反饋和動態，其實就是教你如何走直線！

反饋和動態

名詞解釋
 
反饋（英語：Feedback，又稱回授），是控制論的基本概念，指將系統的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入，它們之間存在因果關系的回路，進而影響系統功能的過程。在這種情況下，我們可以說系統“反饋到它自身”。在討論反饋系統時，因果關系的概念應當特別仔細對待：“對于反饋系統，很難作出簡單的推理歸因，因為當系統A影響到系統B，系統B又影響到系統A，形成了循環。這使得基于因果關系的分析特別艱難，需要將系統作為一個整體來看待。”反饋可分為負反饋和正反饋。前者使輸出起到與輸入相反的作用，使系統輸出與系統目標的誤差減小，系統趨于穩定；后者使輸出起到與輸入相似的作用，使系統偏差不斷增大，使系統振蕩，可以放大控制作用。對負反饋的研究是控制論的核心問題。
 
過程動態（process dynamics）是1995年公布的化學工程名詞。過程動態學 dyntunirs是研究過程動態特性的 一門學科。它主要是通過機理分析方法建立控制對象的數學 模型，然后應用數學模擬技術，對數學模型進行降階和簡化處 理，得到工業應用的實際模型，然后應用現場考核等方法，確定模型的精度和可靠性。

解讀
 
從小大人就教我們，走路要看路。為什么呢？要是不看著路，走路走歪了也不知道，結果就是東撞西撞的。要是看著路呢？走歪了，馬上就看到，趕緊調整腳步，走回到正道上來。這里有自動控制里的第一個重要概念：反饋（Feedback）。
反饋是一個過程：1、設定目標，對小朋友走路的例子來說，就是前進的路線。2、測量狀態，小朋友的眼睛看著路，就是在測量自己的前進方向。3、將測量到的狀態和設定的目標比較，把眼睛看到的前進方向和心里想的前進方向作比較，判斷前進方向是否正確；如果不正確，相差有多少。4、調整行動，在心里根據實際前進方向和設定目標的偏差，決定調整的量。5、實際執行，也就是實際挪動腳步，重回正確的前進方向。
在整個走路的過程中，這個反饋過程周而復始，不斷進行，這樣，小朋友就不會走得東倒西歪了。但是，這里有一個問題：如果所有的事情都是在瞬時里同時發生的，那這個反饋過程就無法工作。要使反饋工作，一定要有一定的反應時間。還好，世上之事，都有一個過程，這就為反饋贏得了所需要的時間。
小時候，媽媽在鍋里蒸東西，蒸好了，從鍋里拿出來總是一個麻煩，需要抹布什么的墊著，免得燙手。但是碗和鍋的間隙不大，連手帶抹布伸進去頗麻煩，我常常不知天高地厚，自告奮勇地徒手把熱的碗拿出來，只要動作快，手起碗落，可以不燙手，當然嘍，要是捧著熱碗再東晃晃，西蕩蕩，那手上感覺的溫度最終會和熱碗一樣，肯定要把手心、手指燙熟不可的。在從接觸碗到皮膚溫度和碗表面一樣，這里面有一個逐漸升溫的過程，這就是動態過程（Dynamic Process）。這里面有兩個東西要注意：一個是升溫的過程有多快，另一個是最終的溫度可以升到多少。要是知道了這兩個參數，同時知道自己的手可以耐受多少溫度，理論上可以計算出熱的碗在手里可以停留多少時間而不至于燙手。
反饋過程也叫閉環（Closed Loop）過程。既然有閉環，那就有開環（Open Loop）。開環就是沒有反饋的控制過程，設定一個控制作用，然后就執行，不根據實際測量值進行校正。開環控制只有對簡單的過程有效，比如洗衣機和烘干機按定時控制，到底衣服洗得怎么樣，烘得干不干，完全取決于開始時的設定。對于洗衣機、烘干機這樣的問題，多設一點時間就是了，稍微浪費一點，但可以保證效果。對于空調機，就不能不顧房間溫度，簡單地設一個開10分鐘、關5分鐘的循環，而應該根據實際溫度作閉環控制，否則房間里的溫度天知道到底會達到多少。
對于政府官員，更不能只顧計劃不顧變化，盲目瞎指揮。記得80年代時，報告文學很流行。徐遲寫了一個《哥德巴赫猜想》，于是全國人民都爭當科學家。小說家也爭著寫科學家，成就太小不行，所以來一個語不驚人死不休，某大家寫了一個《無反饋快速跟蹤》。那時正在大學啃磚頭，對這個科學新發現大感興趣，從頭看到尾，也沒有看明白到底是怎么無反饋快速跟蹤的?，F在想想，小說就是小說，不過這無良作家也太扯，無反饋還要跟蹤，不看著目標，不看著自己跑哪了，這跟的什么蹤啊，這和永動機差不多了，怎么不挑一個好一點的題目，冷聚變什么的，至少在理論上還是可能的。題外話了。
在數學上，動態過程用微分方程描述，反饋過程就是在描述動態過程的微分方程的輸入項和輸出項之間建立一個關聯，這樣改變了微分方程本來的性質。自動控制就是在這個反饋和動態過程里做文章的。