反馈

     反馈（英语：Feedback，又称回授），是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，它们之间存在因果关系的回路，进而影响系统功能的过程      在这种情况下，我们可以说系统“反馈到它自身”      在讨论反馈系统时，因果关系的概念应当特别仔细对待：“对于反馈系统，很难作出简单的推理归因，因为当系统A影响到系统B，系统B又影响到系统A，形成了循环      这使得基于因果关系的分析特别艰难，需要将系统作为一个整体来看待      ”反馈可分为负反馈和正反馈      前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用      对负反馈的研究是控制论的核心问题      能够自我调节的机器在古代就有，而反馈的概念是在十八世纪的英国进入经济理论领域，但是当时并没有人把它看作一个普适的抽象概念，所以并未为其命名      英语中反馈的动词形式“to feed back”，意即机械过程中“返回到早先的状态”，在19世纪60年代开始在美国使用      在1909年，诺贝尔奖获得者卡尔·布劳恩开始将“feed-back”这个短语作为名词来使用，表示电路中元件的之间的耦合      1912年底，研究者们在早期的电子放大器（奥迪恩真空三极管）上发现，如果经过精心调节地将其输出的信号返回到其输入端（形成再生回路），可以增加其放大能力，但也可能导致真空管发生啸叫      这样从输出到输入的反馈机制，使得“反馈”（feedback）作为一个单独的词在20世纪20年代出现了更高的使用频率      在这之后的年代里，关于怎样定义反馈概念产生了一些争论      阿什比（1956），数学家和理论家们对反馈机制中的“法则”感兴趣，倾向于用“反应回路”来定义反馈，因为这样会使得理论简洁而稳定；而另一些人的目的比较偏向实用，会把反馈看作是具体过程的一种衍生效应      针对管理理论中的应用，拉马普拉萨德（Ramaprasad，1983）将反馈大致定义为“……关于系统参数中实际操作层面和参考层面之间跨度的信息”，它可以用来“以某种方式改变这个跨度”      他强调，这个信息本身并不是反馈，除非它能够转化为行动      反馈分为两种：正反馈与负反馈      汽车的巡航定速系统可以作为负反馈的一个例子，它会使得车速符合一个预先设定的速度上限      汽车的控制系统的输入包括引擎的扭力和路面的坡度（扰动），而速度计可以测量车速      速度计得到的车速和目标速度（预先设定）之间的差距就是误差信号      控制器接收到这个信号之后会改变加速度，控制流入引擎（效应器）的燃料增多      于是，引擎扭力发生改变，和路面坡度相关的扭力输出的反馈减少了速度的误差，缩小了路面造成的扰动      反馈的“正”、“负”之分最早出现在二战之前，正反馈的概念在20世纪20年代的再生回路中已经出现      Friis和Jensen（1924）将一些放大电路中的再生回路作为“‘反馈’是正向的”的例子，以此和他们顺便提及的负反馈相区别      哈罗德·史蒂芬·布莱克1934年的经典论文首次详述了在放大电路中的负反馈      布莱克认为：“正反馈会增加放大的增益，而负反馈会减少它      ”Mindell（2002）描述了在此之后产生的混乱：“……Friis和Jensen与布莱克以同样的方式使用‘正反馈’和‘负反馈’这样的区分，不是基于反馈自身的符号，而是基于它对于放大增益的作用效果      与之相反，Nyquist与Bode，当他们在布莱克的基础之上工作时，以相反的方式来使用负反馈这个词      布莱克难以向别人证明他的工作中的一致性，因为在基本的概念上存在着混乱      ”早在这个概念得到使用之前，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦就描述过很多种与蒸汽机中的中的“运动形式”，区分了其中一些可以导致扰动或者摆动的持续增加，而另一些会使之减少