古典控制
回饋控制
回饋控制的意思是:一台機器持續盯著自己實際在做什麼,把它和被要求做的事相比較,並不斷地微調自己來縮小這兩者之間的差距。最貼近生活的畫面就是開車轉向:你不會把方向盤一次性打到某個固定角度就聽天由命;你會一直盯著路面,發現車在往左偏,就把方向盤稍微往右帶——如此反覆,一秒鐘內調整許多次,甚至想都不用想。測量到的資訊(車現在在哪裡)回流到你的雙手(手該怎麼做),這正是它被稱為「回饋」的原因。
讓這一套真正強大的訣竅在於:系統能糾正那些它事先根本不知道的意外。一個供暖恆溫器並不需要知道你開了窗、來了寒流,或是剛走進十位散發著體溫的客人——它只需要感覺到室溫,看到溫度已經低於目標值,就把暖氣開大,直到讀數重新爬回來。因為它針對的是實際結果而不是一份固定的計畫,所以即使世界不按常理出牌、零件磨損、負載改變,回饋控制依然能保持準確。
這一切「盯著看」是有代價的:如果反應太猛或太慢,回饋可能會衝過頭、來回擺動,甚至把自己抖到失控——就像把方向盤修正過度,結果在路上左右畫龍一樣。古典控制的大部分功夫,正是在於選擇反應的強度和快慢,讓機器平穩地停在目標上,而不是和自己較勁。
一架在陣風中懸停的無人機,每秒讀取自己的傾斜角和高度十次,發現自己正被吹向一側,就讓每個螺旋槳轉得稍快或稍慢,把自己推回到本該在的位置。
測量、比較、糾正——重複得足夠快,看上去就像穩穩地懸停。
把系統推回目標的回饋叫做負回饋,它起的是穩定作用;而放大偏差的回饋叫做正回饋,往往會越跑越遠、失去控制。
又稱
另見