反馈控制系统是一种 通过反馈机制来调节系统行为的系统。在反馈控制系统中,系统的输出信号会部分或全部返回到输入端,并与输入信号进行比较,从而调整系统的控制作用,使系统输出更加稳定并接近或达到期望值。
根据反馈信号的极性,反馈控制系统可以分为以下两种主要类型:
负反馈控制系统
定义:来自受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动向与其原先活动相反的方向改变。
生理意义:通过引入负反馈,系统的增益减小,超调量降低,系统的响应变得更加平滑,有助于维持系统稳定状态,如体温调节。
正反馈控制系统
定义:来自受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动向与其原先活动相同的方向改变。
示例:女性在分娩时,子宫收缩使胎儿头部下降,这一过程会牵拉子宫颈,导致宫颈处的感受器兴奋并将反馈信息通过传入神经传至中枢,进一步促进子宫收缩。
反馈控制系统广泛应用于各种生理、工程和社会系统中,以实现对复杂过程的精确控制和调节。例如,在工程领域,反馈控制系统用于维持温度、压力、速度等参数的稳定;在生物学领域,负反馈控制系统有助于维持生物体内环境的稳态,如体温、pH值等。