控制和反馈(2)

  金观涛华国凡著,《控制论和科学方法论》读书笔记3

第一章 控制和反馈

1.6.共轭控制

  一件工具发明出来,开始的时候它的使用范围也是有限的,人们为了完成更复杂的工作,又得研究使用工具的方法以及使用工具的工具。人类在自己历史的每一个阶段,总要面临着一大堆在当时拥有的控制手段无法直接完成而又需要完成的工作,也就是扩大自己的控制范围的问题。当人们要扩大控制范围的时候,通常要用到一种叫共轭控制的方法。它包含了一切工具的控制原理,它专门研究如何将一件人们无法完成的工作变成能够完成的工作。
  象的重量转换成石头的重量的过程用L表示,称出石头的重量用A表示,将石头的重量转换成象的重量用L^{-1}表示。三步连起来L^{-1}AL,大象的重量就出来了。
  数学书一般把L^{-1}AL称作A过程的共轭过程。我们将L^{-1}AL称作与A共轭的控制方法,它通过L变换和L^{-1}变换,把我们原来不能控制的事变为可以控制的A过程去完成,A的控制范围在实行了L变换和L^{-1}变换后扩大了。
  现代自动控制设备中,L称为感受器,L^{-1}称为效应器。
  眼睛是感受器,手是效应器。
  人类使用共轭控制的方法还可以追溯到数字和语言的起源。人类只有在把思想变换成语言和符号来交流和思维之后,才真正使大脑发达起来,成为一个有文明的物种。
  共轭控制揭示了人类使用工具过程的本质。也许有人会问,把使用工具这么一件直观的事情表述成那样复杂的一种结构,有什么意义呢?其意义在于运用控制论方法后,就可以用数学语言来确切地描述这一过程了,并且可以把很多数学上关于共轭控制的成果运用到制造和使用工具的研究中去,得出许多凭直观想象不到的结论来。

1.7. 负反馈调节

  负反馈调节机制必定要有两个环节:
  1.系统一旦出现目标差,便自动出现某种减少目标差的反应;
  2.减少目标差的调节要一次一次地发挥作用,使得对目标的逼近能积累起来。

1.8. 负反馈如何扩大了控制能力

  负反馈是一种趋向目的的行为。当一次控制能力不能达到目的时,可以用负反馈调节放大控制能力。揭示出目的性与负反馈调节的内在联系是很有意义的。

1.9. 正反馈与恶性循环

  正反馈描述目标差越来越大的过程。如三极管放大信号。

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