外反饋

外反饋是反饋方式的一種，外反饋是通過對行為結果的知悉而實現的反饋，而內反饋是通過內部刺激所提供的信息而實現的反饋。先外反饋後內反饋效果最好。

外反饋也是串級調速能源反饋方式的一種，其中的內反饋是將轉子能量反饋給定子，因此定子需有二套繞組，一套接受反饋，一套接電源產生旋轉磁場，這種方式，無論電動機是繞線型或鼠籠型的定子都得更換，即整台電機需更換，故內反饋方法很少套用，而外反饋方式是將轉子能量反饋給電源電網，故電動機定子可保留不變。

基本介紹

• 中文名：外反饋
• 外文名：external feedback
• 形式：反饋方式的一種

離心式壓縮機透平轉速預測

離心式壓縮機透平轉速預測難以實現，雖然引入了基於Elman神經網路的離心式壓縮機透平轉速預測方法，但當離心式壓縮機轉速變化比較大時，該預測方法的預測精度就明顯下降。針對這一現象，提出了一種基於外反饋Elman的離心式壓縮機透平轉速預測方法。在標準Elman神經網路的基礎上加一個由輸出到輸入 的外反饋，通過帶外反饋的Elman神經網路實現對離心式壓縮機透平轉預測。

帶外反饋的Elman神經網路

Elman神經網路除了輸入層、隱層、輸出層單元外，還有一個特殊的聯繫單元。聯繫單元用來記憶隱層單元以前時刻的輸出值，它使該網路有動態記憶的功能。神經網路中有一個由A到B內反饋，此反饋連線使得網路能夠用來檢測和生成時變模式。

設網路的輸入層有r個節點，隱層與聯繫單元有n個節點，輸出層有 m個節點，則網路輸入u為r維向量，隱層輸出x及聯繫單元輸出x_c 為n維向量，網路輸出y為 m維 向量，連線權 W¹¹為n×n維矩陣，W¹²為n×q維矩陣，W¹³為m×n維矩陣，α為自連線反饋增益因子。

由於各層神經元的反饋信息都會影響到神經網路的信號處理能力，為進一步提高Elman網路性能，就要充分利用輸出層節點和承接層節點。因此基於上述理論對Elman神經網路進行了修改，在輸出層和輸入層之間加一個反饋。

相對Elman網路，加了外反饋的網路動態性能得到增強，從而提高了網路每次疊代的效率。

轉速預測

V1閥門的改變會使其他狀態量也相 應 改 變，從而會間接影響轉速的變化，以此對離心式壓縮機轉速進行 預測。載入所要訓練的參數，利用MATLAB導入神經網路，給定系統初始和期望之後，系統根據期望得到參 數取值和偏差從而確定神經網路系統模型。然後選閥門打開過程中的另外27組數據對產生的神經網路模型進行驗證。

與Elman神經網路預測誤差的比較

相同情況下用Elman神經網路預測壓縮機透平轉速，Elman神經網路和帶外反饋Elman神經網路在對轉速進行預測的收斂速度上都比較理想。在轉變化相對穩定的情況下，Elman神經網路和帶外反饋的 El－man神經網路都有較高的預測精度。但是，當轉速突然變化很大時，帶外反饋的Elman神經網路能 夠通過自身內、外反饋的調節快速、準確地調整到穩定狀態，並且預測誤差的能力與轉速變化之前相比基本上不變。這也說明了基於帶外反饋的Elman神經網對壓縮機透平轉速預測是可以被廣泛套用的。

未經處理前的接收信號的峰值範圍為 －15.34dBFS～－38.17dBFS；經過處理後信號的峰 值範圍為－25.01dBFS～－36.68dBFS，通過頻譜分析，調頻廣播信號的頻譜在一定程度上實現了均衡。從接收到廣播信號來看，在 AGC範圍內，確實使廣播信號更加清晰。

光電外反饋與互注入混沌保密系統

基於光電外反饋與互注入技術的混沌同步方法，所傳同步信息較少，被截取後獲得的脈衝信號恢復出混沌系統的難度極大，有效提高了保密通信的安全性。在分析光電外反饋與互注入混沌系統原理的基礎上，設計了系統模型並進行了系統的仿真實驗與分析。仿真結果表明，該系統具有較高的安全性和時效性。

光電外反饋與互注入系統模型

系統由一個工作在混沌狀態的光電外反饋雷射器，兩個通過n條雙向互注入鏈路連線的半導體雷射器1和2組成。 半導體雷射器1和半導體雷射器2除了接收到相互間的注入光外，還同時接收到來自驅動半導體雷射器的光電外反饋注入 ，因此，半導體雷射器1和半導體雷射器2的動態輸出特性由相互間的互注入和光電外反饋注入共同決定。 由於驅動半導體雷射器的單向混沌光注入，半導體雷射器1和半導體雷射器2的非線性輸出行為得到增強，半導體雷射器可以很容易地工作在混沌狀態，而且混沌載波的有效頻寬也得到大大增強。

在相同的光電外反饋注入和多延時互注入條件下，半導體雷射器1和半導體雷射器2工作在對稱狀態，滿足系統中產生實時混沌同步的基本要求。 系統中半導體雷射器1和半導體雷射器2接收到相同的外部混沌光注入，而不是自身反饋，因此，半導體雷射器1和半導體雷射器2時刻接收到一個完全相同的光電外反饋信號， 促進了系統對稱性的維持，有利於實現穩定高品質的混沌同步 ；其次，由於來自光電外反饋雷射器的注入-鎖定效應，半導體雷射器1和半導體雷射器2的輸出將逐漸向光電外反饋雷射器的輸出靠近 ，所以理論上可以得出 ，只要光電外反饋雷射器注入足夠強，光電外反饋注入和互注入混沌系統中就能實現混沌同步。

光電外反饋與互注入的混沌同步

整個系統由一個光電外反饋雷射器和半導體雷射器1和半導體雷射器2組成，各器件之間由光纖進行連線。光電外反饋雷射器、 半導體雷射器1以及半導體雷射器2均為無內置隔離器的蝶形封裝分布反饋雷射器（Distributed Feed Back，DFB），有相似的工作特性，波長均在1550nm附近。 各半導體雷射器由超低噪聲電流源驅動，同時用溫度控制器控制其工作溫度；通過調節電流源和溫度控制器可使光電外反饋雷射器、 半導體雷射器1和半導體雷射器2三者之間的波長相匹配。

適當地調節偏振控制器1、可變衰減器1以及外部數字反射鏡使光電外反饋雷射器工作在混沌態，並將該輸出 通過光纖分別注入到半導體雷射器1和半導體雷射器2中，隔離器1保證驅動半導體雷射器輸出的混沌光信號被單向注入到半導體雷射器1和半導體雷射器2中，單向注入延時由光電外反饋雷射器決定，強度可由可變衰減器2進行調節 ；如果需要增大注入信號強度，還可以在耦合器1和耦合器2之間放置一摻鉺光纖放大器。 半導體雷射器1和半導體雷射器2通過一段光纖連線，它們之間各光纖鏈路上注入光的偏振、強度可由偏振控制器和可變衰減器進行調節。 半導體雷射器1和半導體雷射器2的輸出一部分直接輸入光譜分析儀，一部分通過光電探測器後輸入示波器和頻譜分析儀等器件中，觀察、分析半導體雷射器1和半導體雷射器2的光譜特性、 頻譜特性、輸出特性和同步特性，同時也可將數據通過數據採集卡導入計算機進行後期的數值分析。

半導體雷射器1和2輸出之間的影響

不同互注入延時組合條件下光電外反饋注入強度和互注入強度對半導體雷射器1和半導體雷射器2輸出之間的相關性的影響 ，通過分析可知 ，不同互注入延時條件下所得結果相似：對於任意的互注入強度，當光電外反饋注入強度超過一定閾值時，半導體雷射器1和半導體雷射器2之間總能實現實時混沌同步；互注入強度越小，越容易實現實時混沌同步，穩定實時混沌同步工作區域越寬 。這主要是由於系統中，實時混沌同步的實現由光電外反饋注入的注入-鎖定效應和互注入對雷射器輸出的交叉影響的相對強弱決定。

由於半導體雷射器1和半導體雷射器2初始條件不可能完全相同 ， 而混沌系統對初始條件極其敏感，因此半導體雷射器1和半導體雷射器2在同一時刻接收到的互注入信號並不相同，這對實時混沌同步的實現將起消極作用。 但是，半導體雷射器1和半導體雷射器2同時接收到的相同的光電外反饋注入對實現實時混沌同步起積極作用，它促使半導體雷射器1和半導體雷射器2的輸出向著相同的方向演變。 假如互注入較弱時，較弱的光電外反饋注入即可克服互注入對雷射器輸出的交叉影響，使半導體雷射器1和半導體雷射器2的輸出達到混沌同步 ；相反，假如互注入強度較大時 ，互注入引起的交叉影響較強 ，需要較強的光電外反饋注入來使半導體雷射器1和半導體雷射器2的輸出向光電外反饋雷射器的輸出接近，實現半導體雷射器1和半導體雷射器2之間的穩定實時混沌同步。