大学学过自动控制系统这门课的同学应该都知道,闭环控制系统相较于开环控制系统是一种更稳定的系统。为什么这么说呢?为了帮助大家理解,我先给大家简单介绍一下什么是闭环控制系统和开环控制系统。
开环控制系统:若系统的控制器与被控对象之间只有顺向作用而没有反向作用,即系统的输出量对控制作用没有影响,则该系统称为开环控制系统。
闭环控制系统:闭环控制系统在输出端和输入端之间存在反馈回路,输出量对控制过程有着直接影响。
从上面对两个系统的简单描述来看,我们可以发现开环和闭环的一个主要区别,就是在控制过程中是否有反馈,换句话说就是输出是否会对输入产生影响。因为闭环控制系统相比开环控制系统多了这么一个反馈的环节,所以它能够根据输出信号的强弱来调整输入,纠正误差。因为在顺向控制过程中,系统总会受到外界不同程度的干扰,所以输出并不会总是符合相应输入的期望。那么当在系统中加一个反馈环节的话,输入就可以根据真实的输出来做出动态调整。那么这样下去就会达到一个相对稳定的系统,不会因为外界的扰动而偏离正常运行轨道太多。
我们在生活中也常会遇到这种闭环控制系统,举一个大家上下班都会看到的例子,那就是在园林绿化地带都有的喷水灌溉系统。这种系统只需要借助于水的力量,就可以围绕着喷头,以水的最大射程为半径喷射出一个圆形区域,在这个圆形区域的植被都可以被灌溉到。那么它是如何工作的呢,我小时候在公园玩耍的时候仔细琢磨过(从这又能看出我小时候打破砂锅问到底的品质了)。如果我没记错的话,它是这样工作的。一开始水先喷出来,水在这个系统中就是一个输入。然后水流打到喷头上的一个挡板上,这个挡板在水流的冲击下绕着转轴旋转一个角度,连带着整个喷头也旋转一个角度,这个角度就相当于一个输出,然后水流得以顺利喷出。这个时候由于转轴上弹簧的反作用力,挡板又回到相对于喷嘴来说原来的位置,把水流给挡住,这就相当于输出的角度反馈给输入了,使得输入(水流)又来撞击挡板,挡板又按原来的方向旋转一个角度,这样一直循环下去,水流就能喷射出一个圆形。
而且这个过程全程不用人工干预,人只要负责把水打开,浇水的事全交给这个喷头,它就可以自动完成了。
可以想象,如果没有转轴上的弹簧,挡板旋转一个角度也就停止了,它不会回来再影响作为输入的水流,那么水流也将在一个方向上一直喷射下去,造成水的灌溉不均匀。可以看到弹簧在这个系统中扮演了一个反馈的角色,没有它,系统就是一个开环控制系统,它将非常不稳定。而加上了这个弹簧,系统就变成了一个闭环控制系统,输出会反过来影响输入,输入又对输出产生影响,这样最终达到一个稳定的状态。所以回到文章的一开始,你能理解我说的闭环控制系统是一种比开环控制系统更稳定的系统了吧。
而这一切都要归因于闭环控制系统中存在一个反馈的环节。
可能上面举的例子不是很好,也可能会有些逻辑错误,但这也不妨碍大家理解我所要表达的意思:就是反馈在一个系统中扮演了非常重要的角色。
而我们作为一个独立的个体,当然也是一个系统了,所以反馈对一个系统的作用当然也能运用到我们个人身上了。所以你能想象到一个没有或不能接收外界任何反馈的人是多么的不稳定啊。当然这里用不稳定可能有点不合适,对于一个人来说可以说他的前进方向不稳定,也就是说他不能以一个很稳定的速度前进。
那么怎么保持我们朝着目标稳步前进呢?这也就是我前面反复提到反馈的原因。反馈可以纠正我们的输入,也就是我们花的精力。如果收到正反馈,我们就可以认为我们努力的方向没有错,从而坚持下去。如果收到负反馈,那么有可能是我们之前努力的方向可能不对,我们可能需要重新思考一下努力的方向,调整一下前进的道路。
那么如何利用好反馈的作用从而使我们更好地进步呢?我这里可以提供几种方式。
第一种,把自己的观点输出到各大平台上,由此可以获得更多人的评价,也就是来自于别人的反馈。比如说写博客啊,发公众号文章啊。如果你觉得以上两个输出方式有点难,你也可以把一些小观点输出到微信朋友圈啊。不用怕别人的评论,现在暴露一些缺点总比你以后在台上暴露要好。我之前就是这样干的,后来觉得朋友圈的小地方不够写了,就开始写公众号了。
第二种,把自己学到的知识尽快地分享给别人,这样你也会获得别人的反馈,从而提醒你学地是否踏实,是否真正学懂了,因为有时候讲出来才知道自己懂没懂。这种方式还有一种变体,就是你可以参加竞赛或考试,这些是检验你的知识掌握程度最直接的方式。如果没有参加竞赛的条件,你还可以在网上做一些在线练习,有很多这种支持在线练习的网站,比如LeetCode、codecademy、牛客网。
第三种,学会自己给自己反馈,也就是反思。孔子的“吾日三省吾身”说的就是这个意思。每天思考一下自己有哪些没做好、哪些做好的,从而指导第二天的工作。自己给自己反馈相当于你一个人分身成为两个人,一个是你自己,一个是监督你自己的人。一个人变成两个人,这样的人很难不变强。
好的,以上就是我对反馈的一些看法,希望你也可以拥有自己的反馈环节,成为自己的闭环控制系统,也欢迎你在下方留言区给我一下反馈。
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