管理学中前馈控制和反馈控制

前馈反馈控制讲解

前馈控制系统

前馈反馈控制讲解

内 容

前馈控制的由来与原理 静态前馈控制系统 前馈控制系统的动态补偿 前馈反馈控制系统 结论

前馈反馈控制讲解

一、基本原理及特点

问题：过程特性决定了它被控制的难易，一个本性难控的 过程具有Kf大、Tf<To、τ o/To大的特点，难控过程受到较 大扰动后，反馈控制的效果将不令人满意。下面分析其原 因，并讨论相应对策。原因 相应措施 ⒈本性难控过程克服扰动的稳定时间长 ⒈将扰动克服在被控变量偏 产生偏差大； 离设定值之前 ⒉反馈控制器不会区别偏差产生的原因， ⒉针对较大可测和不可控的 只是减少偏差，直到趋近“0”; 扰动采取措施，使被控变量 在扰动下基本不变 ⒊扰动产生频率过高，将使系统振荡； ⒊开环控制

“前馈控制方案

前馈反馈控制讲解

一、基本原理及特点D1 前馈 控制器 对象 y Dn

D1,……,Dn 为可测扰动；u, y分别为被控对象的操作变量与 受控变量。

u

前馈控制思想：在扰动还未影响输出以前，直接改变操作变 量，以使输出不受或少受外部扰动的影响。 前馈控制定义：是测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设 定值变化，并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量， 使被控变量维持在

前馈反馈控制讲解

前馈控制系统

前馈反馈控制讲解

内 容

前馈控制的由来与原理 静态前馈控制系统 前馈控制系统的动态补偿 前馈反馈控制系统 结论

前馈反馈控制讲解

一、基本原理及特点

问题：过程特性决定了它被控制的难易，一个本性难控的 过程具有Kf大、Tf<To、τ o/To大的特点，难控过程受到较 大扰动后，反馈控制的效果将不令人满意。下面分析其原 因，并讨论相应对策。原因 相应措施 ⒈本性难控过程克服扰动的稳定时间长 ⒈将扰动克服在被控变量偏 产生偏差大； 离设定值之前 ⒉反馈控制器不会区别偏差产生的原因， ⒉针对较大可测和不可控的 只是减少偏差，直到趋近“0”; 扰动采取措施，使被控变量 在扰动下基本不变 ⒊扰动产生频率过高，将使系统振荡； ⒊开环控制

“前馈控制方案

前馈反馈控制讲解

一、基本原理及特点D1 前馈 控制器 对象 y Dn

D1,……,Dn 为可测扰动；u, y分别为被控对象的操作变量与 受控变量。

u

前馈控制思想：在扰动还未影响输出以前，直接改变操作变 量，以使输出不受或少受外部扰动的影响。 前馈控制定义：是测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设 定值变化，并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量， 使被控变量维持在

液位前馈-反馈复合控制

实验报告书

实验名称： 液位前馈-反馈复合控制 姓名： 班级： 学号： 指导老师：

一、实验名称：

液位前馈-反馈复合控制 二、实验设备：

组态软件、实验箱。 三、实验过程：

需要注意的一点是：组态软件采用所有的工程量都是0-100。如液位的实际最高高度为28cm，液位参数设置时取20%，50%等类似的百分比

a) 流量液位前馈反馈控制

1 实验目的与要求

1.1.实验前需熟悉复合控制的原理与特点。

1.2.熟悉仪表装置，如检测单元、控制单元、执行单元等。 1.3.通过实验掌握前馈补偿器的设计方法。

2 实验系统组成 2.1 实验原理

流程图如图 2.3.1 所示。水介质由泵U101(P101)从水箱V104 中加压获得压头，经流量计FT101、电动调速器U101、水箱V101、手阀QV116 回流至水箱V104 而形成水循环，负荷的大小通过手阀QV116 来调节；其中，水箱V101 的液位由液位变送器LT101测得，给水流量由流量计FT101

PID、前馈控制

在闭环控制系统，把系统的输出量通过检测装置（传感器）引向系统输入端，与系统的输入量进行比较，从而得到反馈量与输入量的偏差信号，利用此偏差信号通过控制器（调节器）产生控制作用，从而纠正偏差。 具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差系统。 闭环系统具有较强的抗干扰性能。

闭环系统对于给定信号和检测装置中的扰动无能为力。

将比例调节器换成比例积分调节器之后，不仅改善了动态性能，而且还能从根本上消除静差，实现无静差调节。

电流截止负反馈是为了实现截流反馈，为了能够保持电流不变，使它不超过允许值。电流负反馈的限流作用只应在启动和堵转时存在，在正常运行时必须去掉，使电流能自由的随着负载增减。

当采用了转速微分负反馈的时候，转速发生变化时，将会比普通双闭环系统更早一些达到平衡，使转速调节输入等效偏差信号提前改变极性，从而使转速调节器退饱和的时间提前。

电流正反馈和电压负反馈（或转速负反馈）是性质完全不同的两种控制作用，电压（转速）负反馈属于被调量的负反馈，是“反馈控制”，具有反馈控制规律，比例放大器控制时稳态总是有偏差的。放大倍数越大稳态偏差

一、 前馈——反馈复合控制系统 1 前馈——反馈复合控制系统的基本概念

前馈——反馈复合控制系统：系统中既有针对主要扰动信号进行补偿的前馈控制，又存在对被调量采用反馈控制以克服其它的扰动信号，这样的控制系统就是前馈——反馈复合控制系统。 2 概念的理解：

(1) 复合控制是指系统中存在两种不同的控制方式，即前馈控制和反馈控制； (2) 前馈控制的作用是对主要的扰动信号进行完全补偿，可以针对主要的扰动信号，设

计相应的前馈控制器；

(3) 引入反馈控制，是为了使系统能克服所有扰动信号对被调量产生的影响；因为除了

已知的主要的扰动信号以外，系统中还存在其它的扰动信号，这些扰动信号对被调量的影响比较小，有的是我们能够考虑到的，有的我们根本就考虑不到或无法测量，都通过反馈控制加以克服；

(4) 系统中需要测量的信号既有被调量，又有扰动信号； 3 前馈——反馈复合控制系统实例分析

混合水温的前馈——反馈复合控制系统（如图3－12所示）。

前馈控制器 执行器 流量测量变送器 调节器 温度测量变送器 冷水调节阀 热水调节阀 混合水温θ 图3－12 混和水温复合控制示意图

4前馈——反馈复合控制系统的组成

前馈——反馈复合控制系统主要由

一、 前馈——反馈复合控制系统 1 前馈——反馈复合控制系统的基本概念

前馈——反馈复合控制系统：系统中既有针对主要扰动信号进行补偿的前馈控制，又存在对被调量采用反馈控制以克服其它的扰动信号，这样的控制系统就是前馈——反馈复合控制系统。 2 概念的理解：

(1) 复合控制是指系统中存在两种不同的控制方式，即前馈控制和反馈控制； (2) 前馈控制的作用是对主要的扰动信号进行完全补偿，可以针对主要的扰动信号，设

计相应的前馈控制器；

(3) 引入反馈控制，是为了使系统能克服所有扰动信号对被调量产生的影响；因为除了

已知的主要的扰动信号以外，系统中还存在其它的扰动信号，这些扰动信号对被调量的影响比较小，有的是我们能够考虑到的，有的我们根本就考虑不到或无法测量，都通过反馈控制加以克服；

(4) 系统中需要测量的信号既有被调量，又有扰动信号； 3 前馈——反馈复合控制系统实例分析

混合水温的前馈——反馈复合控制系统（如图3－12所示）。

前馈控制器 执行器 流量测量变送器 调节器 温度测量变送器 冷水调节阀 热水调节阀 混合水温θ 图3－12 混和水温复合控制示意图

4前馈——反馈复合控制系统的组成

前馈——反馈复合控制系统主要由

管理学--控制与控制过程

第十四章 控制与控制过程第一节 第二节 第三节 控制活动 控制过程 有效控制

管理学--控制与控制过程

控制活动控制的必要性 控制的基本原理 控制类型

控制的必要性“尽管计划可以制定出来，组织结构可以 尽管计划可以制定出来， 调整得非常有效， 调整得非常有效，员工的积极性也可以调 动起来， 动起来，但是这仍然不能保证所有的行动 按计划执行， 按计划执行，不能保证管理者追求的目标 一定能达到” 一定能达到”——斯蒂芬 罗宾斯 斯蒂芬·罗宾斯 斯蒂芬

控制过程 有效控制 思考题

管理控制的必要性主要是由下述原因决定 的：环境的变化 管理权力的分散 工作能力的差异2

管理学--控制与控制过程

控制活动控制的必要性 控制的基本原理 控制类型

控制的基本原理1. 任何系统都是由因果关系链连结在一起的 元素的集合， 元素的集合，元素之间的这种关系就叫耦 合(控制论就是研究耦合运行系统的控制 和调节的) 和调节的) 2. 为了控制耦合系统的运行，必须确定系统 为了控制耦合系统的运行， 的控制标准Z(控制标准Z的值是不断变化 的控制标准 (控制标准 的值是不断变化 的某个参数集的函数， = ( )) 的某个参数集的函数，即Z=f(S)) 3

中北大学课程设计说明书

中北大学

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名： 陈朋印 学 号： 1002034111 学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目： 管式热裂解反应器出口温度前馈 ——反馈控制系统设计

指导教师： 姚竹亭 职称: 教授

许 昕 职称: 讲师

2014年1月10日

中北大学课程设计说明书

中北大学

课程设计任务书

2013/2014 学年第 1 学期

学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 过程装备与控制工程 学 生 姓 名： 陈朋印 学 号： 1002034111

课程设计题目： 管式热裂解反应器出口温度前馈

——反馈控制系统设计

起 迄 日 期：2013年12月30

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毕 业 设 计（论 文）

设计（组态）

（英文）： Design of Feedforward and Feedback

题目：基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系

Control Systems Based on S7-300 Boiler Water Temperature (Configuration)

院 别： 自动化学院 专 业： 自动化 姓 名： 肖 奎 指导教师： 李 虎 山 日 期： 2014年4月

0

基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系

统设计（组态）

摘要

温度是常见的过程参数之一，许多的生产过程都离不开对温度的控制，温度的控制往往是对加热和冷却的平衡，锅炉正是这样的系统，当加热大于冷却时整个系统升温；反之则降温；二者若是趋于相等就可以使温度趋于稳定。若是采用单纯的反馈控制对锅炉内胆水温进行控制，由于流量变化快而温度控制滞后大就会导致系统的稳定性、快速性较差，不能取得理想的控制效果。解决这个问题的办法就是加入对主要扰动流量

第七章 控制职能

控制职能概述

一、名词解释 1、控制系统

控制系统是指由决定和被决定动态系统稳定状态的元素有机结合而成的集合。控制系统划分为控制对象和控制主体两个子系统

二、填空

1、控制的最根本作用在于（能保证计划目标的实现） 2、控制系统划分为（控制对象）和（控制主体）两个子系统

3、控制主体由（偏差测量机构）、（决策机构）、（执行机构）三部分组成 4、在管理控制中，通常根据控制活动的重点把控制分成（预先控制）、（同步控制）和（反馈控制）三种类型

5、（同步控制）是指管理人员在计划执行过程中，指导、监督下属完成计划任务的行动

6、（反馈控制）是把对行为最终结果的考核分析作为控制将来行为的依据的一种控制方式

三、简答

1、简述控制的作用

控制能保证计划目标的实现，这是控制的最根本作用

控制可以使复杂的组织活动能够协调一致、有序地运作，以增强组织活动的有效性

控制可以补充与完善期初制定的计划与目标，以有效减轻环境的不确定性对组织活动的影响

控制可以进行实时纠正，避免和减少管理失误造成的损失

2、试比较预先控制、同步控制、反馈控制

预先控制，是建立在能测量资源的属性与特征的信息的基础上的，其纠正行动的核心是调整与配置即将投入的资源，以求