[科普中国]-正向系统

正向系统（Positive systems）是指一种系统，在给定正的初始值下，其状态变数不会是负的。

定义在一些实务应用中常会用到正向系统，因为这些变数表示实际的物理量，而这些物理量（如浓度、水位、高度等）不会为负值。

正向系统在控制系统的设计中相当重要。在状态观测器设计中也需考虑系统是否是正向系统，因为状态观测器可能会出现不合理的负值。1

状态变数状态变数是指在动态系统中，可以描述系统数学状态的一组变数，可以在系统未受到外力干扰的情形下，预测系统未来的特性。若是系统是由一组互相耦合的一阶微分方程来表示，即称为是状态变数型的系统模型。

举例

在力学系统中，组件的位置座标及速度是典型的状态变数，知道这些资讯后，可能可以确认系统后续的状态。

热力学中的状态变数也称为态函数，像温度、压力、体积、内能、焓及熵等。相反的，像热及功都是过程函数，不是态函数。

在电路中，流经电子元件的电流以及电路节点的电压常常都是状态变数。

在生态系统模型中，植物、动物及资源（营养、有机物质）的数量（或是浓度）都是典型的状态变数。1

状态观测器状态观测器（state observer）是控制理论中配合实际系统的一种系统，在已知实际系统架构的情形下，可以根据一实际系统的输入及输出而估测其内部的状态，是许多实务应用的基础。

许多的控制理论都会假设可以知道系统的状态，例如利用全状态回授来稳定线性系统的例子。不过许多系统都无法直接量测到实际的状态，只能用状态对输出的影响来间接估计状态。像隧道中的车辆就是一个例子。车辆在隧道中的速度不易直接量测，只可以用隧道中的实际状态来估计。假如系统可观测，可以从输出配合状态观测器来完全估测系统的状态。2

正反馈正反馈（英语：positive feedback），是反馈的一种。是指一系统的输出影响到输入，使得输出变动后会影响到输入，造成输出变动持续加大的情形；同理，如果输出变动持续减少，就称为负反馈。

简单来说，当A产生了更多的B，B会回过来产生更多的A，这个过程就称为正反馈。在机械、电机、电子、化学、经济或是其他系统都会有类似的情形。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学