2、反馈

什么是反馈

控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈。

案例分析

许宁在体育课上练习立定投篮时，发生了这样的情况：

第一次投掷，由于用力太大，篮球碰到篮板上弹了回来，没有命中。

第二次投掷，他吸取了第一次的经验，减小了用力，但由于用力过小，篮球没有碰到篮圈。

第三次投掷，他吸取了前两次投掷的经验，终于投中了。

在这里，可以将人看做控制系统，眼睛（检测装置）把接收到的篮圈位置以及篮球实际投掷的位置等信息输送给大脑（控制器），经大脑分析和加工处理后，发出指令，指挥手投掷篮球（输出），直到投篮命中。

投篮的工作过程可用下图描述：

篮圈的位置→◎→控制器（大脑）→执行器（手）→被控对象（篮球）→篮球实际投掷的位置         反馈：再返回到检测装置（眼睛）

在上面的案例中，若没有眼睛的观察和检测，投篮的反馈就无法形成。又如，人在驾车时，要使运行中的汽车保持40km/h的速度不变，司机需要目视速度计（检测装置），然后与给定值（40km/h）进行比较、运算，若与给定值有偏差，就通过调节加速器或制动器（即踩油门或踩刹车）来增减速度。因此，反馈使驾驶工作过程形成了一个闭环：检测→ 比较→ 运算→ 操作→ 检测，如此反复，直到被控量的值与给定值一致为止。

利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要人工关闭电源，而自动电水壶具有当水沸腾时自动切断电源的功能，这就是运用反馈方法实现自动控制的结果。

马上行动

分析“穿针引线”的动作过程，并补充一个适当的事例填写下表。

小试验

试验目的：

通过视力保护提醒器报警试验理解反馈的原理。

试验准备：

有窗帘的房间，可调光台灯（或可调灯泡高度的台灯），试验电路板，光敏电阻，微调电阻，三极管，小喇叭，电阻，导线，电池盒等。

试验过程：

1、根据电路图焊接视力保护提醒器的电路，并根据人眼看书时适宜的亮度范围，通过调节电路中的两个可变电阻R_P1和R_P2分别调整亮度的下限和上限。

2、拉上窗帘使室内光线变暗。

3、把做好的视力保护提醒器与台灯同放在一个桌面上，通过可调光旋钮或调高台灯灯泡与桌面的距离，将台灯的光线逐渐调暗，使光线渐渐减弱，观察视力保护提醒器，直到它报警。

4、用同样的方法将台灯的光线逐渐调亮，使光线渐渐增强，观察视力保护提醒器，直到它报警。

试验总结：

1、在视力保护提醒器内部已经设定两个可变电阻的阻值，分别对应着强光和弱光报警的上、下限电流值，这相当于一个已知的输入信号。当台灯光线的输出信号通过光敏电阻反馈到视力保护提醒器内，电路电流值与上、下限电流值比较，当电流值在这两者之间时，电路不报警；当光线过暗或过强，提醒器就报警，提醒人们电灯的光线过暗或过亮，人们再根据这一提示调节可变电阻值，从而调整光线的亮度。

2、视力保护提醒器利用了反馈原理，可用于提示学生用眼卫生。