閉環反饋控制是基于反饋原理建立的自動控制。通過比較系統行為(輸出)與期望行為之間的偏差,并消除偏差以獲得預期的系統性能。在閉環反饋控制中,既存在由輸入到輸出的信號前向通路,也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路,兩者組成一個閉合的回路。
閉環反饋控制系統由控制器、受控對象和反饋通路組成,比較環節是指將輸入與輸出相減,給出偏差信號。這一環節在具體系統中可能與控制器一起統稱為調節器。以爐溫控制為例,受控對象為爐子;輸出變量為實際的爐子溫度;輸入變量為給定常值溫度,一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測量,代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較,兩者的差值電壓經過功率放大后用來驅動相應的執行機構進行控制。
閉環反饋控制系統的特點是實時的、連續的,反饋環節必須對控制作用產生影響 。比如空調房間溫度的控制,只要房間實際溫度和設定的溫度有誤差,它就要實施控制,直到實際溫度和設定的溫度相等,控制過程就結束。
閉環系統簡單地說就是能有一個或多個反饋,無論正反饋負反饋都可以,作用就是能讓系統穩定在給定值或偏差很小,適合絕大多數的自動控制系統,也是我們必須要掌握的。
幾個基本概念
系統:按照某些規律結合起來,互相作用、互相依存的所有實體的集合或總和[7]。
信號:信號是信息的表現形式,消息則是信號的具體內容。
開環控制:開環控制是最簡單的一種控制方式,按照控制信息傳遞的路徑,它所具有的特點是,控制量與被控制量之間只有前向通路而沒有反向通路。也就是說,控制作用的傳遞路徑不閉合的,故稱為開環。
閉環控制:控制作用不是直接來自給定輸入,而是系統的偏差信號,由偏差產生對系統被控量的控制;系統被控量的反饋信息又反過來影響系統的偏差信號,即影響控制作用大小。這種自成循環的控制作用,使信息的傳遞路徑形成一個閉合的環路,稱閉環。
負反饋:反饋信息與控制信息的作用方向相反,因而可以糾正控制信息的效應。負反饋調節的主要意義在于維持機體內環境的穩態,在負反饋情況時,反饋控制系統平時處于穩定狀態。
采用負反饋控制,可以有效地抑制被反饋通道(由輸出到輸入)所包圍的前向通道(由輸入到輸出)中各種干擾對系統輸入量的影響,改善了系統的靜態準確度。同時,因負反饋的存在,對應于一定輸出量的輸入量必然加大,使控制器受到強激信號作用,可加快被控對象的輸出量對輸入量的跟蹤速度, 獲得快速響應的效果, 改善了系統的動態特性。如果控制器的強激信號作用與被控對象慣性之間匹配不當,負反饋控制系統內可能產生振蕩,甚至不能穩定工作。
? ? ? ? 閉環負反饋應用
自動控制理論”中一些理論及研究方法正在從工業、軍事應用向管理、經濟、生物等領域滲透?,F代大型企業和企業集團,可以看作是大系統。系統科學的奠基人貝塔朗菲認為,系統論的任務是確定適用于系統的一般原則,并對系統的共性做一定的概括[2]。我們研究大型企業,除了運用管理學、經濟學,還應運用系統科學。系統科學皆可以運用“控制論”對其進行研究和解決。“閉環負反饋控制”理論應用于現代企業管理就是在這些條件下,通過某些企業創新實踐得出來的。該管理理論是從經典控制理論當中最本質的閉環負反饋控制系統進行引申和創造出來的,是在提煉了閉環負反饋控制系統最本質的特征并結合企業實際進行實踐而總結出來的。它涵蓋了一度風靡世界的一些先進管理理論所具備的管理要素,并在系統上進行了集成創新,在企業管理實踐中得以應用,而且獲得一定成功。
在經典自動控制理論中,閉環負反饋控制是最基本也是最本質的一種。我們把研究的復雜對象稱作“系統”,作為“系統”一定會有系統輸入(輸入信號)和系統輸出(輸出信號),將系統輸出和系統輸入之間建立一條信息渠道稱作反饋通道(反饋信號)。反饋是區別于開環控制與閉環控制的重要特征。根據反饋的類型可分為正反饋和負反饋。反饋信號與輸入信號相加時稱正反饋,正反饋是一種發散的不穩定系統。反饋信號與輸入信號相減時稱負反饋,負反饋能提高系統的穩定性,是控制理論當中重點研究的系統。
按照以上原理進行類推,在把一個企業當作一個“系統”進行研究時,為使“系統”能夠順利實現某種目的或作用,對其進行控制的方法也應是建立在閉環負反饋控制的管理基礎上[10]。我們把“閉環負反饋控制”理論應用在管理中的方法叫“閉環負反饋控制”管理。
閉環負反饋控制”管理方法的定義
“閉環負反饋控制”管理是一種從系統入手,分析實際情況,抓住關鍵環節,注重信息及時反饋、動態調控、追求達成目標快速性好、偏差最小的管理方法。
“閉環負反饋控制”理論在企業管理中的引申。一個典型的閉環負反饋控制系統所具有的利用偏差控制偏差、系統穩定、快速響應、抗干擾能力以及相對開環系統而言可降低系統各環節的靈敏度等,對所有管理都具有特別的意義。因為這種系統為管理控制提供了依據??刂葡到y中的“控制”與企業管理中的“管理”,在本質上是完全一致的。
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