20.4 : 反馈的影响
控制系统中的反馈在塑造各种操作参数方面起着关键作用，它不仅能减少简单的误差，还能影响稳定性、带宽、增益、阻抗和灵敏度。要了解这些影响，需要检查一个基本反馈系统，该系统的特点是输入、输出、误差和反馈信号已定义。
反馈会显著改变控制系统的增益。没有反馈的系统的增益会改变 1 倍加 GH，其中 G 表示开环增益，H 表示反馈因子。这种改变意味着反馈可以根据频率范围放大或衰减增益，从而影响整个系统的性能。
稳定性是受反馈影响的另一个重要方面。稳定性是指系统准确遵循输入命令并保持可控输出的能力。不稳定的系统无法可靠地跟踪输入命令，从而导致输出不稳定且不可控。反馈可以以两种相反的方式影响稳定性：它可以破坏最初稳定的系统，也可以稳定不稳定的系统。如果乘积 GH 等于负 1，系统就会变得不稳定，因为任何有限输入都会产生无限输出。相反，加入负反馈回路可以通过适当调整反馈增益来稳定原本不稳定的系统。
除了增益和稳定性之外，反馈还会影响系统对外部信号和噪声的响应。在存在干扰的情况下，反馈有助于将这些不需要的信号的影响降至最低。如果反馈回路分母中的因子大于 1，且系统保持稳定，则噪声分量会有效降低。这种减少对于保持所需信号的完整性和确保系统对外部干扰的鲁棒性至关重要。
总体而言，反馈机制对于改进控制系统的性能是必不可少的。通过精心设计和实施反馈回路，工程师可以增强稳定性、控制增益、最小化噪声并提高系统的响应能力和准确性。因此，反馈的战略性使用在提高各种应用中现代控制系统的有效性和可靠性方面起着关键作用。
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