypominam sobie opinie z różnych czasów, że Polacy nie potrafią niepodległości
zachować, nie są w stanie objąć myślowo całości swoich interesów narodowych i nie są zdolni
wyłonić odpowiedzialnej elity politycznej, która potrafiłaby tych interesów bronić”
„Niczym, jak tylko przypadkiem historycznym tłumaczę sobie, że temat stopniowego tracenia
gospodarczych warunków niepodległości jest w Polsce podejmowany przez środowisko politycznie marginalne i że jest formułowany przez nie w sposób symplicystyczny i naiwny”
Czterech byłych menedżerów Volkswagena zostało skazanych w Niemczech za oszustwa w skandalu związanym z silnikami. Dieselgate kosztowała koncern ponad trzydzieści miliardów euro. Trzy razy tyle firmy powinny zapłacić w Europie ale wiadomo korupcja... w organach EU.
Niemieckie koncerny motoryzacje naciskały KE aby ta zaostrzała przepisy emisyjne aby konkurencji z Japonii i Korei mocno podnieść koszty i obniżyć ich konkurencyjność. Ale same produkowały złom nie spełniający norm.
Niemcy lubują się w fałszywych testach pokazujących jakie są wspaniałe ich samochody i jak słaba jest konkurencja. Może i tym przestępczym wprowadzaniem nabywców w błąd zajmie się hegemon. Realnie przesiadając się z Toyoty do VW lub Skody doznajemy nieprzyjemnego zaskoczenia.
Propaganda sukcesu podaje że Polska niedługo prześcignie Japonię ale realnie ( fizyczna produkcja per capita ) jesteśmy na poziomie Japonii circa z 1978 roku.
Japonia utraciła po raz pierwszy od 34 lat status największego wierzyciela świata (w tym Polski), co nastąpiło pomimo osiągnięcia rekordowej wartości 3,7 bln dolarów zagranicznych aktywów. Miano lidera przejęły Niemcy. Chiny zachowały trzecie miejsce.
Długi zagraniczne USA znacznie przewyższają ich aktywa.
Porównanie Japonii z Polska. Słoń i mrówka.
W przeciągu minionej dekady ceny się podwoiły a niektóre nawet potroiły. Wraz ze zbliżającym się końcem drugiej kadencji prezydenta Andrzeja Dudy portal WP.PL postanowił rzetelnie odwzorować jego zakupy z 2015 roku. Po 10 latach słynny "koszyk Dudy" jest ponad dwa razy droższy. Sprawdzono siłę nabywczą. "Z naszych wyliczeń wynika, że w 2015 r. za średnią krajową można było kupić 75,6 "koszyków Dudy", a obecnie - 78,2 takich zestawów".
Daje to przyrost siły nabywczej „przeciętnego” wynagrodzenia o 3.4% w ciągu 10 lat ! Czyli po 0.3% rocznie.
Propagandowy wzrost gospodarczy jest taki sam jak realizacja zapowiedzi poprzedniego rządu: Budowa 3 dużych elektrowni atomowych, budowa 70 małych reaktorów jądrowych SMR, Izera, CPK, 22 mosty, 100 obwodnic, Luxtorpeda...
„Polskimi” hitami eksportowymi w I kwartale 2025 r. były nadal akumulatory litowo-jonowe, pojazdy do przewozu towarów oraz papierosy. Nawet papierosy produkują zachodnie koncerny ! Ręce nie mają gdzie opaść
Opracowany przez ONZ Wskaźnik Rozwoju Społecznego ( Human Development Index, HDI) ocenia postęp w zakresie długości życia, jakości edukacji i wysokości dochodów. Najnowszy raport opublikowany 6 maja 2025 pokazuje, że tempo poprawy standardów życia w 2023 roku było najwolniejsze w historii.
W rankingu jest uwzględnionych 193 krajów. Polska znalazła się na słabym 35 miejscu. Światowi liderzy - Islandia, Norwegia, Szwajcaria, Dania, Niemcy, Szwecja, Australia, Hongkong, Holandia, Belgia. Polska graniczy z Niemcami a przez Bałtyk ze Szwecja. Do Dani też ma blisko. A mimo to taki marny rezultat.
Skala uzależnienia polskiej gospodarki od kapitału zagranicznego jest wysoka na tle państw UE i naszego regionu.
„Generalnie kapitał zagraniczny przyniósł technologię, know-how i dostęp do zagranicznych rynków, a to wszystko umożliwiło szybki awans gospodarczy po 1989 r.” - ocenia PB. Ale jest też druga bardzo brzydka strona medalu: firmy specjalizują się głównie w środkowych ogniwach łańcucha, czyli tam, gdzie marże są relatywnie niskie.
W usługach w małym stopniu „polskie” firmy odpowiadają natomiast za badania i rozwój, projektowanie, inżynierię i IT.
Czyli niskopłatne prace w oddziałach firmach z małą marżą. Tam nie ma miejsca na rozwój i konkurowanie czymkolwiek poza tanią siłą roboczą i niskimi kosztami wytworzenia. Ewakuowane za granicę są zyski. Rozwalone jest całe Państwo.
18 pakietów sankcji „nałożonych na Rosję” po 2022 roku uderzyło w kraje EU z siłą tsunami ale nikt ze sprawców do tego nie chce się przyznać.
Mamy coraz bardziej fanatyczną propagandę wojny i walki, jako zasłonę dymną dla gospodarczej mizerii.
"Era niekwestionowanej dominacji USA się skończyła" - powiedział wiceprezydent Vance. "Pod rządami prezydenta Donalda Trumpa USA będą ostrożnie podejmować decyzje o użyciu sił zbrojnych i nie będą się już angażować w konflikty o nieokreślonych ramach czasowych". Wiceprezydent ocenił, że przez długi czas w polityce zagranicznej USA ponad obronę kraju i utrzymywanie sojuszy przedkładano "wtrącanie się w sprawy innych państw, nawet jeśli nie miały one wiele wspólnego z kluczowymi interesami" Stanów Zjednoczonych.
Czyli USA chcą się wycofać ze sprowokowanego przez siebie konfliktu Ukraina – Rosja.
Dlaczego index WIG20 jest na poziomie sprzed ćwierć wieku ?
-Patologiczne prawo pozwala zarządom drenować spółki publiczne co skutkuje znikomymi dywidendami czyli nonsensem inwestowania w akcje. Zagraniczne firmy praktycznie nie płacą podatków a za dużo płacą polskie firmy co hamuje ich rozwój.
-Giełda jest skonstruowana jako szulernia dla rekinów oddzielających leszczy od gotówki
-Przepisy podatkowe są niespójne i bardzo niestabilne oraz pełne pułapek co osłabia firmy
-Korupcyjne dotacje niszczą gospodarkę. Publicznym groszem pasieni są bankruci. Pieniędzmi w państwie korupcyjnie zarządzają politycy, ich krewni i protegowani.
-Nie powstają nowe wartościowe firmy a istniejące słabo się rozwijają
-Zlikwidowanie szkół technicznych bo nie było pomysłu na wytwarzanie, badania naukowe, D&R, wdrożenia. Jak ktoś przyjdzie i z fanfarami zbuduje montownię lub fabrykę czegokolwiek, to chwalimy się na cały świat.
-Gospodarka jest strasznie prymitywna i brak jest innowacji. Szkoły są wyższe tylko z nazwy. W schyłkowych latach PRL-u i na początku III RP, aż do 2012 roku profesor znajdował się na szczycie prestiżowych zawodów. Ale od 2012 roku prestiż profesora stopniowo spada. W rankingu SW Research z 2025 roku profesor spadł na 8 miejsce. Rozczarowuje nikły poziom moralny i intelektualny. Profesorowie odpowiadają za żenująco niski poziom kadr państwa. Trwa galopująca inflacja tytułów i deficyt elit.
-Nadciąga ciężki kryzys demograficzny i załamanie gospodarcze w sytuacji gdy jedynym atutem była Tani Siła Robocza. Rządy podniosą opodatkowanie aby sfinansować miliony nowych emerytur i odsetki od bilionów długu. Jedynym atutem dla zachodnich inwestorów była tania siła robocza. Kurczy się już polska populacji osób w wieku produkcyjnym. W żadnym kraju UE ludność nie starzeje się tak szybko jak w Polsce. Liczba osób w wieku od 20 do 64 lat w IV kwartale 2024 roku była o 3,6 % mniejsza niż trzy lata wcześniej.
W ciągu najbliższych 5 lat z polskiego rynku pracy odejdą 2 miliony pracowników
-Bardzo droga energia obniża opłacalność każdego rodzaju produkcji
Negatywna selekcja kadr w państwie prowadzi do jego upadku.
Prawdziwa elita broni swojego kraju wszelkimi sposobami ! Także jako ochotniczy oficer i żołnierz. Późniejsi amerykańcy prezydenci w czasie wojny praktycznie ochotniczo walczyli choć realnie nie musieli ! JFK w odważnej i skutecznej akcji przeciwko japońskiemu okrętowi został ranny i cierpiał z tego powodu do końca życia. Walczył mimo iż pochodził z bardzo bogatej i wpływowej rodziny. Prezydent George Bush senior był pilotem ( dosłużył się stopnia porucznika ) w lotnictwie marynarki wojennej i służył mimo iż był synem finansisty i polityka. W 1944 jego samolot został trafiony przez obronę przeciwlotniczą. Ranny Bush wyskoczył z płonącego samolotu ze spadochronem nad morzem i po czterech godzinach na tratwie został cudem podjęty - uratowany przez okręt podwodny. „Myślałem że już po mnie” Niszcząc wroga Bush uczestniczył w 58 misjach bojowych i otrzymał Zaszczytny Krzyż Lotniczy i trzykrotnie Medal Lotniczy. Następnie dobrze szkolił pilotów. Dopiero po kapitulacji Japonii we wrześniu 1945 został zwolniony ze służby.
I tak dalej.
Jaki Pan taki Kram. Do niedawna szefem, neosanacyjnym naczelnikiem państwa był Jarosław Kaczyński – doktoryzowany marksista. To antywzór – bez przeszkolenia wojskowego, stary kawaler, socjopata, bez dzieci, który realnie w życiu nie pracował ani jednego dnia !
Z badań amerykańskich wynika że użycie żołnierza o IQ<83 jest antyskuteczne ! Kaczyński na żołnierza się nie nadawał i się nie nadaje.
O powojennych warunkach pokoju decydują zwycięzcy i kraje o znacznym potencjale gospodarczo – militarnym nie uczestniczące w wojnie. Gdy udział w konflikcie jest nieunikniony rządy starają się ze wszystkich sił opóźnić wejście kraju od wojny aby być najlepiej przygotowanym i odnieść jak najmniejsze straty. Zatem sanacyjny rząd idiotów wystawiony przez perfidnych Anglików na strzał był w każdym calu zbrodniczy. Potężne USA gospodarczo do wojny zaczęły się przygotowywać w 1939 roku ale weszły do wojny dużo później. Nic dziwnego że zostały jedynym realnym zwycięzcą.
Indianie mówili - Jak nie możesz z kimś wygrać to się do niego przyłącz !
Francja, Szwajcaria, Szwecja, Norwegia, Finlandia, Czechy, Słowacja, Węgry, Bułgaria, Rumunia... twardo lub miękko kolaborowali z Hitlerem w czasie II Wojny Światowej. Gdy przyszedł właściwy czas przystali do Anglosasów i Sowietów. Historia wojen to historia odwracania sojuszy.
Przywódcy kraje uchronili przed wojennym zniszczeniem i zagładą mieszkańców. Nikt dzisiaj nie piętnuje tych krajów. Podli polscy zdrajcy i dezerterzy wciągnęli Polskę jako pierwszą do wojny i uciekli z kraju ze złotem.
Kraje nie mają wiecznych przyjaciół i wrogów. Alianci chcieli aby Polska była kadłubkiem o powierzchni zaledwie 170 tysięcy kilometrów kwadratowych. To ekipa Stalina stworzyła Polskę w bardzo dobrych granicach dlatego że miała być ona członkiem jego bloku.
Wojna jest przedłużeniem polityki. Celem wojny jest zawarcie korzystnego pokoju. Amerykańskim „Celem wojny na Ukrainie jest osłabienie Rosji”
Wsród Szwedów świadomość tego że zbudowała ona swój dobrobyt nie uczestnicząc w I i II Wojnie jest powszechna. Szwecja więc na pewno do wojny w obronie Polski nie przystąpi.
W gospodarce najważniejsi są ludzie. Decyduje chęć do nauki i pracy czyli wiedza oraz umiejętności. USA są krajem imigrantów ale do niedawna z selekcji pozytywnej.
Na zdjęciu są od lewej do prawej:
-Córka indyjskich imigrantów robotników, którzy awansowali dzięki wytężonej pracy.
-Jej mąż (minister USA) typowy leser z dysfunkcyjnej rodziny, którego służba wojskowa wyrwała z bagna biedy, ignorancji, alkoholizmu i narkomanii.
-Papież. Syn dyrektora szkoły i bibliotekarki z miasta o największym wskaźniku przestępczości w Ameryce. Pracował 10 lat, posługując wspólnocie katolickiej w biednej peruwiańskiej prowincji.
-Syn kubańskich migrantów zarobkowych (minister USA): sprzątacz i barman.
-Jego żona, córka kolumbijskich pracujących migrantów zarobkowych. Poznała swojego męża w wieku 17 lat (on miał 19 lat).
W krajach skorumpowanych rozdawanie „po uważaniu” dotacji powoduje złodziejstwo, marnotrawstwo, wzrost korupcji i stagnacje. Nie zbudujemy konkurencyjności dotacjami z klucza partyjnego! Stosowane w masowej skali w PRL dotacje miały spory udział w doprowadzeniu do bankructwa kraju.
"Mieszkanie i ogrzewanie: Niszczące Dotacje i rozdawnictwo"
https://matusiakj.blogspot.com/2022/03/mieszkanie-i-ogrzewanie-niszczace.html
Komisja Europejska jest coraz bardziej skorumpowana. Polskie wielomiliardowe wsparcie dla górnictwa od 2021 r. jest kompletnie nielegalną potężną pomocą publiczną . Unia nic z tym nie robi. Jest więcej przykładów lekceważenie KE przez kraje UE.
W Polsce „prokuratura”ochrania mafie szczególnie polityczne !
https://wiadomosci.wp.pl/brudy-z-czystego-powietrza-urzednicy-wzywaja-seniorow-do-zaplaty-ho
rrendalnych-kwot-7157373168364256a
Na 240 spraw regionalnych oszustw w programie „Czyste Powietrze” zgłoszonych do ścigania przez urzędników NFOŚiGW, a także osoby prywatne: w 70 przypadkach odmówiono wszczęcia (brak danych uzasadniających przestępstwo), 69 umorzono po wszczęciu, w 29 sprawach zakończyło się aktem oskarżenia, a 72 doniesienia nadal są rozpatrywane. Takie dane przedstawił w maju 2025 Dariusz Korneluk, „szef” (nie ma nominacji Prezydenta !) Prokuratury Krajowej.
Bezczelna „prokuratura” lekceważy liczne zawiadomienia Najwyższej Izby Kontroli gdzie kompetentnie wskazano na giga przestępstwa i twarde ich dowody.
W erze Fordyzmu zakłady przemysłowe zaczęto budować bardzo szybko. Albert Kahn stworzył sposób na szybkie tworzenie uniwersalnej bryły budynku przemysłowego ze standardowych części. Z katalogu należało wybrać standardowe przęsła na żelbetowych lub metalowych słupach, belki, słupy, bramy, nadproża, okna, drzwi... Dobrej jakości katalogowe elementy były produkowane przemysłowo. Zysk na czasie projektowania i budowy był ogromny. Potężne inwestycje w USA w czasie II Wojny powstawały bardzo szybko. Albert Kahn wyszkolił rzesze specjalistów, którzy realizowali nowe koncepcje budownictwa
Archiwum EnergoPatent. PWM 1
Prąd / napięcie sygnału lub fala elektromagnetyczna przenoszą informacje. Ale przenoszą też energie. Gdy napięcie sieciowe jest stabilne to niesiona jest tylko niezmienna skalarna informacja o napięciu i częstotliwości.
Twierdzenie o próbkowaniu i rekonstrukcji sygnałów nazywane jest często błędnie twierdzeniem Nyquista - Shannona z 1948 roku. Obaj oni pracowali w potężnym Bell Laboratories. Faktycznie pochodzi ono od E. T. Whittakera który udowodnił je w 1915 roku. Shannon jego prace znał. Natomiast tej pracy nie znał Kotielnikow który w 1933 roku w ZSRR dał swój dowód tego twierdzenia. Powinno być ono poprawnie nazywane Whittakera - Kotielnikowa. Kotielnikow zbadał też pioniersko wpływ szumów na "przepustowość transmisji"
Ale ogólnie związek szerokości pasma linii długiej z ilością przesyłanej informacji dobrze znany był w XIX wieku. Równanie różniczkowe cząstkowe linii długiej czyli Równanie Telegrafistów podał Oliver Heaviside po przeczytaniu właśnie opublikowanego epokowego dzieła Maxwella o Elektryczności i Magnetyzmie. Nauka i technologia rozwijają się ewolucyjnie i kolejni odkrywcy dokładają następne cegły w budowie gmachu wiedzy.
Wysoce wątpliwe jest autorstwo wszystkich „odkryć” Einsteina.
Genialny Harold Black ( oczywiście Bell Laboratories ) w 1927 roku wynalazł ujemne sprzężenie zwrotne. W znakomitym artykule "Stabilized feed-back amplifiers" z 1934 roku przeanalizował sprawę stabilności pętli. Pracował też nad modulacją PCM i PWM. W "Modulation Theory" (Van Nostrand, 1953) dał rozwiniecie sygnału PWM w podwójny szereg Fouriera.
W prostym wyobrażeniu zniekształceń nieliniowych i intermodulacji użyteczne są tożsamości trygonometryczne. Wiążą potęgi funkcji Sin lub Cos z ich harmonicznymi Sin nx i Cos nx.
Gdy Sinusoide podniesiemy do trzeciej potęgi to otrzymany kombinacje z wagami sinusoidy i jej trzeciej harmonicznej.
Sin3x = 3 Sinx - 4 Sin^3x
Gdy Sinusoidę podniesiemy do piątej potęgi to otrzymany kombinacji z wagami sinusoidy i jej trzeciej harmonicznej oraz piątej harmonicznej. Nieparzysta potęga daje kombinacje nieparzystych harmonicznych równych i jej niższych. Siódma potęga daje harmoniczne 7, 5, 3 i 1. I tak dalej.
Potęgi parzyste produkują parzyste harmoniczne.
Układ nieliniowy a szczególnie dynamicznie nieliniowy z dwóch lub więcej wejściowych sygnałów sinusoidalnych tworzy Intermodulacje. Te intermodulacje to kombinacje częstotliwości sygnałów a następnie ich harmonicznych. Znów możemy wyprowadzić tożsamości trygonometryczne.
Poprawnie skonstruowany wzmacniacz szerokopasmowy generuje głównie 3 harmoniczną lub intermodulacje 3 rzędu
Rząd intermodulacji to suma wartości bezwzględnych numeru harmonicznych (a tym pierwszej) sygnałów. Dla trzech sygnałów są takie intermodulacje 3 rzędu o częstotliwościach:
f a + f b + f c
f a + f b - f c
f a + f c - f b
f b + f c - f a
2 f a - f b
2 f a - f c
2 f b - f a
2 f b - f c
2 f c - f a
2 f c - f b
Gdy do komparatora doprowadzimy sygnał sinusoidalny oraz sygnał piłokształtny to otrzymujemy kombinacje wszelkich intermodulacji. Genialny H.Black zastosował rozwiniecie w podwójny szereg Fouriera. Współczynniki rozwinięcia podwójnego szeregu Fouriera zawierają funkcje Bessela. Gdy iloraz częstotliwości nośnej PWM do sygnału Fpwm/Fs jest liczbą naturalną to podwójny szereg zamienia się w pojedynczy szereg harmonicznych. Taka jest sytuacja w inverterach pracujących w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. W przypadku invertera dla lokomotywy mały jest iloraz częstotliwości. Gdyby iloraz nie był liczbą naturalna to intermodulacja o małej częstotliwości powodowałaby bardzo szkodliwy przepływ znacznego prądu.
W otwartej pętli pracują przetworniki liczby na sygnał PWM w większości mikrokontrolerów. W monolitycznej realizacji nie zabiera to wiele tranzystorów. Razem z zewnętrznym filtrem dolnoprzepustowym RC dają one przetworniki cyfrowo – analogowe. Mikrokontroler przyjmując rozkazy od pilota zdalnego sterowania w odbiorniku TVC wytwarza napięcie do strojenia głowicy oraz napięcia do regulacji Kontrastu, Jaskrawości, Nasycenia i Głośności a w odbiornikach stereofonicznych jeszcze Tonów. Modulator PWM jest tu zmodyfikowany pod kątem łatwości filtracji sygnału PWM. Ta modyfikacja angażująca niewiele dodatkowej logiki czyli monolitycznych tranzystorów to osobny, ciekawy temat.
W chipsecie ITT Digit 2000 do TVC dwa przetworniki PWM-DAC w DSP fonii dają sygnały akustyczne wzmacniaczom mocy kanałom L i R. Z uwagi na wysoką częstotliwość modulacji PWM wystarczą proste filtry dolnoprzepustowe.
Sprawa modulacji PWM stosowanej w inverterach do zasilania silników AC jest arcy skomplikowana. Jest o wiele bardziej skomplikowana niż zwykłe przetwarzanie analogowo – cyfrowe i cyfrowo – analogowe przykładowo w telekomunikacji.
Już wymagana idealna filtracja dolnoprzepustowa - antyalisingowa przed próbkującym przetwornikiem ADC jest nierealizowalna fizycznie. Idealna filtracja dolnoprzepustowa dla rekonstrukcji sygnału za przetwornikiem DAC jest nierealizowalna fizycznie. Wymagania standardu CD ( Compact Disc) udało się dopiero spełnić po zastosowaniu cyfrowego przetwarzania sygnału procesorami DSP !
W przypadku wzmacniacza mocy Audio Sony PWM TA-N88 zastosowano częstotliwość modulacji PWM 500 KHz. Na wyjściach wzmacniacza dano rozbudowane dolnoprzepustowe filtry LC ale i tak bez sygnału sinusoida 500KHz ma amplitudę ponad 0.5 Vpp ! Zatem role filtru dolnoprzepustowego odgrywa głośnik i ludzkie ucho.
W przypadku invertera do zasilania silnika prądu zmiennego AC żaden filtr dolnoprzepustowy nie jest stosowany. Intermodulacje filtruje indukcyjność silnika.
Komparator w modulatorze PWM jest jednobitowym przetwornikiem A/D. Im więcej jest tych realnych przetworzeń A/D na cykl PWM tym mniej jest intermodulacji w rozwinięciu na podwójny szereg Fouriera i mniejsza jest ich moc. W przypadku asymetrycznej piły na pionowym zboczu nie ma przetworzenia A/D i jest tylko przełączenie. O ile nie jest to duża wada w zasilaczu impulsowym SMPS to jest to wada dyskwalifikująca w przypadku invertera do silnika AC gdzie pożądana jest jak najniższa częstotliwość modulacji PWM. W przypadku invertera trójfazowego w napięciach liniowych nie ma znacznej części intermodulacji obecnych w napięciach fazowych. Z tego względu nigdy nie jest stosowane połączenie N które dodatkowo wymagałoby kosztownego wytworzenia potencjału N.
Invertery stosowane do zasilania silników serwomechanizmów (maszyny CNC, roboty przemysłowe... ) zawsze pracują z regulacją prądów fazowych ! Już sama idea regulacji w pętli z modulacją PWM nie jest prosta a co dopiero optymalizacja systemu.
Jak oceniać odpowiedź systemu regulacji z wyjściem PWM ? Dla maszyny prądu zmiennego chcemy uzyskać jak najmniejszą pulsacje momentu i jak najmniejsze straty mocy od intermodulacji. W stanie ustalonym trójfazowa modulacja PWM jest optymalna ! Zatem (w stanie ustalonym) przy zadanym inverterowi trójfazowym sygnale sinusoidalnym prądów fazowych jego jakość to odkształcenie momentu maszyny AC „tożsame” (poprzez własności maszyny) z odkształceniem prądów faz.
Dolnoprzepustowa filtracja PWM do celów analizy okazuje się zaskakująco trudna. Aby nie wyważać otwartych drzwi dla uzyskania w miarę płaskiej niezniekształcającej charakterystyki fazowej trzeba by stosować wstępną filtracje filtrem IIR a dalej filtracje cyfrową FIR połączoną z decymacją.
Alternatywnie można użyć całki za okres PWM. Wybrano tą metodę choć jest to miara bardzo zgrubna i nie pozbawiona wad. W przybliżeniu idealna powinna być zatem schodowa miara sinusoidy prądu fazy.
Wzorując w automatyce odpowiedz pętli regulacji na filtrach dolnoprzepustowych zależy nam na jak najszybszym ustabilizowaniu odpowiedzi pętli. Dodatkowo przeregulowania w odpowiedzi na skok jednostkowy mogą być szkodliwe.
Z trzech rodzajów filtrów dolnoprzepustowych Bessela, Butterwortha i Czebyszewa filtr Bessela ma najlepszą charakterystykę opóźnienia grupowego (najmniej liniowo zniekształca sygnał ) i najgorszą selektywność. Filtr Czebyszewa (tu z falistością 0.2 dB) ma najgorszą charakterystykę opóźnienia grupowego i najlepszą selektywność.
Wymienione filtry II rzędu mają odpowiednio rosnące dobroci Q=0.577, 0.707, 0.796
Człony II rzędu w filtrze III rzędu mają dobroci 0.69, 1, 1.46. Inercje w filtrach III rzędu jednak mocno wygładzają charakterystyki częstotliwościowe i odpowiedzi czasowe.
Odpowiedzi filtru Butterwortha na skok mają przeregulowania. Jeśli jednak skok wstępnie wygładzimy inercją to uzyskujemy w dziedzinie filtrów bez Zer jedną z najszybciej stabilizujących się odpowiedzi ! W systemach automatyki sygnał zadany praktycznie nigdy nie jest skokiem a sygnał zadany jest z reguły gładki.
W przypadku maszyny CNC i robota położeniowy sygnał zadany dla serwomechanizmu pochodzi de facto z G-Code. Tam gdzie położenie jest precyzyjnie kontrolowane sygnał nie ma skoków i jest względnie gładki.
Dla konstruktywnej analizy – syntezy systemów z modulacją PWM potrzebny jest odpowiedni aparat pojęciowy.
Kaskada Inercji i Regulatora PI przy równych stałych czasowych (=kompensacja) daje równoważny integrator w drodze skrócenia bieguna przez Zero.
Na podstawie równań stanu liniowego obiektu można z macierzy A, B, C, D wyprowadzić wielomianową transmitancje T(s). Transmitancje w postaci funkcji wymiernych mają dużą popularność dzięki sile aparatu transformaty s, prostocie, wysokiej użyteczności i znakomicie opracowanej teorii.
Znane są reprezentacje transmitancji schematami - kanoniczne pierwotne i dualne oraz niekanoniczne. Tu użyteczna jest pokazana postać kanoniczna dualna z licznikiem transmitancji w postaci skalara czyli bez Zer.
Współczynnik a2 i przyległe mu całkowanie to najbardziej wewnętrzna pętla regulacji. W serwomechanizmie to regulator prądu.
Współczynnik a3 i przyległe mu całkowanie to najbardziej to środkowa pętla regulacji. W serwomechanizmie to regulator prędkości.
Współczynnik a4 i przyległe mu całkowanie to najbardziej to zewnętrzna pętla regulacji. W serwomechanizmie to regulator położenia otrzymujący polecenia od programu przetwarzającego w CNC i robocie przemysłowym G-code czyli program pracy.
Cytat z „Fault Tolerant”:
„C. Kessler w 1955 roku w niemieckim „Regelungstechnik” opublikował prostą metodę wyliczenia nastaw regulatorów nazwaną optimum modułu. Charakterystyka częstotliwościowa zamkniętego układu regulacji miała być maksymalnie płaska niczym dolnoprzepustowego filtru Butterwortha. W 1958 Kessler rozwinął idee i podał wzory dla obiektu całkującego a metodę nazwał optimum symetrii ale ten temat elegancko dokończono dopiero niedawno a to „dokończenie” jeszcze do Polski nie dotarło.
Weźmy obiekt z dominująca inercją o czasie T i „małą stałą czasową Ts”. W metodzie optimum modułu Kesslera stała czasowa integratora regulatora równa jest T co powoduje przesuniecie bieguna inercji do zera czyli skróceni bieguna zerem. Kaskadowo połączona inercja i regulator PI dają bowiem w efekcie „integrator”. Stała czasowo tego „integratora” ma być dwukrotnie większa od małej stałej czasowej Ts co daje wypadkowy obiekt II rzędu o dobroci Q=0.707... i taki samym współczynniku tłumienia Beta. Gdy obiekt ma dwie duże stałe czasowe krótszą z nich należy skrócić lub zmniejszyć akcją całkująca D regulatora PID.
Co jest zaletą metody Kesslera ?
-Charakterystyka zamkniętego obiektu regulacji II, III, IV rzędu jest znana jako że jest to filtr Butterwortha. Wiadomo jaki jest czas przeregulowania, czas regulacji i pasmo pętli regulacji. Obiekt drugiego rzędu ma przeregulowanie 4.3% a czas regulacji dla tolerancji 5% równy 4.1Ts. Obiekt III rzędu ma odpowiednio 8% i 7Ts a obiekt czwartego rzędu 6.2% oraz 13.6Ts
W polskiej literaturze metody Kesslera są przytaczane. Ale nie ani słowa wyjaśnienia o małych stałych czasowych. Co to jest za tajemniczy twór ?
Przykłady:
A. Współczesny tani, standardowy monolityczny wzmacniacz operacyjny ma różnicowy stopień wejściowy z tranzystorami PNP, stopień wzmocnienia napięciowego o charakterystyce częstotliwościowej zbliżonej do integratora na tranzystorach NPN i wyjściowy komplementarny wtórnik. W taniej standardowej technologii tranzystory NPN mają częstotliwość graniczną Ft około 500 MHz. Natomiast tranzystory PNP mają na tle tranzystorów NPN bardzo małą częstotliwość Ft. Odwrotność ich częstotliwości granicznej to „mała stała czasowa” ! Małosygnałowa odpowiedź skompensowanego wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji o wzmocnieniu +1 ma przeregulowanie ca 4-15%.
B. Częstotliwość sieci energetycznej i ilość pulsów m komutowanego siecią prostownika - invertera wyznaczają ( patrz uwaga dalej) zastępczą „małą stałą czasową”. Gdy zależy nam na wysokiej jakości serwonapędu stosujemy dwa pełne mostki trójfazowe ( m=6 ) połączone antyrównolegle czyli łącznie 12 tyrystorów. Gdy wymagania są mniejsze dajemy m=3 i układ 6 tyrystorowy. Gdy wymagania są małe dajemy sterownik jednofazowy z m=2. Napięcie i prąd wyjściowe invertera mają pulsacje. Podanie ich wprost do regulatora PI prądu silnika powoduje pojawienie się drgań subharmonicznych w obwodzie regulacji. Pozbywamy się ich wprowadzając prosty filtr RC czyli filtr I rzędu. Oczywiście powiększa on „mała stała czasową” ale jest konieczny. Odpowiedz invertera ma opóźnienie, pulsacje i nieliniowość a mimo tego zastępcza „mała stała czasową” w projektowaniu bardzo dobrze się sprawdza !
C. Częstotliwość modulacji PWM oraz ilość swobodnych zboczy sygnału powstających przez porównanie komparatorem modulatora PWM sygnału piłokształtnego z sygnałem wejściowym ( zachodzi przetwarzanie A/D ) wyznacza „małą stałą czasowa”. Z niektórymi rodzajami modulacji PWM konieczna jest filtracja sygnału napięcia lub prądu z pulsacjami dla zapobieżeniu drganiom subharmonicznym. Odpowiedz modulatora ma opóźnienie i pulsacje a mimo tego zastępcza „mała stała czasową” w projektowaniu bardzo dobrze się sprawdza !
D. Masy i sztywność układu mechanicznego serwomechanizmu wyznaczają mechaniczne częstotliwości rezonansowe. Dla stabilizacji pętli sprzężenia zwrotnego serwomechnizmu stosuje się filtr dolnoprzepustowy ( czasem dodatkowo środkowozaporowy na częstotliwości rezonansu ) obniżający piki rezonansowe. Od razu widać co trzeba zrobić aby skrócić czas pozycjonowania głowic twardego dysku HD. Ramie z głowiczkami musi być lekkie i sztywne a materiał ( tytan się nadaje znakomicie ) musi dobrze absorbować drgania.
E. Optyczny kwadraturowy impulsowy sensor położenia w serwomechanizmie ma określoną ilość impulsów na obrót. Powoduje to efekt kwantyzacji, nieczułości i wprowadzenie szumów. Nie jest to wprost „mała stałą czasowa” ale zachodzi jak gdyby jej substytut. Serwomechanizm ma tym lepsze właściwości im sensor ma więcej impulsów na obrót.
Sprawa „małej stałej czasowej” wydaje się wyjaśniona.
Dlaczego Kessler wybrał maksymalnie płaską aproksymację Butterwortha, zresztą nic nie mówiąc o aproxymacji i filtrze? Przecież równomiernie falista charakterystyka Tschebyshewa I rodzaju dałaby trochę szersze pasmo. NB. Przy falistości dążącej do zera charakterystyka Tschebyshewa dąży do Butterwortha.
„Mała stałą czasowa” może też być suma mniejszych kaskadowych stałych czasowych. Ta własność metody Kesslera jest wprost zdumiewająca !
Na rysunku pokazano odpowiedzi skokowe dwóch pętli regulacji sporządzonych według optimum modułu. W jednej pętli jest „mała stała czasowa Ts” w drugiej pętli są dwie kaskadowo połączone inercje Ts/2. Odpowiedzi trochę się różnią co jest oczywiste ale przecinają się w dwóch miejscach przeplatając się. Przeregulowanie jest takie samo w obu wypadkach a czas regulacji podobny. Zieloną linią pokazano dziesięciokrotnie powiększoną różnice odpowiedzi. Ten błąd jest jak gdyby równomiernie falisty !
Taka sytuacja ma miejsce tylko przy rekomendacji Kesslera. Przy kaskadowym połączeniu stałych czasowych nie równo podzielonych ( na przykład 0.2Ts i 0.8 Ts) różnice odpowiedzi są jeszcze mniejsze. Różnice w odpowiedzi układów regulacji kolejnych rzędów ( układy są obiektem w kolejnej pętli ) jeszcze bardziej maleją ! Różnice są niewielkie przy podzieleniu Ts ma trzy kaskadowe inercje.
Natomiast jeśli dwukrotnie zmniejszymy stałą czasowa integratora ( z pojedyncza małą stałą czasowa dobroć Q=1 czyli tłumienie Beta=0.5) to błąd w odpowiedziach robi się duży ! Zatem aproxymacja maksymalnie płaska ma kolejną zaletę !
Od układu regulacji żądamy głównie jak najszybszej stabilizacji. Ale przeregulowania powodują wzrost energii podanej do aktuatora i szybsze zużycie mechanizmów co ma swój niebagatelny koszt. Układy z dużym przeregulowaniem są dodatkowo mocno wrażliwe na zmiany parametrów co wprost wynika z teorii wrażliwości filtrów !”
Odpowiedź kaskady wielu inercji („mała stała czasowa”) coraz bardziej przypomina opóźnienie sygnału.
Okazuje się że w tym sumowaniu można też użyć opóźnienia obiektu zamiast stałej czasowej inercji co jest zaskakujące. Na wykresu pokazano odpowiedzi całkujących pętli z użyciem inercji (Q=0.707, Kesslera) i opóźnienia oraz ich różnice. Odpowiedzi są różne ale mają takie samo przeregulowanie i przeplatają się. Można zatem powiedzieć że są bliskie sobie.
W przypadku aproxymacji Czebyszewa w dziedzinie częstotliwości błąd ma być równomiernie falisty i tu mamy podobną sytuacje ale w dziedzinie czasu.
Różnice w odpowiedziach czasowych są coraz mniejsze ale się utrzymują.
Pulsacje prądu maszyny prądu zmiennego przy częstotliwości modulacji PWM 4 KHz nie przekraczają 10%. Prędkość jest całką z momentu proporcjonalnego do prądu. W sygnale prędkości pulsacje od PWM są praktycznie nieistotne.
Stosowanie aparatu analizy regulacji ciągłej do systemów w których występują pulsacje jest normą a nie wyjątkiem.
Na wyjściu detektora fazy w pętli fazowej PLL są pulsacje i poprzez regulator podane są do wejścia generatora w którego widmie pojawiają się od nich zakłócenia.
Na etapie analizy dynamiki pętli PLL i jej procesu pseudo przypadkowego (z częścią detektorów fazy ) zaskoku nie bierzmy ich pod uwagę ale jednak po analizie szumów w regulatorze dodajemy elementy filtru dolnoprzepustowego do tłumienia pulsacji i korygujemy parametry regulatora pętli aby zachować pożądaną dynamikę. Idea Kesslera ma jak najbardziej zastosowanie.
Sprawdzenie
System testowy IC lub układu na PCB może być bardzo skomplikowany i bez budowy dedykowanego testera z mikrokontrolerem się nie obędzie. Oczywiście należy wykorzystywać dostępne przyrządy. Do realizacji jest mnóstwo funkcji i trzeba użyć jak najbardziej funkcjonalnych klocków.
Człowiek jest omylny. Żywot popularnego DMM bez układów ochrony byłby bardzo krótki. W układzie ochrony DMM użyto Diod, specjalnych Diod Zenera o dużej tolerancji energii impulsów, Pozystor, Warystor, Neonówka, ceramiczny Spark Gap. Krytyczny jest Fuse o dużej zdolności rozłączenia zwarcia.
Wejścia i Wyjścia przyrządów pomiarowych są zawsze zabezpieczone ale to zabezpieczenie bywa trudne. Żywot DSO z marnie zabezpieczonym wejściem jest krótki.
System testowy IC lub układu na PCB musi być odporny na zniszczenie i być też tolerancyjny na błędy złącza.
Tranzystor JFet o niewielkiej rezystancji Rdson może zabezpieczać czułe, niskoszumne wejścia i wyjścia. Przy zbyt dużym prądzie przechodzi w nasycenie a po podgrzaniu prądem-mocą zmniejsza się korzystnie prąd Idss.
Jako Zabezpieczone Włączniki (zasilania, obciążenia) można użyć układów MOS - Automotive i układów MOS wyjść do sterowników PLC jak BTSxxx, BTHxxx high-side / low-side power switch. Ich ewentualne logiczne/analogowe wyjścia sygnalizujące przeciążenie / prąd są użyteczne dla programu sterującego komputera.
Regulatory napięć są typowo na prąd obciążenia 1A. Z dodatkową literą M na prąd 500 mA a z litera L (TO92, SOT223...) na 100 mA. Mają ochronne charakterystyki Foldback chroniące siebie i zasilany obiekt.
Jednym „cyfrowym tranzystorem” bipolarnym DTCxxx (z rezystorami) lub tranzystorem MOS mikrokontroler może załączać napięcie wyjściowe regulatorów LM317 ( LM337). Ale bez włączenia są jednak napięcia 1.24 V / -1.24 V co często może być tolerowane.
-Wymień wszelkie elementy etatowo ochronne i ochronne przy okazji. Najlepiej sterowane i inteligentne.
Cwiczenie
1.Wymagania na jakość regulacji podsystemów zależą od tego jaką rolę w systemie produkcyjnym one odgrywają.
Na schemacie pokazano podgrzewanie strumienia cieczy procesowej w wymienniku ciepła strumieniem pary wodnej. Wymiennik ciepła może być „powolnym” ( w kontekście wymagań !) obiektem i jakość prostej regulacji temperatury T2 zaworem Fc jest marna ale w zależności od systemu może być wystarczająca lub niedostateczna.
Generalnie w kręgu regulacji klasycznej jakość regulacji można polepszyć stosując układ kaskadowy (tam gdzie można go użyć, tu do regulacji strumienia pary grzewczej), kompensacje ( jej wadą jest wymagana dokładność nastaw), sprzężenia wprzód prostego lub złożonego lub regulacje wariantową.
W układzie zastosowano sprzężenie wprzód od zmiennego przepływu cieczy W i jej wejściowej temperatury T1. Gdy wzrasta przepływ cieczy od razu zwiększany jest strumień pary grzejnej. Dynamika przyśpieszającego korektora Lead-Lag ma dać najlepszą odpowiedź. Tak samo zmiany wejściowej temperatury od razu zmieniają strumień pary.
Reakcja od zmiany tych zmiennych jest szybka ale potencjalnie niezbyt dokładna i nie bierze pod uwagę innych drobniejszych zakłóceń ( straty ciepła do otoczenia, zmiany entalpii pary ) i nieidealne nastawy toru sprzężenia wprzód i słabo zrozumiany charakter procesu. Wolniejsza ale statycznie dokładniejsza jest pętla regulacji z sensorem TIT i regulatorem TIC. Ta pętla sprzężenia zwrotnego wykonuje tylko część pracy. Dynamiki systemu sprzężenia wprzód i regulacji powinny być ogólnie jak najbardziej komplementarne.
2.Mikrokontroler PIC32 systemu uruchomieniowego poprzez trzy rezystory współpracuje z układem BTH50030, który steruje (modulacja PWM o bardzo małej częstotliwości ) opornik mocy w obudowie aluminiowej jako grzejnik przykręcony do radiatora. Sensorem temperatury jest tranzystor bipolarny w konfiguracji samo wzmacniającej.
Z uwagi na duży prąd zasilania, mocy dostarcza bardzo silny zasilacz impulsowy. Jego napięcie i prąd ograniczenia są tylko połowicznie ustawiane. Należy zachować ostrożność !
