第七章前馈及复合控制系统 S7-1基本概念 1、问题的提出 其他反馈控制的缺点: ●无法将干扰克服在被控制量偏离设计值之前。 ●被控对象总是存在一定的纯滞后和容量滞后,故 限制了控制作用的充分发挥
第七章 前馈及复合控制系统 其他反馈控制的缺点： 无法将干扰克服在被控制量偏离设计值之前。 被控对象总是存在一定的纯滞后和容量滞后，故 限制了控制作用的充分发挥。 §7-1 基本概念
2、技术思路 ●直接按扰动而不是按偏差进行控制。 干扰发生后,被控量还未显现出变化之前,控制器 就产生了控制作用 这种前馈控制系统对干扰的克服要比反馈控制系统 及时得多 3、工作原理 向控齣器/(r) 反控制器以,() 加热燕气量 °用右 图针对 反馈控 进料量 且度 出温 制做比 冷凝木 较说明。 图5-1换热器前镄控制系统 上一页下一页 返回
2、技术思路 直接按扰动而不是按偏差进行控制。 干扰发生后，被控量还未显现出变化之前，控制器 就产生了控制作用。 这种前馈控制系统对干扰的克服要比反馈控制系统 及时得多
●补偿过程如下图所示。 其中M为扰动量,T2为出口温度,G(s)为控制通道的传递函 数,G(s)为前馈通道的传递函数,Ga(s)为千扰通道的传递函数 △Ma g d(s) b前作用 L-(+n(s) a扰动作用 7 2前馈控制系统的补偿过程 7-3换热器前馈控制系統方極图 可实现对扰动的完全补偿,使被控量成为对扰 动绝对不灵敏的系统。(不变性原理) 上一页下一页返回
补偿过程如下图所示。 其中Ma为扰动量，T2为出口温度，GO(s)为控制通道的传递函 数,Gf(s)为前馈通道的传递函数,Gd(s)为干扰通道的传递函数。 7 7 G ( s ) p G ( s ) d G (s) f
4、前馈与反馈的比较 (1)、检测:前馈控制测干扰;反馈控制测 被控量。 (2)、效果:克服干扰,前馈控制及时,理论上可 实现完全补偿;反馈控制不及时。 (3)、经济性:克服干扰,前馈控制只能 对一,不如反馈挫制经济 (4)、稳定性:前馈为开环,不存在此问题 反馈则不同,稳定性与控制精度是矛盾的。 上一页下一页 返回
4、前馈与反馈的比较 (1)、检测：前馈控制测干扰；反馈控制测 被控量。 (2)、效果：克服干扰，前馈控制及时，理论上可 实现完全补偿；反馈控制不及时。 (3)、经济性：克服干扰，前馈控制只能一 对一，不如反馈控制经济。 (4)、稳定性：前馈为开环，不存在此问题； 反馈则不同，稳定性与控制精度是矛盾的
s7-2前馈控制系的结构形式 静态前馈控制 静态前馈的含义 控制器的输出仅仅是输 D(s) 入F的函数,与时间t无关。 在图7-12中,令前馈控 G(s 制器传函满足下式即可: d (S)=D(SG,(s)+g(SG(S)D(s)=0 HG,(s) Y(s K G(s)=-k K 图712前馈控制系统框图
§7-2 前馈控制系统的结构形式 控制器的输出仅仅是输 入F的函数，与时间t无关。 在图7-12中，令前馈控 制器传函满足下式即可： p d f f K K G (s) K G (s) f G (s) p G (s) d D(s) 7 Y (s) D (s)G (s) G (s)G (s) D (s) 0 d f p