否定反馈输出系统从其中减去输入(或命令)形成错误信号。错误信号通常输入控制器,并将生成的信号应用于要控制的过程(植物)。大多数控制器是P(比例)、PI(比例积分器)或PID(比例积分器-微分器)类型。一旦负反馈回路在伺服系统,据说处于关闭状态模式,与开环模式相反,在开环模式下,命令直接发送给控制器,没有任何负面影响反馈回路.

与之相反积极反馈.

A类系统带负片反馈将趋于稳定状态最著名的例子影响瓦特蒸汽调节器,a装置对于调节这个属于蒸汽在一个蒸汽机.蒸汽调节器将减少如果机器也在运行,则显示流量快速的、和增加如果流速太慢。这将使发动机保持在所需转速下运行。

所以a系统如果有负面反馈稳定状态像蒸汽一样发动机瓦特蒸汽调节器用于防止蒸汽发动机因过度紧张而损坏使不稳定.

校准为在100下运行的蒸汽机示例每分钟旋转次数(每个时间单位10%的负面反馈)

时间机器1机器20       150         501       145         552       140.5       59.53       136.45      63.55t吨=注入。100      100

机器1速度太快,所以每分钟转数 减少直到达到100。机器2速度太慢,因此RPM增加.

否定 反馈通常用于规定 过程.体温以及几乎所有身体机能,由负面反馈调节。

动物 人口通常倾向于最佳的由于消极因素反馈。如果有太多的动物物种,不会有足够的食物喂饱他们所有人,这样他们就会比平时死得更多。死亡人数将超过出生,人口将会减少。

反之亦然,如果没有足够的动物,食物就会如此丰富的几乎所有的动物都能生存。因此,出生人数将超过死亡人数人口增加.

负面反馈使世界 稳定的活着的.

否定的定义反馈
______+      |      |我-----0-->|A|---------+--->O+^    |______|       ||______||    |      |       |+----|B类|<------+|______|开环增益=A闭环增益=O(运行)=福沃德=A类I 1-回路1-AB
因此,反馈效果可以定义为闭环增益除以开环增益:
_      _|A类|/|_1-AB_|/A=11-AB负面反馈是指:1< 11-AB积极反馈是指:1> 11-AB

在上奈奎斯特图正反馈的区域是单元围绕点(-1,j0)旋转;其余是负面反馈。


负面反馈的影响

  1. 它减少了错误在中系统.
  2. 它减少了骚乱第条。
  3. 它减少了A变化的影响。
  1. 减少的错误
    对于上述系统,我们通常需要的是O=-I/B(对于B=-1,O=I)。
    可以定义错误:输出 错误=渴望的输出-实际输出
    这是绝对错误。更有用的衡量标准是误差比:
    错误比率=输出错误/所需输出
    从闭环增益或开环增益(实际输出)和期望系统增益(期望输出)的定义可以看出,误差比可以显示为:
    对于闭环:急诊室=(-I/B)-AI/(1-AB)=1(-I/B)(1-AB)对于开环:急诊室=(-I/B)-AI=1+AB(-I/B)
    因此,如果有反馈(闭环)的误差小于无反馈(开环)的误差,误差就会减小。如果这绘制在奈奎斯特图结果看起来有点像这样:
    伊姆河__    |    __ <------ 0.5e--_/\_|_/\_ e--/      \ | /      \/e++\|/e++\--|----------|----------|----回复\        /|\        /^\_    _/ | \_    _/ |\__/   |   \__/   ||||平方米(2)
    如果直线上的误差不变,则内部误差增大,外部误差减小。

  2. 减少的影响骚乱
    干扰通过以下方式引入系统:
    D类|______     | +||v(v)我-----0-->|A|--0--+--->O+^    |______|       ||     ______        ||    |      |       |+----|B类|<------+|______|为了简单起见,假设I=0开环,O=D闭环,O=D类(1-AB)因此,如果满足以下条件,干扰就会减少:D>(D)D类=>1< 1(1-AB)(1-AB)

    这是上述负面反馈的定义。因此,负反馈可以减少干扰。

  3. 减少A中变化的影响
    闭环增益=G。因此,假设B为常数,是:
    dG公司=(1-AB)*(dA/dA)-A*d(1-AB)/dA=1dA(1-AB)2(1-AB)2
    
    这本身并不有用,但相对的dG/G变化为
    dG公司=dA/(1-AB)2=国防情报局 1G=A/(1-AB)A(1-AB)
    dA/A是A中的比例变化。
    另一个术语你可能会认为是反馈术语的效果,它比负面反馈的效果要小。因此,如果反馈是负面的,那么A中的变化的影响将减少。


这些信息是在为我复习时获得的决赛来自部门R.J.Mitchell提供的课堂讲稿。控制论,雷丁大学
将您的修订节点!
关于生物学的系统,负反馈有很多积极的特征。采取非常简化的型号:


|---------|+| K(K)|--->O---------->|---------|------------------------->我^|sT+1||O-|           |---------|           ||                                 ||---------------------------------|


除了非常精确的,负反馈系统也有一个非常直觉性功能。例如:

我们的传递函数H=K/(sT+1),一个简单的低通滤波器。循环的传递函数为H=H/(1+H),如果我们在方程式中细分为:

{K/sT+1}/{1+K/(sT+1)}

这将进一步简化以获得

k/sT+1+k

稳态增益(恒定输入或s=0时的增益)为k/1+k。

现在,假设一个正常人获得滤波器的系数为9。那么整个回路的增益将是9/1+9,即0.9。现在假设你的大脑中有一个损伤,在这个简化的案例中,它杀死了大约4个神经元。你的收益将降至5。然而,环路增益将为5/1+5,即0.83。因此损失44%的神经元参与通路只会让你损失7.8%的系统收益。非常有用的!

当然,这一切都非常简化。实际上,没有一个生物系统可以通过一个低通滤波器获得负反馈。但它确实给了你一个很好的例子,说明它们是如何帮助身体的抵抗损害.


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