3.3 开闭环特性
3.3.1 开环与闭环
开环与闭环的概念广泛应用于控制理论,是控制方面经常使用的术语。开环控制就是没有反馈系统的控制。比如开关打开,固定瓦数的灯点亮;举手一枪,子弹射向靶子。亮度合不合适、中靶了没有,都是不可控的,需要改变亮度就得更换灯泡,一次不中只好再打一枪试试。虽然装灯时也考虑了亮度,打枪时也估计了提前量,但外界环境和风速等因素还是会使结果有所偏差。而闭环控制,一般由人们设定目标,由检测环节或系统实行检测并反馈检测数据,调整被控制系统的状态,以达到跟踪设定的目的。比如空调系统就是一个闭环的控制,温度设定之后,系统会随时将室温测量出来,反馈给系统,使得系统自动运行并调节室温至期望值。从理论上讲,开环控制系统是指控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,而闭环控制系统是指系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统,区别的关键看是否存在反馈。
但随着条件的变化,对于开环和闭环的设置也是可以互换的,打一枪不中可以再打一枪,价值数百万的导弹就不能如此掉以轻心,必须加装专门系统,对于距离、风量偏差等因素进行检测,通过闭环反馈完善系统,调节运行状态,以保障命中目标。又如人们为了节能和简化结构的需要,将原来开环控制的普通电机改为闭环控制的调频电机,扩大了应用范围。当然,一些需要低成本、要求不高的场合,采用较为复杂和投入相对较高的闭环系统的意义也不是太大。
3.3.2 反馈
反馈是现代科学技术的基本概念之一。控制理论所说的反馈,是指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程,即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。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,反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动,放大控制作用。但如果控制不当,也会增大系统偏差,使系统振荡。
在其他领域,反馈一词也被赋予了其他的含义,例如传播学中的反馈,无线电中的反馈以及管理或治理效果的反馈等。
3.3.3 开环的产业模式
显然,线性产业结构是一种开环的模式,资源经过生产环节成为产品,使用过后,未经反馈(回收)的直接成为废弃物并推向社会,造成资源递减和环境污染的双重后果,社会发展难以为继。
开环产业模式如图3-4所示。
图3-4 开环产业模式
3.3.4 闭环的产业模式
闭环产业模式如图3-5所示。
图3-5 闭环产业模式
带有资源反馈的闭环产业模式将社会应用后的退役产品进行有序的回收,通过精细分类、无害化处理加工成为合格的原料,重新用于新一轮产品制造中,如回馈的资源尚有缺口,则由原生资源给予适当的补充,资源的反馈与调节作用在契合点上得到有效发挥。传统意义的废弃物成为有用的资源,实现了社会可持续发展。