Wzmocnienie pętli to termin stosowany do wzmocnienia w parametrze, gdy część wyjścia urządzenia w obwodzie lub systemie jest zwracana jako wejście do urządzenia. Istnieją systemy wzmocnienia pętli ujemnej i dodatniej. Ten mechanizm sprzężenia zwrotnego jest ważny jako technika sterowania w kontroli procesów chemicznych, liniach produkcyjnych, obwodach elektronicznych i systemach biologicznych.
Pisk głośnika, gdy mikrofon jest na niego skierowany, ilustruje wzmocnienie pętli poza kontrolą. Mikrofon odbiera dźwięk z głośnika i przesyła go z powrotem do wzmacniacza, który wzmacnia dźwięk i ponownie wysyła go do głośnika. W miarę trwania cyklu sygnał jest większy niż operacyjny zakres wejściowy głośnika i irytujące problemy z dźwiękiem.
W przypadku negatywnego sprzężenia zwrotnego informacje cofają się. Strumienie wejściowe docierają do etapu przetwarzania, następuje proces lub zmiana, a parametr wyjściowy jest mierzony i porównywany z nastawą lub pożądaną wartością. Dokonana jest regulacja w górę i pętla się powtarza. Jest to system sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej.
Dodatnie sprzężenie zwrotne, zwane również sprzężeniem do przodu, występuje, gdy parametry strumienia wejściowego są mierzone przed procesem, a regulator jest regulowany przed rozpoczęciem procesu. Oba systemy mają zalety i zazwyczaj są łączone za pomocą kontrolera ze sprzężeniem zwrotnym w celu przekazywania informacji do kontrolera ze sprzężeniem do przodu. Sterownik sprzężenia do przodu przetwarza te dane z danymi parametrów strumienia wejściowego w celu dokonania regulacji.
Ogrzanie strumienia cieczy do zadanej temperatury przez przepuszczenie cieczy przez wymiennik ciepła demonstruje ten połączony system sterowania. Temperatura i natężenie przepływu wchodzącej cieczy są przesyłane do sterownika wyprzedzającego. Temperatura za zaworem jest wysyłana do regulatora sprzężenia zwrotnego, który porównuje ją z wartością zadaną. Sterownik ze sprzężeniem do przodu modyfikuje zmianę wymaganą przez sterownik ze sprzężeniem zwrotnym za pomocą bieżących informacji, które otrzymuje. Dzięki zastosowaniu tego połączonego systemu kontroli wzmocnienia w zamkniętej pętli unika się wahań temperatury ogrzanej cieczy, a pozostały proces przebiega bardziej płynnie.
Połączony system kontroli sprzężenia do przodu i sprzężenia zwrotnego można nazwać buforem, ponieważ działa on w celu utrzymania stałej wartości wyjściowej. Wzmacniacz operacyjny to urządzenie elektroniczne, które robi to samo. Akceptuje dwa wejścia i ma jedno wyjście, które przechodzi w stan wysoki lub niski, w zależności od różnicy wejść. Konstrukcja niektórych wzmacniaczy operacyjnych powoduje odwrócenie jednej z wartości wejściowych lub zmianę znaku, a następnie wyjście jest odsyłane jako jedno z wejść. Celem jest zrównoważenie obu wejść do tej samej wartości.
Wzmocnienie w pętli otwartej odnosi się do mechanizmu sterowania, który nie wykorzystuje żadnych informacji procesowych do sterowania zachowaniem systemu. Wzmacniacz operacyjny można scharakteryzować jako urządzenie wzmacniające w pętli otwartej, ale jest on umieszczony w większym systemie kontroli sprzężenia zwrotnego, który jest zamknięty. Służy jako urządzenie buforujące w obwodzie.
Produkcja wykorzystuje systemy sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej, chociaż często za pomocą procesów ręcznych. Innym wyrazem systemu sprzężenia zwrotnego jest podstawa statystycznej kontroli procesu. Systemy biologiczne wykorzystują kontrolę pętli wzmocnienia, od kontroli oddychania komórkowego po równowagę całych ekosystemów.