小回路反饋是一種經典方法，用于在整個反饋回路中使用圍繞子系統的反饋回路來設計穩定穩健的線性反饋控制系統。 該方法在大學教科書和一些政府文件中有時被稱為次循環合成。

該方法適用于圖形方法的設計，在數字計算機問世之前就已使用。 在第二次世界大戰中，這種方法被用于設計火炮放置控制系統。 它現在仍在使用，但并不總是以名稱提及。 它經常在波德圖方法的背景下進行討論。 小回路反饋可用于穩定運算放大器。

這個例子是從麥當勞天文臺的 Harlan J. Smith 望遠鏡的控制系統中略微簡化的（電機和負載之間沒有齒輪）。 圖中有3個反饋回路：電流控制回路、速度控制回路和位置控制回路。 最后是主循環。 另外兩個是小循環。 前向路徑，僅考慮沒有小回路反饋的前向路徑，具有三個不可避免的移相階段。 電機電感和繞組電阻形成一個帶寬約為 200 Hz 的低通濾波器。 加速度到速度是一個積分器，速度到位置是一個積分器。 這將具有 180 到 270 度的總相移。 簡單地連接位置反饋幾乎總是會導致不穩定的行為。

最里面的回路調節力矩電機中的電流。 這種類型的電機產生的扭矩幾乎與轉子電流成正比，即使它被迫向后轉動也是如此。 由于換向器的作用，有時會出現兩個轉子繞組同時通電的情況。 如果電機由電壓控制的電壓源驅動，電流和轉矩都會大致翻倍。 通過用一個小檢測電阻器 (RS) 檢測電流并將該電壓反饋到驅動放大器的反相輸入端，該放大器變成一個壓控電流源。 在恒流條件下，當兩個繞組通電時，它們共享電流，轉矩的變化在10%左右。

下一個最內層的循環調節電機速度。 來自轉速計（小型永磁直流發電機）的電壓信號與電機的角速度成正比。 該信號被反饋到速度控制放大器 (KV) 的反相輸入端。 速度控制系統使系統在出現扭矩變化（例如風、繞第二軸的運動和來自電機的扭矩波動）時“更硬”。

最外面的回路，主回路，調節負載位置。 在此示例中，實際負載位置的位置反饋由產生二進制輸出代碼的旋轉編碼器提供。 實際位置與驅動位置控制放大器 (KP) 的 DAC（數模轉換器）的數字減法器進行比較。 位置控制允許伺服補償下垂和由電機和望遠鏡之間的齒輪（未顯示）引起的輕微位置波動。

通常的設計程序是使用局部反饋來設計最內部的子系統（望遠鏡示例中的電流控制回路）以線性化和平坦化增益。 穩定性通常由波德圖方法保證。 通常，帶寬盡可能寬。 然后設計下一個回路（望遠鏡例子中的速度回路）。 該子系統的帶寬設置為比封閉系統帶寬小 3 到 5 倍。 該過程繼續進行，每個環路的帶寬都小于封閉系統的帶寬。 只要每個環路的帶寬小于封閉子系統帶寬的 3 到 5 倍，封閉系統的相移就可以忽略不計，即可以將子系統視為簡單的平坦增益 . 由于每個子系統的帶寬小于它所包圍的系統的帶寬，因此希望每個子系統的帶寬盡可能大，以便最外層環路有足夠的帶寬。 該系統通常表示為信號流圖，其整體傳遞函數可以根據梅森增益公式計算得出。