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系统反馈与修正

2003-6-17 阅读次数:

  反馈是控制系统的一种方法。它是把系统输出去的一部分信息(给定信息)作用于被控对象后产生的结果(真实信息)再返回给输入,并对系统的再输出产生影响的过程。系统所具有的这种功能和过程称之为系统反馈,运用系统反馈概念去分析处理问题的方法称为反馈方法。

  反馈方法是系统活动的结果来调整系统未来活动的方法,其应用十分普遍,主要特点就是根据系统过去情况去指导未来行为。

  应用反馈机制来控制系统一般会产生两不同的效果:如果系统给定信息与真实信息的差异倾向于加剧系统正在进行的偏离目标的运动,它使系统趋向于不稳定状态,甚至破坏其稳定状态,便称为正反馈。反之,如果两者之差异倾向于反抗系统正在偏离目标的运动,它使系统趋于稳定状态,便称之为负反馈。在控制系统中,通常应用负反馈来调节参数达到和控制系统合乎要求的运动。

  所谓修正是指系统在受控过程中,若反馈信息表明系统已远远偏离给定状态时,必须及时予以人为的或自动的干予和调整,即对系统参数或必要时对其结构进行修正,直至系统达到给定数值或趋向稳定状态时为止。随后系统又会产生新的偏离,提供新的反馈信息进行另一次新的修正,如此往复循环。

  事实上,当运动系统受到系统内部或外部环境因素的影响或干扰时,就会使真实系统运动状态偏离给定状态,这时系统的稳定性减小,不确定性增大,系统反馈就是利用这两种状态的差异来解决系统中确定性与不确定性这对矛盾,使系统达到稳定的一种有效方法。 所以控制系统中反馈信息(真实信息)是修正的前提,给定信息与真实信息的差异则是修正的依据。系统的修正也是系统的控制活动内容之一。

  以我们日常生活中常见的交流电压控制系统为例,在我国额定电压(给定电压)是220伏。根据规范允许的最大电压偏离值是±20伏。因此当电网的真实电压值超过240伏或低于200伏时,电网自控系统根据反馈的信息即可进行调控,使电压逐步回到给定值220伏左右,这样系统周而复始进行反馈与修正,使系统能在给定值附近保持着动态平衡。

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