咱们前面说了,维纳在上学期间,精通数学、物理、无线电、生物和哲学。而在电子领域,乃奎斯特已经提出了负反馈回路可以使得系统稳定这个概念。维纳通过在电子学领域的知识,在控制领域取得了重大突破。
其实瓦特的蒸汽转速控制系统,本身也不知不觉地应用了负反馈系统:转速反馈到连杆上后,控制汽阀关小,使得转速降低。只是瓦特没有把这个机构中的原理提炼出来,上升到理论高度。说着容易做着难,这个理论经过了200年才被提出来。
负反馈理论应用非常广泛。维纳本人研究的物理、无线电、生物学,在这些领域都广泛的应用着负反馈原理,这些学科很可能都给他提出负反馈理论以支持。不光物理、无线电、生物学使用负反馈,也不光工业控制使用负反馈,大到国家宏观调控,中到商业管理,小到个人的行为,角角落落,无不出现负反馈的身影。
国家每一项宏观调控政策出台后,总要收集各种数据观察政策发布后的效果,这个收集的信息叫反馈。对收集到的信息如何处理呢?比如发现政策使得经济过热了,那么下一步就要修改政策,抑制经济过热。我们总要把这个信号进行相反处理,这个对收集到的信号进行相反处理的办法叫做负反馈。
朱镕基先生在当总理的时候,发现电力建设过快,就严格控制电力建设的审批,使得电力建设的步伐放缓。等到温家宝先生当总理的时候,发现坏了,电力建设步伐过慢,与国家的快速经济发展不相适应,国家到处出现电荒。于是温政府放松电力建设审批,电力建设急速加快。过了几年发现又坏了,电力建设审批门槛过低,能源浪费严重。然后开始实行适度控制电力建设的办法,电力建设得到良好有序地发展。
这一段时期对电力建设的控制是个比较典型的负反馈过量的问题。看样子,温家宝先生似乎比朱镕基先生在自动控制方面学习成绩要好一点。不过也不好说,说不定是前车之鉴,使得后来总结了经验。
维纳当年就认识到反馈信息过量的后果。这里还涉及到一个问题,就是控制过度,使得系统发生震荡。控制过度其实就是比例带过小。负反馈是不是过量,也跟比例带的设置有关系。这些个问题在后面的“稳定性”章节中具体探讨。
商业管理中也广泛应用负反馈原理。最近老板们总是强调执行力。执行力怎么体现?收集反馈信息。老板们往往要求我们命令要有回复,回复就是反馈。如果老板们还要判断命令是否合理,那就需要用负反馈原理。
我们走路的时候,不能闭着眼睛,因为眼睛是反馈环节。即使视力出现故障,也要有导盲犬、探路棍、盲道等措施弥补,所有这些措施都是提供反馈环节。大脑收集到反馈以后,一定会进行负反馈处理。为什么是负反馈呢?走路的时候,眼睛看路,他会告诉你个信号:偏左了,偏右了,然后让你脑子进行修正。信号发到你脑子里面后,你脑子里要对反馈信号与目标信号相减,然后进行修正。偏左了就向右点,偏右了就向左点。对这个相减的信号就是负反馈。如果相加就是正反馈了,那样走着走着你就掉进坑里去了。
但是,保证你不掉进坑里,那仅仅是给你怎样走路给了一个大致的方向。具体每一步走多大,向左向右偏多少,还要进行具体计算。前面说的都是定性的问题,步子走多大,向左右偏多少是定量的问题。光定性不定量还是没办法控制的。
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其实瓦特的蒸汽转速控制系统,本身也不知不觉地应用了负反馈系统:转速反馈到连杆上后,控制汽阀关小,使得转速降低。只是瓦特没有把这个机构中的原理提炼出来,上升到理论高度。说着容易做着难,这个理论经过了200年才被提出来。
负反馈理论应用非常广泛。维纳本人研究的物理、无线电、生物学,在这些领域都广泛的应用着负反馈原理,这些学科很可能都给他提出负反馈理论以支持。不光物理、无线电、生物学使用负反馈,也不光工业控制使用负反馈,大到国家宏观调控,中到商业管理,小到个人的行为,角角落落,无不出现负反馈的身影。
国家每一项宏观调控政策出台后,总要收集各种数据观察政策发布后的效果,这个收集的信息叫反馈。对收集到的信息如何处理呢?比如发现政策使得经济过热了,那么下一步就要修改政策,抑制经济过热。我们总要把这个信号进行相反处理,这个对收集到的信号进行相反处理的办法叫做负反馈。
朱镕基先生在当总理的时候,发现电力建设过快,就严格控制电力建设的审批,使得电力建设的步伐放缓。等到温家宝先生当总理的时候,发现坏了,电力建设步伐过慢,与国家的快速经济发展不相适应,国家到处出现电荒。于是温政府放松电力建设审批,电力建设急速加快。过了几年发现又坏了,电力建设审批门槛过低,能源浪费严重。然后开始实行适度控制电力建设的办法,电力建设得到良好有序地发展。
这一段时期对电力建设的控制是个比较典型的负反馈过量的问题。看样子,温家宝先生似乎比朱镕基先生在自动控制方面学习成绩要好一点。不过也不好说,说不定是前车之鉴,使得后来总结了经验。
维纳当年就认识到反馈信息过量的后果。这里还涉及到一个问题,就是控制过度,使得系统发生震荡。控制过度其实就是比例带过小。负反馈是不是过量,也跟比例带的设置有关系。这些个问题在后面的“稳定性”章节中具体探讨。
商业管理中也广泛应用负反馈原理。最近老板们总是强调执行力。执行力怎么体现?收集反馈信息。老板们往往要求我们命令要有回复,回复就是反馈。如果老板们还要判断命令是否合理,那就需要用负反馈原理。
我们走路的时候,不能闭着眼睛,因为眼睛是反馈环节。即使视力出现故障,也要有导盲犬、探路棍、盲道等措施弥补,所有这些措施都是提供反馈环节。大脑收集到反馈以后,一定会进行负反馈处理。为什么是负反馈呢?走路的时候,眼睛看路,他会告诉你个信号:偏左了,偏右了,然后让你脑子进行修正。信号发到你脑子里面后,你脑子里要对反馈信号与目标信号相减,然后进行修正。偏左了就向右点,偏右了就向左点。对这个相减的信号就是负反馈。如果相加就是正反馈了,那样走着走着你就掉进坑里去了。
但是,保证你不掉进坑里,那仅仅是给你怎样走路给了一个大致的方向。具体每一步走多大,向左向右偏多少,还要进行具体计算。前面说的都是定性的问题,步子走多大,向左右偏多少是定量的问题。光定性不定量还是没办法控制的。