Обратная связь Печать

Вернуться к оглавлению

Обратная связь – воздействие результатов функционирования какой-либо системы (объекта) на характер этого функционирования.
feedback

У Гемфри Поттера был деятельный характер. Именно поэтому мальчику надоела та работа, которую он выполнял на одной из английских шахт, когда там откачивали воду: надо было открывать и закрывать краны парового котла.

Почему он это делал? Два с половиной века назад - тогда-то и жил Поттер - паровой котел работал несколько иначе, чем современный.

Пар из котла поднимал поршень в цилиндре. Поттер закрывал кран для пара. И тут же открывал другой кран, откуда в цилиндр шла холодная вода. Пар конденсировался, образовывалась пустота, атмосферное давление давило на поршень, он шел вниз, передавая свое движение насосу. Потом Гемфри Поттер опять открывал и закрывал поочередно краны ... И так день-деньской.

Согласитесь, работа не из интересных. Сообразительный мальчик решил освободиться от нее. Он соединил веревочками краны со штоком поршня. При движении штока вверх или вниз веревочки натягивались и открывали или закрывали краны в нужной последовательности.
В технике есть условные, специфические понятия «вход» и «выход» у машины. У паровой машины вход - это подача пара, а выход - движение поршня. Теперь вам будет понятно строго научное определение обратной связи: когда вход с выходом связаны, осуществляется обратная связь.

Как говорят, английский мальчик Гемфри Поттер открыл обратную связь, нащупал систему автоматического регулирования.

Обратная связь - основа основ современной техники. Трудно назвать какую-либо ее область, где бы не нашла применения обратная связь.

Регуляторы температуры поддерживают нужную температуру. Регуляторы давления - заданное давление. Регуляторы скорости - требуемое число оборотов вала. Регуляторы напряжения - постоянство напряжения в электросети.

Обратная связь используется для стабилизации и управления положением движущихся в пространстве объектов: самолета в воздухе, корабля в океане, ракеты в космосе.

Регулятор с обратной связью чрезвычайно внимателен и пунктуален. Все операции это устройство выполняет с большой точностью.

Можно привести много примеров разнообразных систем автоматического регулирования. Они различны по конструкции, принципу действия и назначению, но взаимодействие между управляющим устройством - - регулятором - и управляемым объектом однотипно.

Иногда сравнивают обратную связь с двумя сердитыми друг на друга собаками. Одна из I-них, допустим черная, кусает за хвост белую собаку, А белая, не захотев уступить противнику, кусает за хвост черную. Тот же круговой процесс, в котором одна собака является цепью обратной связи по отношению к другой.

Обратная связь, действие которой при водит к увеличению выходного сигнала при неизменном сигнале на входе, называется положительной.

Еще одним примером могут служить тормозные системы с внешним источником энергии. В них применяются специальные устройства, отзывающиеся (реагирующие) на небольшие перемещения, которые производят вручную. Эти перемещения продолжаются до тех пор, пока тормозное усилие не станет достаточным для остановки движущейся машины.

Обратную связь, вызывающую уменьшение выходного сигнала, называют отрицательной.

Она-то чаще всего и применяется в автоматических регуляторах - и в регуляторах температурных уровней, и в регуляторах числа оборотов, и в регуляторах давлений и т. п.

Допустим, в электропечи вдруг повысилась температура, стала больше, чем нужно для плавки металла. Автоматический регулятор действует отрицательно- он уменьшает подачу электроэнергии. А если температура в печи понизилась, регулятор опять срабатывает отрицательно- он тут же увеличивает подачу электроэнергии.

Сколько бы ни приводилось еще примеров, они ничего не добавят к сказанному об обратной связи. Всегда перед нами будет регулятор, настроенный на определенное число оборотов или определенный режим, который при его нарушении посылает сигнал управления, а обратная связь доставляет регуляторам сигналы о результате управляющего воздействия.

Пожалуй, самой сложной системой с обратными связями является живой организм. Сколько в нем регуляторов и управляемых объектов. Сколько в нем взаимосвязанных положительных и отрицательных обратных связей. Со сколькими наитруднейшими задачами приходится организму справляться: распределять мышечные нагрузки, чтобы сохранять заданное положение тела; реагировать на малейшие отклонения давления в кровеносных сосудах; отвечать на жару и холод; следить за сохранением в норме кислот и множества других веществ; контролировать работу сердца, почек, печени, легких.

И чем биологически сложнее организм, тем более сложны и многообразны его автоматические регуляторы. Можно сказать, что обратная связь совершенно необходима для продолжения жизни. Без нее жизнь невозможна.

Если процент кислорода в атмосфере уменьшается, частота дыхания у человека автоматически увеличивается, так чтобы содержание кислорода в крови оставалось почти неизменным.

Это позволяет говорить об универсальности, всеобщности понятия «обратная связь».