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控制系统中前馈控制与反馈控制的区别
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　　【摘要】文中主要阐述在自动控制系统中前馈控制与反馈控制之间的区别以及内在的联系。 中国论文网 /8/view-6383399.htm　　【关键词】前馈控制;反馈控制 　　自动控制系统中主要包含两大类控制，一种是前馈控制，另一种是反馈控制。 　　在自动控制系统中，反馈控制是闭环控制，所谓的闭环控制是将输出信号反送到控制器的输入端与给定值（给定控制信号）进行比较，得到偏差信号作为控制器的输入信号。（如何构成的“环路”？对整个控制系统来讲包含两条主要通路信号，一条是从控制器传送到控制对象的前向通道信号，还有一条是从控制对象反馈到控制器输入的反向信号，整个系统构成一个闭和的环路，因此称为闭环）。 　　前馈控制则是指不存在给定信号与控制对象的输出信号进行比较的过程，直接对控制对象进行控制的一种控制方式，是一种开环的控制方式。它是在从给定值到控制对象的称为“前向”控制通道上加上控制信号的一种控制方式。因此称为“前馈”。前馈控制一般由前馈控制器完成，前馈控制器输出到“前向通道”的信号（作用在控制系统的信号）称为前馈信号。前馈控制器的输入一般是对系统的某种扰动进行检测和处理后的信号。那么二者之间究竟有怎么的区别和联系，笔者对此做了以下的见点介绍。 　　图1 反馈控制框图 　　图2 前馈控制框图 　　上面的两个框图分别是反馈控制框图和前馈控制框图，从图上分析可知二者之间的区别： 　　1.所测量的信号量不同，前馈系统中所测的信号量是干扰量，反馈系统中所测量的信号量是被控变量。 　　一般反馈控制系统是按照测量值与给定值比较得到的偏差进行调节的，这都属于闭环负反馈调节，其特点是在被控变量出现偏差后才进行调节。如果干扰已经发生而没有产生偏差，调节器不会进行工作。所以反馈系统的调节作用落后于干扰作用。 　　前馈调节是按照干扰作用来进行调节的。它的特点是把干扰测量出来，直接引入调节装置。不像反馈控制那样一定要产生偏差后再来调节，所以前馈控制系统能很好的克服干扰的作用。 　　2.前馈控制根据其特定的控制规律需要用专用调节器，反馈控制一般只需采用通用调节器即可。 　　由于前馈控制的精确性和及时性取决于干扰通道和调节通道的特性，且要求较高，因此，要根据被控制对象的特点来确定调节规律，进而选择所需要的专用调节器，而反馈基本上不管干扰通道的特性，且允许被控变量有波动，因此，反馈调节通常采用PID调节规律，常用常规仪表或DCS等控制系统实现，可采用通用调节器。 　　3.两种控制所起的作用不同，前馈控制只能克服所测量出的的干扰信号，反馈控制对系统中所出现的所有干扰量都可以克服。 　　前馈控制系统中若干扰量不可测量，前馈就不可能加以克服，也就是说前馈控制与干扰量的补偿是一一对应的关系，而反馈控制系统中，任何干扰，只要它影响到被控变量，都能在一定程度上加以克服。 　　4.前馈控制在理论上可以做到无差控制，而反馈控制做不到绝对的无差控制。 　　在阶跃信号作用下，如果前馈调节作用和干扰作用的响应曲线方向相反，幅值相同，根据它们的合成结果，输出量连续地维持在恒定的设定值上，这称为全补偿。如果系统中的干扰数量很少，前馈控制可以逐个测量干扰，加以克服，理论上可以做到被控变量无差控制。显然，这种理想的控制性能，反馈控制系统是做不到的。这是因为反馈控制不能使被调参数稳定在给定值上不动，只能使被调解参数稳定在给定值附近动态变化，达到系统的动态稳定。无论干扰的多与少、大与小，只有当干扰影响到被控变量，产生“差”之后，才能知道有了干扰，然后加以克服，因此必定有差。 　　5.前馈控制不存在控制精度与稳定性矛盾。前馈控制本身不形成闭合反馈回路，不存在闭环稳定性问题，因而也就不存在控制精度与稳定性矛盾。而反馈控制系统相对于前馈控制系统来说是闭环系统，对系统元件的精度要求不高，稳定性是其重要的特性。 　　由于系统的扰动最终要使系统偏离所要求的控制值，检测到系统的扰动时系统并未发生偏离，这时候若能给系统的控制器加入一个前馈信号“提前”进行控制，就会有效地避免控制系统过大地偏离期望值。因此，在自动控制系统中通常说前馈控制具有改善系统的动态性能的作用。 　　此外，由于前馈控制信号是在系统还没有偏离期望值时就提供的一种控制，因此其控制精度较差，因此它的静态精度较低。为了克服这种不足，前馈控制一般不单独使用，而是与反馈控制配合使用，即发挥前馈调节的及时的特点。
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锅炉内胆水温前馈——反馈控制系统设计与实验仿真.pdf35页
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锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统与实验仿真
锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统设计与实验仿真
随着控制理论的不断发展，过程控制在工业生产中得到了广泛应用 。在本设计中以
锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统为研究目标，在MCGS 组态软件的环境下，以PID 控
制算法进行过程控制，并在本设计中对锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统进行设计与实
验仿真。该设计分析了锅炉内胆水温动态特性的测试方法，利用MCGS 组态软件完成了系
统所需要的主控操作界面、运行状态界面、数据浏览界面、实时运行曲线界面的设计，在
型设备试验平台上进行了相关调试及理论验证，最终达到了前馈――反馈控制系统
的设计目的。
关键词：前馈――反馈综合控制；实验仿真；MCGS组态
锅炉内胆水温前馈――反馈控制系统与实验仿真
BOILER WATER TANK FEEDFORWARD―FEEDBACK CONTROL
SYSTEM SIMULATION AND EXPERIMENT
With the continuous development of control theory, process control in industrial production
this design,
temperature
feed-forward
objectives,
configuration
environment to process control PID control algorithm, and in the design of the boiler feed tank
temperature
experimental
simulation.
The interior design of the boiler water temperature dynamic testing methods, the use
正在加载中，请稍后...前馈控制～同期控制～反馈控制
指通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势，正确预计未来可能出现的问题，提前采取措施，将可能发生的偏差消除在萌芽状态中，为避免在未来不同发展阶段可能出现的问题而事先采取的措施。
前馈控制发生在实际工作开始之前，是未来导向的。质量控制培训项目、预测、预算、实时的计算机系统都属于前馈控制。前馈控制是管理层最渴望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题，而不必当问题出现时再补救。
就一般而言，管理中采取的控制可以在行动开始之前、进行之中或结束之后进行，称为三种控制模型。
第一种称为前馈控制或预先控制；
第二种称为同期控制或过程控制；
第三种称为反馈控制或事后控制。
前馈控制是在企业生产经营活动开始之前进行的控制，是一种开环控制。管理过程理论认为，只有当管理者能够对即将出现的偏差有所觉察并及时预先提出某些措施时，才能进行有效的控制，因此前馈控制具有重要的意义。
前馈控制采用的普遍方式，是利用所能得到的最新信息，进行认真、反复的预测，把计划所要达到的目标同预测相比较，并采取措施修改计划，以使预测与计划目标相吻合。到目前为止运用的比较先进的前馈控制技术之一是计划评审法，或称网络分析法。它可以预先知道哪些工序的延时会影响到整个工期，在何时会出现何种资源需求高峰，从而采取有效的预防措施与行之有效的管理办法。
库存储备量
在企业管理控制活动中，前馈控制的内容包括对人力资源、原材料、资金等的前馈控制。比如，人力资源必须适应任务要求，数量和素质方面有能力完成指派的任务，并控制机构臃肿，人浮于事的现象，利用统计抽样来控制原料质量，根据抽样不合格率决定接受或退货，根据库存理论控制库存储备量等。
流程工业中的前馈控制基本原理：测量进入过程的干扰量（包括外界干扰和设定值变化），并根据干扰的测量值产生合适的控制作用来改变控制量，是控制维持在设定值上。下图为换热器的前馈控制
1）对计划与控制系统作认真深入的分析；
2）建立该系统的物理模型或因果关系分析图；
3）随时对上述模型进行补充、修正、完善、使之更符合实际；
4）通过调查、预测，把变化的环境参数输入模型中，观查、分析其影响及偏差信息；
5）根据事前的备选方案，结合实际情况，采取相应的纠编措施。
一是要有大量的、准确的、有代表性的信息以便准确预测；
二是要有科学的、经过实践检验的预测模型；
三是要充分了解控制过程并将其透视为“白箱”的能力；
四是要对过程变化高度敏感；
五是保持前馈控制模型的动态特性。这些因素在控制实务上具有一定的难度，因而，前馈控制是有风险的。
企业经营活动中产生的偏差只有及时采取措施加以纠正，才能避免偏差的扩大，如果等到偏差已经非常明显，且对企业造成了不可挽回的影响后，反映偏差的信息才姗姗来迟，这时就产生了过时控制风险，这一风险是根本性的，是是否选择前馈控制的风险。预测偏差的产生，可以通过建立企业经营状况的预警系统来实现。必要时可借助计算机来辅助建立预警系统。
过度控制是指控制的范围、程度和频度超过了一定限度，以至于控制失效或失败。过度控制可以分三种情况。
1．控制过多或控制不足。适度的控制是这样的控制：既能满足对组织活动的监督和检查需要，又无需与被控制对象发生冲突。前者的失误属不足控制，后者的失误属控制过度。
2．全面控制与重点控制。既要全面控制，又要分清主次，对重点环节进行重点控制。
3．控制费用与控制收益失衡。前面的模型已分析过，前馈控制是有成本的，收集信息、进行预测、预先采取措施等都需要费用；同时，控制也能带来一定的收益，只有收益超出成本时，控制才有必要，否就会导致费用与收益的失衡。
控制工作应该针对组织的实际状况，采取必要的纠偏措施，客观的控制源于对企业经营活动状况及其变化的客观了解和评价，否则，凭个人的主观臆断进行控制就是主观控制。
企业在生产经营过程中经常可能遇到某种突发的、无力抗拒的变化，这些变化使企业计划与现实条件严重背离。有效的控制系统应在这样的情况下仍能发挥作用，即控制是有弹性的而不是钢性的，弹性体现在设立应急机制、设定参数以合理的区间而不是定值、设计合理的控制系统等，以防钢性控制风险。另外，一个有效的控制系统还应该有战略意义，抓住影响整个组织绩效的关键因子，把握组织发展的宏观动向，避免出现战略失误。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。控制系统中前馈控制与反馈控制的区别--《电子世界》2014年16期
控制系统中前馈控制与反馈控制的区别
【摘要】：文中主要阐述在自动控制系统中前馈控制与反馈控制之间的区别以及内在的联系。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TP273【正文快照】：
自动控制系统中主要包含两大类控制,一种是前馈控制,另一种是反馈控制。在自动控制系统中,反馈控制是闭环控制,所谓的闭环控制是将输出信号反送到控制器的输入端与给定值(给定控制信号)进行比较,得到偏差信号作为控制器的输入信号。(如何构成的“环路”?对整个控制系统来讲包
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