反馈(英语:Feedback,又称回授),是控制论的基本概念,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,它们之间存在因果关系的回路,进而影响系统功能的过程 在这种情况下,我们可以说系统“反馈到它自身” 在讨论反馈系统时,因果关系的概念应当特别仔细对待:“对于反馈系统,很难作出简单的推理归因,因为当系统A影响到系统B,系统B又影响到系统A,形成了循环 这使得基于因果关系的分析特别艰难,需要将系统作为一个整体来看待 ”反馈可分为负反馈和正反馈 前者使输出起到与输入相反的作用,使系统输出与系统目标的误差减小,系统趋于稳定;后者使输出起到与输入相似的作用,使系统偏差不断增大,使系统振荡,可以放大控制作用 对负反馈的研究是控制论的核心问题 能够自我调节的机器在古代就有,而反馈的概念是在十八世纪的英国进入经济理论领域,但是当时并没有人把它看作一个普适的抽象概念,所以并未为其命名 英语中反馈的动词形式“to feed back”,意即机械过程中“返回到早先的状态”,在19世纪60年代开始在美国使用 在1909年,诺贝尔奖获得者卡尔·布劳恩开始将“feed-back”这个短语作为名词来使用,表示电路中元件的之间的耦合 1912年底,研究者们在早期的电子放大器(奥迪恩真空三极管)上发现,如果经过精心调节地将其输出的信号返回到其输入端(形成再生回路),可以增加其放大能力,但也可能导致真空管发生啸叫 这样从输出到输入的反馈机制,使得“反馈”(feedback)作为一个单独的词在20世纪20年代出现了更高的使用频率 在这之后的年代里,关于怎样定义反馈概念产生了一些争论 阿什比(1956),数学家和理论家们对反馈机制中的“法则”感兴趣,倾向于用“反应回路”来定义反馈,因为这样会使得理论简洁而稳定;而另一些人的目的比较偏向实用,会把反馈看作是具体过程的一种衍生效应 针对管理理论中的应用,拉马普拉萨德(Ramaprasad,1983)将反馈大致定义为“……关于系统参数中实际操作层面和参考层面之间跨度的信息”,它可以用来“以某种方式改变这个跨度” 他强调,这个信息本身并不是反馈,除非它能够转化为行动 反馈分为两种:正反馈与负反馈 汽车的巡航定速系统可以作为负反馈的一个例子,它会使得车速符合一个预先设定的速度上限 汽车的控制系统的输入包括引擎的扭力和路面的坡度(扰动),而速度计可以测量车速 速度计得到的车速和目标速度(预先设定)之间的差距就是误差信号 控制器接收到这个信号之后会改变加速度,控制流入引擎(效应器)的燃料增多 于是,引擎扭力发生改变,和路面坡度相关的扭力输出的反馈减少了速度的误差,缩小了路面造成的扰动 反馈的“正”、“负”之分最早出现在二战之前,正反馈的概念在20世纪20年代的再生回路中已经出现 Friis和Jensen(1924)将一些放大电路中的再生回路作为“‘反馈’是正向的”的例子,以此和他们顺便提及的负反馈相区别 哈罗德·史蒂芬·布莱克1934年的经典论文首次详述了在放大电路中的负反馈 布莱克认为:“正反馈会增加放大的增益,而负反馈会减少它 ”Mindell(2002)描述了在此之后产生的混乱:“……Friis和Jensen与布莱克以同样的方式使用‘正反馈’和‘负反馈’这样的区分,不是基于反馈自身的符号,而是基于它对于放大增益的作用效果 与之相反,Nyquist与Bode,当他们在布莱克的基础之上工作时,以相反的方式来使用负反馈这个词 布莱克难以向别人证明他的工作中的一致性,因为在基本的概念上存在着混乱 ”早在这个概念得到使用之前,詹姆斯·克拉克·麦克斯韦就描述过很多种与蒸汽机中的中的“运动形式”,区分了其中一些可以导致扰动或者摆动的持续增加,而另一些会使之减少
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