單位反饋系統(tǒng)是什么意思
反饋系統(tǒng)是基于反饋原理建立的自動控制系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中,既存在由輸入到輸出的信號前向通路,也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路,兩者組成一個閉合的回路。因此,反饋系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋控制是自動控制的主要形式。
什么是反饋系統(tǒng)結構
反饋系統(tǒng)結構是信息反饋系統(tǒng)內(nèi)部的組織構成和關系。由于管理決策系統(tǒng)的體制不同,管理范圍和管理方式不同,反饋系統(tǒng)的結構呈現(xiàn)多種多樣的形式,主要有:串聯(lián)式單通道反饋結構、網(wǎng)絡式反饋結構和多維主體反饋結構。每一種結構各有其特點,適宜于不同的決策系統(tǒng)。反饋的結構對反饋系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮具有重要意義。
反饋控制系統(tǒng)的組成反饋控制系統(tǒng)由控制器、受控對象和反饋通路組成。圖中帶叉號的圓圈為比較環(huán)節(jié),用來將輸入與輸出相減,給出偏差信號。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可能與控制器一起統(tǒng)稱為調節(jié)器。以爐溫控制為例,受控對象為爐子;輸出變量為實際的爐子溫度;輸入變量為給定常值溫度,一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測量,代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較,兩者的差值電壓經(jīng)過功率放大后用來驅動相應的執(zhí)行機構進行控制。
反饋系統(tǒng)簡介及詳細資料
在工程上常把在運行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統(tǒng)稱為反饋系統(tǒng),即自動調節(jié)系統(tǒng),而把用來精確地跟隨或復現(xiàn)某種過程的反饋控制系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)或隨動系統(tǒng)。
同開環(huán)控制系統(tǒng)相比,閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復雜性,而且增益選擇不當時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度,在擾動變數(shù)可以測量時,也常同時采用按擾動的控制(即前饋控制)作為反饋控制的補充而構成復合控制系統(tǒng)。
組成反饋控制系統(tǒng)由控制器、受控對象和反饋通路組成。圖中帶叉號的圓圈為比較環(huán)節(jié),用來將輸入與輸出相減,給出偏差信號。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可能與控制器一起統(tǒng)稱為調節(jié)器。以爐溫控制為例,受控對象為爐子;輸出變數(shù)為實際的爐子溫度;輸入變數(shù)為給定常值溫度,一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測量,代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較,兩者的差值電壓經(jīng)過功率放大后用來驅動相應的執(zhí)行機構進行控制。
反饋系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)比較開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單,比較經(jīng)濟; 缺點是無法消除干擾所帶來的誤差。
同開環(huán)控制系統(tǒng)相比,閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點。在反饋控制系統(tǒng)中,不管出于什么原因(外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化),只要被控制量偏離規(guī)定值,就會產(chǎn)生相應的控制作用去消除偏差。因此,它具有抑制干擾的能力,對元件特性變化不敏感,并能改善系統(tǒng)的回響特性。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復雜性,而且增益選擇不當時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度,在擾動變數(shù)可以測量時,也常同時采用按擾動的控制(即前饋控制)作為反饋控制的補充而構成復合控制系統(tǒng)。
主要從三方面比較:
工作原理: 反饋控制系統(tǒng)不能檢測誤差,也不能校正誤差。控制精度和抑制干擾的性能都比較差,而且對系統(tǒng)參數(shù)的變動很敏感。合閉環(huán)控制系統(tǒng)不管出于什么原因(外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化),只要被控制量偏離規(guī)定值,就會產(chǎn)生相應的控制作用去消除偏差。控制精度和抑制干擾的性能都比較差,而且對系統(tǒng)參數(shù)的變動很敏感。因此,一般僅用于可以不考慮外界影響,或慣性小,或精度要求不高的一些場合。
結構組成: 開環(huán)系統(tǒng)沒有檢測設備,組成簡單,但選用的元器件要嚴格保證質量要求;反饋系統(tǒng)具有抑制干擾的能力,對元件特性變化不敏感,并能改善系統(tǒng)的回響特性。
穩(wěn)定性: 開環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較容易解決;反饋系統(tǒng)中反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復雜性。
分類根據(jù)系統(tǒng)的反饋原理,反饋控制系統(tǒng)可分為:負反饋控制系統(tǒng)、正反饋控制系統(tǒng)。
負反饋控制系統(tǒng)當一個系統(tǒng)的活動處于某種平衡或穩(wěn)定狀態(tài)時,如果因某種外界因素使該系統(tǒng)的受控部分活動增強,則該系統(tǒng)原先的平衡或穩(wěn)定狀態(tài)遭受破壞。在存在負反饋控制機制的情況下,如果受控部分的活動增強,可通過相應的感受裝置將這個信息反饋給控制部分;控制部分經(jīng)分析后,發(fā)出指令使受控部分的活動減弱,向原先的平衡狀態(tài)的方向轉變,甚至完全恢復到原先的平衡狀態(tài)。反之,如果受控部分的活動過低,則可以通過負反饋機制使其活動增強,結果也是向原先平衡狀態(tài)的方向恢復。所以,負反饋控制系統(tǒng)的作用是使系統(tǒng)的活動保持穩(wěn)定。
正反饋控制系統(tǒng)在正反饋的情況下,受控部分的活動如果增強,通過感受裝置將此信息反饋至控制部分,控制部分再發(fā)出指令,使受控部分的活動更加加強,如此循環(huán)往復,使整個系統(tǒng)處于再生狀態(tài)。可見,正反饋控制的特性不是維持系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或平衡,而是破壞原先的平衡狀態(tài)。
什么是正反饋系統(tǒng)和負反饋系統(tǒng)?
正反饋的定義
正反饋或再生反饋是將與應用輸入同相的輸出信號并將其反饋回參考輸入的反饋。這有助于將反饋信號與參考輸入相加,并且相加的信號進一步用作其中并入了反饋回路的系統(tǒng)的控制信號。
下圖運放配置正反饋:
當采用控制系統(tǒng)時,系統(tǒng)的增益很高。正反饋系統(tǒng)主要用于振蕩器電路。
負反饋的定義
負反饋也稱為退化反饋,是控制系統(tǒng)中廣泛使用的反饋類型。在這里,與輸入異相的輸出信號被反饋到輸入。因此,系統(tǒng)輸入端的兩個信號相減,這兩個信號的差值進一步驅動系統(tǒng)。
該信號被稱為誤差信號,用于校正控制系統(tǒng)中所達到的輸出與所需輸出的變化。這里的圖顯示了運放的負反饋配置:
在這里,輸入和輸出信號是異相的,因此兩個信號被相減并得到它們的差異。在這種情況下,負反饋系統(tǒng)的增益很低。負反饋系統(tǒng)主要用于放大器電路。
建立有效的信息反饋系統(tǒng)包括哪些
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