О

Обратная связь

Обратная связь — влияние результата функционирования какой-либо системы на характер дальнейшего функционирования. Термин «обратная связь» используют применительно протекания процессов в социальных, биологических, технических, экономических и других системах, а также в кибернетике и теории автоматического регулирования и управления.

Одно из первых исследований влияния обратной связи на результат функционирования системы было выполнено Майклом Фарадеем в популярной работе История свечи.

Типы обратной связи

По характеру воздействия различают:

положительный (положительный) и отрицательный (отрицательный) обратная связь

  • положительный обратная связь влияет на систему таким образом, что увеличивает выходной результат ее функционирования. В теории автоматического управления положительный обратная связь реализуется путем передачи на вход системы части выходного сигнала таким образом, что сигнал обратной связи совпадает в фазе с входным сигналом, эквивалентен увеличению входного сигнала. В отдельных случаях положительный связь может приводить к генерации в системе — когда любая флуктуация в системе передается на ее вход и усиливается, благодаря чему в системе возникают незатухающие колебания.
  • отрицательный обратная связь влияет на систему таким образом, что уменьшает выходной результат ее функционирования. В теории автоматического управления отрицательный обратная связь реализуется путем передачи на вход системы части выходного сигнала таким образом, что сигнал обратной связи находится в противофазе с входным сигналом, эквивалентен уменьшению входного сигнала, что приводит к снижению коэффициента усиления системы , но при этом также повышается устойчивость системы и уменьшается погрешность и инерционность системы.

жесткий и гибкий (elastic feedback) обратная связь

  • жесткий обратная связь действует в установившемся и переходном режимах работы системы.
  • гибкий обратная связь действует только в переходном режиме работы системы, несет информацию о скорости изменений в системе. В теории автоматического управления реализуется добавлением в контур обратной связи диференцюючих элементов.

общий и местный обратная связь

  • общий обратная связь формируется за счет передачи результата функционирования всей системы на ее вход.
  • местный обратная связь формируется за счет передачи результата функционирования отдельного звена системы на вход этого звена.

Кроме того, в САР различают внешний обратную связь, которая соединяет выход всей системы с ее входом, и внутренний (местный), соединяющая выход отдельного элемента или группы последовательно соединенных элементов с их входом.

Математическая формулировка

Пусть входной сигнал u и выходной сигнал U определенного объекта (черного ящика) связаны линейным соотношением

Обратная связь ,

где k — коэффициент усиления.

Если на вход системы подать кроме сигнала u еще и частично сигнал с выхода, так что общий входной сигнал станет, где — определенный коэффициент обратной связи, то получим

Обратная связь .

В таком случае выходной сигнал будет определяться формулой

Обратная связь .

При положительных значениях α выходной сигнал будет усиливаться, но стабильность падать. При α = 1 / k выходной сигнал станет бесконечно большим (на самом деле в таком случае система выйдет из линейного режима).

При отрицательных значениях α усиления уменьшается и система стабилизируется.

Изображения по теме

  • Обратная связь
  • Обратная связь
  • Обратная связь
  • Обратная связь
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть