Capitolo 1 : Valutazione
Un esempio di retroazione è quando le uscite di un sistema vengono utilizzate come input per lo stesso sistema, creando un circuito o un loop come parte di una catena di relazioni causa-effetto. Quando ciò accade, potremmo dire che il sistema si autoalimenta da solo. Quando si considerano i sistemi di feedback, è importante prestare attenzione quando si tratta del concetto di causa ed effetto:
Ragionare su semplici relazioni causali in un sistema di feedback è impegnativo perché il primo sistema influisce sul secondo sistema e il secondo sistema influisce sul primo sistema, il che si traduce in un argomento circolare. Per questo motivo, l'utilizzo di un ragionamento basato su causa ed effetto può essere difficile ed è essenziale indagare il sistema nel suo complesso.
- Karl Johan Åström e Richard M.Murray, Sistemi di feedback: un'introduzione per scienziati e ingegneri
Il concetto di feedback aveva iniziato a entrare nella teoria economica in Gran Bretagna nel XVIII secolo, ma a quel tempo non era riconosciuto come un'astrazione universale e, di conseguenza, non aveva un nome. I meccanismi di autoregolazione esistono fin dall'antichità e hanno iniziato a entrare nella teoria economica in Gran Bretagna.
Dal XVII secolo, i regolatori centrifughi sono stati utilizzati nei mulini a vento per gestire la distanza e la pressione tra le macine. Seguendo una raccomandazione del suo collega d'affari Matthew Boulton, James Watt creò il suo primo governatore centrifugo nell'anno 1788. Questo particolare regolatore era destinato all'uso nei motori a vapore che producevano. I primi motori a vapore utilizzavano un movimento esclusivamente alternativo e venivano utilizzati per pompare l'acqua. Si trattava di un'applicazione in grado di tollerare variazioni della velocità di lavoro; Tuttavia, l'utilizzo di motori a vapore per altre applicazioni richiedeva un controllo più preciso della velocità.
James Clerk Maxwell pubblicò l'influente opera "On governors" nel 1868. Questo studio è ora generalmente considerato un classico nel campo della teoria del controllo in retroazione. Questo studio ha dato un contributo fondamentale ai campi della teoria del controllo e della matematica del feedback.
Già negli anni '60 dell'Ottocento, le persone negli Stati Uniti usavano già la frase verbale "to feed back", che significa "tornare a un punto precedente in un processo meccanico.", Lo studio dei sistemi di feedback causale circolari è stato al centro della progressione della cibernetica dagli anni '40 in poi.
Nel corso del tempo c'è stato un dibattito sostanziale su quale definizione di feedback sia la più accurata. Secondo il cibernetico Ashby (1956), i matematici e i teorici interessati ai principi dei sistemi di retroazione favoriscono la nozione di "circolarità dell'azione", in quanto mantiene la semplicità e la coerenza della teoria. [ Citazione necessaria ] Il feedback dovrebbe avere un impatto intenzionale per le persone che hanno obiettivi più pratici e dovrebbe arrivare attraverso un collegamento più palpabile.
[Coloro che si impegnano nella sperimentazione pratica] Contestare la definizione dei matematici, sottolineando che ciò richiederebbe che ammettessero che il feedback era presente nel pendolo convenzionale sarebbe un modo per farlo.
Tra la sua posizione e il suo slancio, un "feedback" che si crea tra i due, dal punto di vista dell'applicazione effettiva, è un po' misterioso.
In risposta a ciò, il matematico ribatte che se si ritiene che il feedback sia presente solo quando c'è un filo fisico o un nervo per rappresentarlo, allora questo argomento non è valido, quindi la teoria diventa caotica e piena di irrilevanza.: 54
Ramaprasad (1983), che si concentra sulle applicazioni del feedback nella teoria del management, lo definisce in senso generico come "... conoscenza del divario tra il livello effettivo e il livello di riferimento di un parametro di sistema" che viene utilizzato per "modificare il divario in qualche modo". Sottolinea il punto che l'informazione in sé e per sé non costituisce un feedback fino a quando non viene messa in pratica.
Il feedback positivo è il termine usato per descrivere la situazione in cui il segnale che viene restituito dall'uscita è in fase con il segnale che viene immesso in entrata.
Feedback negativo: Se il feedback del segnale è di polarità opposta o sfasato di 180° rispetto al segnale di ingresso, il termine per questo tipo di ingresso è "feedback negativo".
Il grafico potrebbe illustrare un sistema di controllo della velocità di crociera in un veicolo, ad esempio, che corrisponde a una velocità obiettivo come il limite di velocità. Questo sarebbe un esempio di feedback negativo. L'automobile stessa funge da sistema di controllo e i suoi input includono non solo la coppia prodotta dal motore, ma anche la pendenza della strada al variare (il disturbo). Un tachimetro viene utilizzato per determinare la velocità attuale del veicolo. La deviazione della velocità effettiva dalla velocità desiderata, determinata dal tachimetro, è la fonte del segnale di errore (set point). Questo errore misurato viene valutato dal controller, che quindi comanda di regolare l'acceleratore, che a sua volta comanda al motore di ricevere più benzina (l'effettore). Il feedback, che è la conseguente variazione della coppia del motore, interagisce con la coppia esercitata dalla variazione della pendenza stradale per ridurre l'errore di velocità, riducendo così l'interruzione della strada.
Prima della seconda guerra mondiale, i concetti di feedback "positivo" e "negativo" erano inizialmente utilizzati per il fenomeno. Negli anni '20, quando il circuito rigenerativo fu sviluppato per la prima volta, il concetto di feedback positivo era già ben consolidato nella comunità scientifica. Il lavoro pionieristico che per primo ha dettagliato l'uso del feedback negativo negli amplificatori elettronici è stato completato nel 1934 da Harold Stephen Black. Secondo le affermazioni di Black:
Il guadagno dell'amplificatore è aumentato dal feed-back positivo, mentre il guadagno è diminuito dal feed-back negativo.
Secondo Mindell (2002), non molto tempo dopo c'è stato un aumento dell'ambiguità sulla terminologia:
... Friis e Jensen avevano tracciato la stessa differenza tra "feed-back positivo" e "feed-back negativo" che Black aveva fatto, a seconda non del segno del feedback in sé e per sé, ma piuttosto dell'influenza che ha sul guadagno dell'amplificatore.
Al contrario, Nyquist e Bode, quando hanno sviluppato le loro idee sulla base del lavoro di Black, si riferivano al fenomeno come "qualcosa con il segno invertito" quando discutevano del feedback negativo.
Black ebbe difficoltà a convincere gli altri dell'utilità della sua invenzione, in parte perché esisteva confusione su questioni fondamentali di definizione.: 121
Anche prima che i termini fossero applicati, James Clerk Maxwell descrisse diversi tipi di "movimenti dei componenti" associati ai regolatori centrifughi utilizzati nei motori a vapore. Ha differenziato tra quelli che portano ad un continuo aumento di un disturbo o dell'ampiezza di un'oscillazione, e quelli che portano ad una diminuzione dello stesso. Ciò è stato fatto anche prima che i termini fossero applicati.
Le frasi "feedback positivo" e "feedback negativo" sono definite in modo diverso a seconda del campo di studio che si guarda.
la modifica della differenza tra il valore di riferimento e il valore effettivo di un parametro, a seconda che la differenza sia crescente (positiva) o diminuita (negativa) (negativa).
La connotazione emotiva che l'azione o il risultato che riduce il divario ha sul ricevente o sull'osservatore, sia in termini di piacere (con una connotazione positiva) che di insoddisfazione (con una connotazione negativa). Tuttavia, anche all'interno di un singolo campo, un esempio di feedback potrebbe essere etichettato come positivo o negativo, a seconda di come vengono valutati o referenziati i valori. [Caso in questione:].
Questo malinteso potrebbe verificarsi a causa del fatto che il feedback può svolgere sia una funzione informativa che motivante, e spesso consiste sia in una componente qualitativa che in una quantitativa. Secondo la definizione di Connellan e Zemke (1993):
L'input quantitativo che riceviamo ci informa su quanti e quanti di qualsiasi cosa ci sono.
I commenti qualitativi ci fanno capire quanto stiamo andando bene, male o indifferente.: 102
Molti sistemi in ciclo di feedback non possono essere semplicemente etichettati come positivi o negativi. Ciò è particolarmente vero quando nel sistema sono presenti numerosi cicli di feedback. Mentre i sistemi di base possono talvolta essere definiti come dell'uno o dell'altro tipo, non è sempre così.
Quando ci sono semplicemente due componenti accoppiati insieme in modo tale che si influenzano a vicenda, informazioni importanti e rilevanti sulle qualità del tutto possono essere raccolte dalle proprietà del feedback.
Quando il numero dei pezzi, tuttavia, aumenta fino a quattro, se le azioni di ciascuno hanno un effetto sugli altri tre, se è così, allora si possono trovare venti circuiti diversi al loro interno; e conoscere le proprietà di tutti i venti circuiti non fornisce informazioni complete sul sistema.: 54
Il feedback positivo e negativo può essere dominante a varie frequenze o in luoghi diversi nello spazio degli stati di un sistema. In generale, i sistemi di feedback possono avere più segnali restituiti e il ciclo di feedback di solito contiene combinazioni di feedback positivo e negativo.
Il feedback bipolare è una parola che è stata inventata per...
