工业控制系统深度解析：37 前馈控制（Feedforward Control）

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第37章 前馈控制（Feedforward Control）

37.1 为什么需要前馈控制？

前面的章节介绍了反馈控制：

SP
↓
Controller
↓
Actuator
↓
Process
↓
PV
└──── Feedback

反馈控制的核心：

发现偏差，然后纠正偏差。

例如温度控制：目标SP=200℃，突然冷物料进入。过程：

冷物料进入 → 温度下降 → 传感器检测 → PID计算 → 增加加热 → 温度恢复

问题：温度已经下降了。也就是说，反馈控制具有事后纠正特性。

工业现场经常存在快速、大幅度、可测量的扰动。如果等偏差产生再处理，已经太晚。因此产生前馈控制。

37.2 前馈控制的基本思想

前馈（Feedforward）核心：

在扰动影响过程之前，根据扰动大小提前采取补偿动作。

结构：

Disturbance
↓
Feedforward
↓
┌────────┐
↓ ↓
Control Feedback
↓
Actuator
↓
Process

37.3 反馈与前馈的区别

这是工业控制的重要概念。

反馈控制：看结果。 例如温度已经下降，PID才动作。流程：

扰动 → 过程变化 → PV变化 → 控制动作

前馈控制：看原因。 例如检测进入冷物料，提前增加热量。流程：

扰动 → 预测影响 → 控制动作 → 过程变化

37.4 两者对比