تذبذب ذاتي

منظمات الحرارة للتدفئة المركزية

ومن ناحية أخرى، كانت منظمات الحرارة المركزية للتدفئة المركزية مسؤولة عن التذبذب الذاتي المثير لأنها استجابت بسرعة كبيرة. تم التغلب على المشكلة عن طريق التباطؤ، أي جعلها تتحول إلى حالة فقط عندما تختلف درجة الحرارة عن الهدف بمقدار أدنى محدد.

الدورات السكانية في علم الأحياء

وفي هذا الصدد، مثلًا، انخفاض عدد الأنواع آكلة الأعشاب بسبب الافتراس، يؤدي إلى انخفاض أعداد الحيوانات المفترسة لتلك الأنواع، وانخفاض مستوى الافتراس يسمح بزيادة عدد الحيوانات العاشبة، وهذا يسمح بزيادة عدد الحيوانات المفترسة، وما إلى ذلك. تعتبر المعادلات التفاضلية المتأخرة تفسيراً كافياً لمثل هذه الدورات، في هذه الحالة يكون سبب التأخير بشكل رئيسي هو دورات تكاثر الأنواع المعنية.

• أنظر كذلك
• تشعب هوبف
• دورة الحد
• مذبذب فان دير بول
• التذبذب الخفي

عجلات السكك الحديدية والسيارات

ومن جهة أخرى، يمكن أن يسبب تذبذب عجلات السكك الحديدية واهتزاز إطارات السيارات تأثيرًا متذبذبًا مزعجاً وغير مريح، وهذا قد يصل، في الحالات القصوى، إلى أن يخرج القطارات عن مسارها ويتسبب في فقدان السيارات لقبضتها.

الأساس الرياضي

علاوةً على ذلك، يتضح التذبذب الذاتي في أنه عدم استقرار خطي في التوازن الساكن للنظام الديناميكي. والفحص، يمكن استخدام اختباران رياضيان لتشخيص عدم الاستقرار هذا هما معيار روث هورويتز ونيكويست. إن سعة تذبذب النظام غير المستقر تنمو بدرجة كبيرة مع مرور الوقت (أي أن التذبذبات الصغيرة يتم إخمادها بشكل سلبي)، حتى تصبح اللاخطية مهمة وتحد من السعة. وهذا يمكن أن ينتج تذبذبًا ثابتًا ومستدامًا. في بعض الحالات، يمكن اعتبار التذبذب الذاتي ناتجًا عن تأخر زمني في نظام حلقة مغلقة، مما يجعل التغيير في المتغير xt يعتمد على المتغير xt-1 الذي تم تقييمه في وقت سابق.

أمثلة في الهندسة

تاريخ الموضوع

في هذا الإطار، توصف الظاهرة نفسها أحيانًا بأنها تذبذب "مستمر" أو "مستدام" أو "مثير ذاتيًا" أو "مستحدث ذاتيًا" أو "تلقائي" أو "مستقل". تُعرف التذبذبات الذاتية غير المرغوب فيها في الأدب الهندسي الميكانيكي بالصيد، وفي الإلكترونيات بالتذبذبات الطفيلية. تشمل الأمثلة الهامة التي تمت دراستها مبكرًا للتذبذب الذاتي حاكم الطرد المركزي وعجلات السكك الحديدية.

وفي السياق ذاته، تعود دراسة المذبذبات الذاتية إلى روبرت ويليس، وجورج بيديل إيري، وجيمس كليرك ماكسويل، واللورد رايلي في القرن التاسع عشر. المصطلح نفسه (الذي يُترجم كذلك باسم "التذبذب التلقائي") صاغه الفيزيائي السوفيتي ألكسندر أندرونوف، الذي درسها في سياق النظرية الرياضية للاستقرار الهيكلي للأنظمة الديناميكية. الأعمال الهامة الأخرى حول هذا الموضوع، النظرية والتجريبية، كانت بسبب أندريه بلونديل، بالتازار فان دير بول، ألفريد ماري لينارد، وفيليب لو كوربيلر في القرن العشرين.

ناقل حركة أوتوماتيكي

وفي هذا السياق، يحدث تذبذب ذاتي الإثارة في تصميمات ناقل الحركة الأوتوماتيكي المبكرة عندما تسير السيارة بسرعة تقع بين السرعتين المثاليتين. في هذه الحالات، يعمل نظام النقل على التبديل بشكل مستمر على وجه التقريب بين الترسين، الأمر الذي يصبح مزعجًا وصعبًا على ناقل الحركة. يتم الآن منع مثل هذا السلوك عن طريق إدخال التباطؤ في النظام.

توجيه المركبات عندما تتأخر تصحيحات المسار

مولد الحث الذاتي الإثارة (SEIG)

في هذا الإطار، إذا تم توصيل محرك تحريضي بمكثف وتحول العمود إلى سرعة أعلى من التواقت، فإنه يعمل كمولد تحريضي ذاتي الإثارة.

ومن ناحية أخرى، هناك الكثير من الأمثلة على التذبذبات ذاتية الإثارة الناجمة عن تأخير تصحيح المسار، بدءًا من الطائرات الخفيفة في ظل رياح قوية إلى التوجيه غير المنتظم لمركبات الطريق من قبل سائق عديم الخبرة أو سائق مخمور.

أجهزة الإرسال ذاتية الإثارة

وفي هذا الصدد، قامت الكثير من أنظمة الراديو المبكرة بضبط دائرة الإرسال الخاصة بها، لذلك قام النظام تلقائيًا بإنشاء موجات راديو بالتردد المطلوب. لقد أفسح هذا التصميم المجال للتصاميم التي تستعمل مذبذبًا منفصلاً لتوفير إشارة يتم تضخيمها فيما بعد إلى الطاقة المطلوبة.

أمثلة في مجالات أخرى