输出反馈

系统的输出变量通过比例环节传送到输入端去的反馈方式

输出反馈(output feedback)系统的输出变量通过比例环节传送到输入端去的反馈方式。输出变量容易直接测量得到,而且在大多数情况下具有明确的物理意义,所以输出反馈是一种在技术上易于实现的常用的反馈方式。

简介
经典控制理论中,用传递函数描述系统,只能由系统的输出变量来构成反馈律,即输出反馈。
输出反馈是控制系统设计中两种主要的反馈策略之一,其意义为将观测到的输出取作反馈量以构成反馈律,形成对系统的闭环控制,以达到期望的对系统的性能指标要求。
输出反馈可视为状态反馈的一个特例。
系统应用
单输入单输出定常线性系统
对于单输入单输出的定常线性系统,如果原来的传递函数为G(s),则用增益为K的比例环节实现输出反馈后,闭环系统的传递函数就变为G(s)/[1+KG)]。对于用状态变量描述的多变量线性系统(A,B,C),当反馈环节K为常系数矩阵时,输出反馈把系统变成(A-BKC,B,C),也就是使系统的动态矩阵由A变为(A-BKC)(图2)。
定常线性系统
对于定常线性系统,输出反馈不改变系统的能控性和能观测性,但只能在一定范围内改变系统极点的位置。一般地说,不能用输出反馈任意配置极点(见极点配置状态反馈)。对于单变量定常线性系统,可以用根轨迹法适当选取反馈增益K,把闭环系统的极点配置在根轨迹曲线的预定位置上。输出变量不能全面描述系统的状态,所以输出反馈的功能不及状态反馈的功能。
密码系统
在密码系统中,输出反馈是对字区密码的一种操作模式。它有些类似于密码反馈模式,它允许对不同字区大小编密码,但是它与密码反馈模式主要的区别在于编字区函数密码的输出是反馈(而不是密码)。每个无格式正文字区的XOR值被建立为独立于无格式正文与密码之间。当无法容许误差传播时就会使用这种模式。就像密码反馈模式,它使用初始向量(IV)。将IV改变为相同的无格式正文字区会导致不同的密码。
在错误修正的术语中,输出反馈可以接受密码位误差,但是在丢失密码位后不能同步。关于输出反馈的一个难题是无格式正文很容易就能改变,但是使用数字信号配置就能克服这个问题。
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