工学システム内にループ構造がある場合、ループ内で生成した出力をフィードバックして再度入力として使用することにより、外部からの支援無しに自立した運転が実現できる。このシステム設計は、システムの高信頼性を実現するために利用されている。 |
 |
一例として上記のループ構造を考えてみる。図中の○印の要素はループ構成機器の動作状態を表すとする。入力矢印は動作継続に必要な支援となる。出力矢印は機器動作の結果生成される出力である。 この図の場合、機器Ａ，Ｂ，Ｃの動作に必要な入力が直前に置かれた機器の出力により供給されている。入力、機器の機能、出力の関係がうまく整合している場合にループ運転を実現することができ、外部からの支援無しに独立した運転が継続できる。 もし、ループ構造中に支援なしに運転継続が可能な自立的機器が一つでもあるとループ構造による運転を取る必要がなくなり、ループ構造は消失する。 |
ここでループ構造を持った工学システムの具体例を考えてみる。最初の例は下図に示す水供給システムである。ポンプ１，２からの供給水により中央のリング管内に水流が存在し、それらからの枝管によりユーザーへの水供給がなされる。 もし、ポンプ１，２とも停止すると、リング管内の水流も停止し、水供給も停止してしまう。一見ループ構造を持っているが、外部からの支援のない自立したループ運転状態は成立しない構造となっている。 |
 |
次の例は電力供給システムである。外部電源からの電力が存在する状態でループ構造内の機器の動作も開始でき、高圧電流、定圧電流を外部へ供給することができている。 このシステムでは、外部からの高圧、低圧電源の接続を断ったとしても、リング構造の配線システム内を電流が流れ続け、ユーザーへの電力供給を継続することが可能である。外部からの支援のない自立したループ運転状態が成立する例となっている。 |
 |
ここで示した水供給システム、電力供給システムの違いはどこから生じるかを次節以降で論じていく。 |