Capítulo 1 : Comentários
Um exemplo de feedback é quando as saídas de um sistema são usadas como entradas para o mesmo sistema, criando um circuito ou loop como parte de uma cadeia de relações de causa e efeito. Quando isso acontece, podemos dizer que o sistema se retroalimenta em si mesmo. Ao considerar sistemas de feedback, é importante ter cuidado ao lidar com o conceito de causa e efeito:
O raciocínio sobre relações causais simples em um sistema de feedback é desafiador porque o primeiro sistema afeta o segundo sistema, e o segundo sistema afeta o primeiro sistema, o que resulta em um argumento circular. Por isso, usar um raciocínio baseado em causa e efeito pode ser difícil, e é essencial investigar o sistema como um todo.
- Karl Johan Åström e Richard M.Murray, Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers
O conceito de feedback começou a entrar na teoria econômica na Grã-Bretanha no século 18, mas, naquela época, não era reconhecido como uma abstração universal e, como resultado, não tinha um nome. Os mecanismos de autorregulação existem desde a antiguidade e começaram a entrar na teoria económica na Grã-Bretanha.
Desde o século 17, governadores centrífugos têm sido usados em moinhos de vento, a fim de gerenciar a distância e pressão entre as mós. Seguindo uma recomendação de seu colega de negócios Matthew Boulton, James Watt criou seu primeiro governador centrífugo no ano de 1788. Este regulador em particular destinava-se ao uso nas máquinas a vapor que produziam. As primeiras máquinas a vapor utilizavam um movimento que era apenas recíproco, e eram utilizadas para bombear água. Esta era uma aplicação que era capaz de tolerar variações na velocidade de trabalho; No entanto, a utilização de máquinas a vapor para outras aplicações exigia um controle mais preciso da velocidade.
James Clerk Maxwell publicou a influente obra "Sobre governadores" em 1868. Este estudo é agora geralmente considerado como um clássico no campo da teoria do controle de feedback. Este estudo fez uma contribuição seminal para os campos da teoria do controle e da matemática do feedback.
Já na década de 1860, as pessoas nos Estados Unidos já usavam a frase verbal "to feed back", que significa "retornar a um ponto anterior em um processo mecânico.", O estudo de sistemas circulares de feedback causal estava no centro da progressão da cibernética a partir da década de 1940.
Tem havido um debate substancial ao longo do tempo sobre qual definição de feedback é a mais precisa. Segundo o cibernético Ashby (1956), matemáticos e teóricos interessados nos princípios dos sistemas de feedback favorecem a noção de "circularidade da ação", pois mantém a simplicidade e consistência da teoria. [Carece de fontes?] O feedback deve ser um impacto proposital para indivíduos que têm objetivos mais práticos, e deve vir através de um link que seja mais palpável.
[Aqueles que se envolvem em experimentação prática] Discorde da definição dos matemáticos, apontando que isso exigiria que eles admitissem que o feedback estava lá no pêndulo convencional seria uma maneira de fazer isso.
entre a sua localização e o seu momento - um "feedback" que é criado entre os dois, do ponto de vista da aplicação real, é um pouco misterioso.
Em resposta a isso, o matemático retruca que se o feedback só é considerado lá quando há um fio físico ou nervo para representá-lo, então esse argumento é inválido, então a teoria se torna caótica e repleta de irrelevâncias.: 54
Ramaprasad (1983), que se debruça sobre as aplicações do feedback na teoria da gestão, define-o num sentido genérico como "... conhecimento sobre a lacuna entre o nível real e o nível de referência de um parâmetro do sistema" que é usado para "alterar a lacuna de alguma forma". Ele salienta o ponto de que a informação em si não constitui feedback até que seja posta em prática.
Feedback positivo é o termo usado para descrever a situação em que o sinal que é alimentado de volta da saída está em fase com o sinal que está sendo alimentado.
Feedback negativo: Se o feedback do sinal é de polaridade oposta ou fora de fase em 180° em relação ao sinal de entrada, O termo para este tipo de entrada é "feedback negativo.".
O gráfico pode ilustrar um sistema de controle de cruzeiro em um veículo, por exemplo, que corresponde a uma velocidade de meta, como o limite de velocidade. Isso seria uma ilustração do feedback negativo. O automóvel em si serve como sistema controlado, e suas entradas incluem não apenas o torque produzido pelo motor, mas também a inclinação da estrada à medida que muda (a perturbação). É utilizado um indicador de velocidade para determinar a velocidade atual do veículo. O desvio da velocidade real da velocidade desejada, conforme determinado pelo velocímetro, é a fonte do sinal de erro (set point). Este erro medido é avaliado pelo controlador, que então comanda o acelerador a ser ajustado, que por sua vez comanda o motor a receber mais gasolina (o efetor). O feedback, que é a consequente mudança no binário do motor, interage com o binário que é exercido pela mudança de grau da estrada para diminuir o erro de velocidade, reduzindo assim a perturbação na estrada.
Antes da Segunda Guerra Mundial, os conceitos de feedback "positivo" e "negativo" foram inicialmente usados para o fenômeno. Na década de 1920, quando o circuito regenerativo foi desenvolvido pela primeira vez, o conceito de feedback positivo já estava bem estabelecido na comunidade científica. O trabalho inovador que primeiro detalhou o uso de feedback negativo em amplificadores eletrônicos foi concluído em 1934 por Harold Stephen Black. De acordo com as alegações de Black:
O ganho do amplificador é aumentado pelo feed-back positivo, enquanto o ganho é diminuído pelo feed-back negativo.
De acordo com Mindell (2002), houve um aumento da ambiguidade sobre a terminologia pouco tempo depois:
... Friis e Jensen tinham desenhado a mesma diferença entre "feed-back positivo" e "feed-back negativo" que Black tinha feito, dependendo não do sinal do feedback em si, mas sim da influência que ele tem no ganho do amplificador.
Em contraste, Nyquist e Bode, quando desenvolveram suas ideias com base no trabalho de Black, referiram-se ao fenômeno como "algo com o sinal invertido" ao discutir o feedback negativo.
Black teve dificuldade em convencer os outros da utilidade de sua invenção, em parte porque existia confusão sobre questões básicas de definição.: 121
Mesmo antes dos termos serem aplicados, James Clerk Maxwell descreveu vários tipos diferentes de "movimentos de componentes" associados aos governadores centrífugos que eram usados em máquinas a vapor. Ele diferenciou entre aqueles que levam a um aumento contínuo de uma perturbação ou a amplitude de uma oscilação, e aqueles que levam a uma diminuição da mesma. Isso foi feito antes mesmo da aplicação dos termos.
As expressões "feedback positivo" e "feedback negativo" são definidas de forma diferente dependendo do campo de estudo que se olha.
a alteração da diferença entre o valor de referência e o valor real de um parâmetro, consoante a diferença aumente (positiva) ou diminua (negativa) (negativa).
a conotação emocional que a ação ou resultado que estreita a lacuna tem sobre o recetor ou observador, seja em termos de estar satisfeito (com uma conotação positiva) ou insatisfeito (com uma conotação negativa). No entanto, mesmo dentro de um único campo, um exemplo de feedback pode ser rotulado como positivo ou negativo, dependendo de como os valores são avaliados ou referenciados. [Caso em questão:].
Este mal-entendido pode ocorrer devido ao facto de o feedback poder servir tanto para uma função informativa como para uma função motivadora, consistindo frequentemente numa componente qualitativa e numa componente quantitativa. De acordo com a definição de Connellan e Zemke (1993):
O input quantitativo que recebemos informa-nos quantos e quantos de tudo existem.
Os comentários qualitativos nos permitem saber o quão bem estamos, mal ou indiferentes.: 102
Muitos sistemas em loop de feedback não podem ser simplesmente rotulados como positivos ou negativos. Este é particularmente o caso quando existem inúmeros ciclos de feedback presentes no sistema. Embora os sistemas básicos possam, por vezes, ser definidos como sendo de um ou outro tipo, nem sempre é esse o caso.
Quando há simplesmente dois componentes acoplados de tal forma que eles influenciam um ao outro, informações importantes e relevantes sobre as qualidades do todo podem ser obtidas a partir das propriedades do feedback.
Quando o número de peças, no entanto, aumenta para apenas quatro, se as ações de cada uma têm um efeito sobre as outras três, Se assim for, então vinte circuitos diferentes podem ser encontrados dentro deles, e conhecer as propriedades de todos os vinte circuitos não dá informações completas sobre o sistema.: 54
O feedback positivo e negativo pode ser dominante em várias frequências ou diferentes lugares no espaço de estado de um sistema. Em geral, os sistemas de feedback podem ter vários sinais devolvidos, e o ciclo de feedback geralmente contém combinações de feedback positivo e negativo.
Feedback bipolar é uma palavra que foi inventada para descrever sistemas biológicos nos quais os sistemas de feedback positivo e negativo podem interagir uns com os outros. Isso significa que a saída de um sistema pode afetar a entrada de outro sistema e vice-versa.
Alguns sistemas de feedback...
