第五章2前饋-反饋控制系統(tǒng)

1、前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)第第5章章 5.2.1 前饋控制系統(tǒng)提出5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5.2.3 前饋控制系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程 5.2.4 前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用 5.2.5 前饋控制系統(tǒng)的參數(shù)整定5.2.1 前饋控制系統(tǒng)的提出前饋控制系統(tǒng)的提出反饋控制系統(tǒng)：反饋控制系統(tǒng)：按偏差大小進(jìn)行控制。按偏差大小進(jìn)行控制。 共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：對(duì)象受到干擾作用后，必須在被控量出現(xiàn)偏差時(shí)，控制器才產(chǎn)生控制對(duì)象受到干擾作用后，必須在被控量出現(xiàn)偏差時(shí)，控制器才產(chǎn)生控制作用以補(bǔ)償干擾對(duì)被控量的影響。作用以補(bǔ)償干擾對(duì)被控量的影響。 缺缺 點(diǎn)：點(diǎn)：無(wú)法將干擾克服在被控量偏離設(shè)定值之前。無(wú)法將干擾克服在被控量偏離設(shè)定值之

2、前。 原原 因：因：由于對(duì)象總是存在一定的純滯后和容量滯后，從干擾產(chǎn)生到被控量發(fā)由于對(duì)象總是存在一定的純滯后和容量滯后，從干擾產(chǎn)生到被控量發(fā)生變化需要一定的時(shí)間；從偏差產(chǎn)生到控制器產(chǎn)生控制作用，以及操生變化需要一定的時(shí)間；從偏差產(chǎn)生到控制器產(chǎn)生控制作用，以及操縱量改變到被控量發(fā)生變化需要時(shí)間?？v量改變到被控量發(fā)生變化需要時(shí)間。前饋控制系統(tǒng)：前饋控制系統(tǒng)： 干擾發(fā)生后，被控量還未顯示出變化之前，控制器就產(chǎn)生了控制作用，這在理論上就干擾發(fā)生后，被控量還未顯示出變化之前，控制器就產(chǎn)生了控制作用，這在理論上就可以把偏差徹底消除?？梢园哑顝氐紫Ｌ靥?點(diǎn)：點(diǎn)：比反饋控制系統(tǒng)控制及時(shí)。比反饋控制系統(tǒng)控

3、制及時(shí)。1. 反饋控制的特點(diǎn)：反饋控制的特點(diǎn)：dtteKdttdeKeKdtteTdttdeTteKtyIDpIDp)()()(1)()()(開(kāi)方器開(kāi)方器：流量是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的參數(shù)，目前仍廣泛使用孔板測(cè)量流量，在這種測(cè)量流量是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的參數(shù)，目前仍廣泛使用孔板測(cè)量流量，在這種測(cè)量方法中：差壓和流量的開(kāi)方成正比；差壓變送器輸出的電流信號(hào)和差壓成正比。這樣只有對(duì)差方法中：差壓和流量的開(kāi)方成正比；差壓變送器輸出的電流信號(hào)和差壓成正比。這樣只有對(duì)差壓變送器的輸出信號(hào)作開(kāi)方運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果才和流量成正比。這有利于控制和顯示。壓變送器的輸出信號(hào)作開(kāi)方運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果才和流量成正比。

4、這有利于控制和顯示。 表示擾動(dòng)將引起出口溫度的變化；表示擾動(dòng)將引起出口溫度的變化； 表示前饋?zhàn)饔脤?duì)出口溫度的影響；表示前饋?zhàn)饔脤?duì)出口溫度的影響； 表示是補(bǔ)償后出口溫度的實(shí)際值。表示是補(bǔ)償后出口溫度的實(shí)際值。前饋控制實(shí)現(xiàn)了全補(bǔ)償擾動(dòng)。前饋控制實(shí)現(xiàn)了全補(bǔ)償擾動(dòng)。5.2.1 前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)前饋控制的特點(diǎn)前饋控制的特點(diǎn)5.2.1 前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)前饋控制與反饋控制的比較前饋控制與反饋控制的比較反饋控制反饋控制前饋控制前饋控制1 1控制的依據(jù)控制的依據(jù) 被控變量的偏差被控變量的偏差干擾量的大小干擾量的大小2 2檢測(cè)的信號(hào)檢測(cè)的信號(hào)被控變量被控變量干擾量干擾量3

5、3控制作用控制作用 發(fā)生的時(shí)間發(fā)生的時(shí)間偏差出現(xiàn)后偏差出現(xiàn)后偏差出現(xiàn)前偏差出現(xiàn)前4 4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)閉環(huán)控制閉環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制開(kāi)環(huán)控制5 5控制質(zhì)量控制質(zhì)量有差控制有差控制無(wú)差控制無(wú)差控制6 6控制器控制器通用通用PIDPID專用控制器專用控制器7 7經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 和可靠性和可靠性一種系統(tǒng)可克服一種系統(tǒng)可克服多種干擾多種干擾對(duì)每一種都要有對(duì)每一種都要有一個(gè)控制系統(tǒng)一個(gè)控制系統(tǒng)前饋完全補(bǔ)償?shù)臈l件：前饋完全補(bǔ)償?shù)臈l件：Wm(s)為前饋控制器的傳遞函數(shù)；為前饋控制器的傳遞函數(shù)；Wf(s)為過(guò)程擾動(dòng)通道傳遞函數(shù)；為過(guò)程擾動(dòng)通道傳遞函數(shù)；Wo(s)為過(guò)程控制通道傳遞函數(shù)；為過(guò)程控制通道傳遞函數(shù)；F(s)

6、為擾動(dòng)；為擾動(dòng)；Y(s)為被控參數(shù)。為被控參數(shù)。前饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：前饋控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：5.2.1 前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)前饋控制系統(tǒng)的特點(diǎn)( )( ) ( )( )( ) ( )( )( )( )( )( )fmofmoY sWs F sWs W s F sY sWsWs W sF s( )0( )Y sF s( )( )( )fmoWsWsW s 若若F(s) 0,Y(s)=0, 則則5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式靜態(tài)前饋控制；動(dòng)態(tài)前饋控制；前饋靜態(tài)前饋控制；動(dòng)態(tài)前饋控制；前饋-反饋控制；前饋反饋控制；前饋-串級(jí)控制串級(jí)控制1.靜態(tài)前饋控制靜態(tài)前饋控制 所

7、謂靜態(tài)前饋控制所謂靜態(tài)前饋控制，是指前饋調(diào)節(jié)器的輸出量?jī)H僅是其輸入量的函數(shù)與時(shí)間因，是指前饋調(diào)節(jié)器的輸出量?jī)H僅是其輸入量的函數(shù)與時(shí)間因子無(wú)關(guān)。前饋調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律具有比例特性，子無(wú)關(guān)。前饋調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律具有比例特性，其大小可根據(jù)過(guò)程其大小可根據(jù)過(guò)程擾動(dòng)通道的靜態(tài)放大系數(shù)擾動(dòng)通道的靜態(tài)放大系數(shù)和和過(guò)程控制通道的靜態(tài)放大系數(shù)過(guò)程控制通道的靜態(tài)放大系數(shù)來(lái)決定。來(lái)決定。 靜態(tài)前饋控制只考慮最終穩(wěn)態(tài)時(shí)的校正，所以只能使被控參數(shù)最終的靜態(tài)偏差接靜態(tài)前饋控制只考慮最終穩(wěn)態(tài)時(shí)的校正，所以只能使被控參數(shù)最終的靜態(tài)偏差接近或等于零，不考慮由于過(guò)程擾動(dòng)通道的時(shí)間常數(shù)和控制通道的時(shí)間常數(shù)不同，在過(guò)近或等于零，不考慮

8、由于過(guò)程擾動(dòng)通道的時(shí)間常數(shù)和控制通道的時(shí)間常數(shù)不同，在過(guò)渡過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)偏差。渡過(guò)程中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)偏差。( )( )( )fmmoWsWsKW s 例如：如圖所示，換熱器溫度控制系統(tǒng)中，主物料流量例如：如圖所示，換熱器溫度控制系統(tǒng)中，主物料流量F與進(jìn)料量溫度與進(jìn)料量溫度為主要干擾，為主要干擾，忽略熱損失。則熱量平衡式為：忽略熱損失。則熱量平衡式為：12()pSSF c TTFh21SSPF hTTFC5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式hs-蒸汽汽化潛熱；蒸汽汽化潛熱；Fs-加熱蒸汽量；加熱蒸汽量；F、Cp-被加熱物料的量、定壓比熱容；被加熱物料的量、定壓比熱容；T1、

9、T2-被加熱物料的入、出口溫度。被加熱物料的入、出口溫度。21SSpFhTTF c若物料入口溫度不變，擾動(dòng)管通道的放大系數(shù)：若物料入口溫度不變，擾動(dòng)管通道的放大系數(shù)：2soshdTWdFF Cp對(duì)象控制通道的放大系數(shù)：對(duì)象控制通道的放大系數(shù)：221()fd TTTWd FF 21()fpmosWC T TKWh 被加熱物料擾動(dòng)引起出口溫度響應(yīng)；被加熱物料擾動(dòng)引起出口溫度響應(yīng)； 前饋控制下加熱蒸汽變化引起的出口溫前饋控制下加熱蒸汽變化引起的出口溫度響應(yīng)；度響應(yīng)； 補(bǔ)償后的真實(shí)溫度曲線。補(bǔ)償后的真實(shí)溫度曲線。誤差分析：誤差分析：由于對(duì)象干擾通道和調(diào)節(jié)通道的動(dòng)態(tài)特性由于對(duì)象干擾通道和調(diào)節(jié)通道的動(dòng)態(tài)特

10、性不同所引起的動(dòng)態(tài)偏差，這種偏差是靜不同所引起的動(dòng)態(tài)偏差，這種偏差是靜態(tài)前饋控制無(wú)法避免的。態(tài)前饋控制無(wú)法避免的。5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式2動(dòng)態(tài)前饋控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)前饋控制系統(tǒng) 靜態(tài)前饋控制存在問(wèn)題：靜態(tài)前饋控制存在問(wèn)題：只能保證被控參數(shù)的靜態(tài)偏差接近或等于零，只能保證被控參數(shù)的靜態(tài)偏差接近或等于零，而不能保證被控參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差接近或等于零。而不能保證被控參數(shù)的動(dòng)態(tài)偏差接近或等于零。 動(dòng)態(tài)前饋控制器設(shè)計(jì)思想：動(dòng)態(tài)前饋控制器設(shè)計(jì)思想： 使干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)前饋控制器至被控量通道的動(dòng)態(tài)特性，完全復(fù)制對(duì)象干使干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)前饋控制器至被控量通道的動(dòng)態(tài)特性，完全復(fù)制對(duì)象干擾通道的動(dòng)

11、態(tài)特性，使它們的符號(hào)相反，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行完全補(bǔ)償擾通道的動(dòng)態(tài)特性，使它們的符號(hào)相反，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行完全補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)。的目標(biāo)。 不僅保證了靜態(tài)偏差等于零或接近于零，而且又保證了動(dòng)態(tài)偏差等于零不僅保證了靜態(tài)偏差等于零或接近于零，而且又保證了動(dòng)態(tài)偏差等于零或接近于零?；蚪咏诹?。例如：對(duì)于換熱器，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)前饋控制器。進(jìn)料量為干擾例如：對(duì)于換熱器，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)前饋控制器。進(jìn)料量為干擾. 干擾通道和控制通道的傳遞函數(shù)分別為：干擾通道和控制通道的傳遞函數(shù)分別為： ( )1fsfffK eWsT s( )1osoooK eW sT sfo()( )(1)( )( )(1)fosffomoofWsK

12、T seWsW sK T s ( )(1)(1)( )( )(1)1ffomomooffWsKT sKT sWsW sK T sT s 當(dāng)對(duì)干擾量當(dāng)對(duì)干擾量 完全補(bǔ)償時(shí)，有：完全補(bǔ)償時(shí)，有：FfoTT( )( )mmWsKs 若實(shí)際系統(tǒng)的若實(shí)際系統(tǒng)的 ，則動(dòng)態(tài)前饋控制器為，則動(dòng)態(tài)前饋控制器為如果如果 ，則，則 顯然，當(dāng)被控對(duì)象的控制通道和干擾通道的動(dòng)態(tài)特性完全相同時(shí)，顯然，當(dāng)被控對(duì)象的控制通道和干擾通道的動(dòng)態(tài)特性完全相同時(shí)，動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償器的補(bǔ)償作用相當(dāng)于一個(gè)靜態(tài)放大系統(tǒng)。實(shí)際上，靜態(tài)前動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償器的補(bǔ)償作用相當(dāng)于一個(gè)靜態(tài)放大系統(tǒng)。實(shí)際上，靜態(tài)前饋控制是動(dòng)態(tài)前饋控制的一種特殊情況。饋控制是動(dòng)態(tài)

13、前饋控制的一種特殊情況。 通常動(dòng)態(tài)前饋控制與靜態(tài)前饋控制是結(jié)合在一道使用的，通常動(dòng)態(tài)前饋控制與靜態(tài)前饋控制是結(jié)合在一道使用的，可更好提高其控制品質(zhì)。但是動(dòng)態(tài)前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)可更好提高其控制品質(zhì)。但是動(dòng)態(tài)前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，系統(tǒng)的運(yùn)行和參數(shù)整定亦較復(fù)雜，而且需要一套專用的控雜，系統(tǒng)的運(yùn)行和參數(shù)整定亦較復(fù)雜，而且需要一套專用的控制裝置。所以，當(dāng)工藝要求控制品質(zhì)很高時(shí)，才使用動(dòng)態(tài)前饋制裝置。所以，當(dāng)工藝要求控制品質(zhì)很高時(shí)，才使用動(dòng)態(tài)前饋控制方案?？刂品桨?。5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式3前饋前饋-反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 單純前饋控制的存在問(wèn)題：?jiǎn)渭兦梆伩刂?/p>

14、的存在問(wèn)題：(1)單純前饋不存在被控變量的反饋，補(bǔ)償效果沒(méi)有檢驗(yàn)的手單純前饋不存在被控變量的反饋，補(bǔ)償效果沒(méi)有檢驗(yàn)的手段，前饋?zhàn)饔貌](méi)有最后消除偏差時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法得知這一段，前饋?zhàn)饔貌](méi)有最后消除偏差時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法得知這一信息而作進(jìn)一步的校正。信息而作進(jìn)一步的校正。(2)由于工業(yè)對(duì)象存在多個(gè)干擾，勢(shì)必要設(shè)置多個(gè)前饋控制通由于工業(yè)對(duì)象存在多個(gè)干擾，勢(shì)必要設(shè)置多個(gè)前饋控制通道，因而增加了投資費(fèi)用和維護(hù)工作量。道，因而增加了投資費(fèi)用和維護(hù)工作量。(3)前饋控制模型的精度也受到多種因素的限制，對(duì)象特性要前饋控制模型的精度也受到多種因素的限制，對(duì)象特性要受到負(fù)荷和工況等因素的影響而產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致擾動(dòng)通道受到

15、負(fù)荷和工況等因素的影響而產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)和控制通道的傳遞函數(shù)的變化。的傳遞函數(shù)和控制通道的傳遞函數(shù)的變化。5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 反饋控制：反饋控制：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)能準(zhǔn)確地使被控量等于給定值；在穩(wěn)態(tài)時(shí)，使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)能準(zhǔn)確地使被控量等于給定值； 前饋控制：前饋控制：在動(dòng)態(tài)時(shí)，依靠前饋控制能有效地減少被控量的動(dòng)態(tài)偏差，從而提高在動(dòng)態(tài)時(shí)，依靠前饋控制能有效地減少被控量的動(dòng)態(tài)偏差，從而提高控制質(zhì)量。控制質(zhì)量。 在過(guò)程控制中這是一種較理想的控制方案在過(guò)程控制中這是一種較理想的控制方案.3前饋前饋-反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 下圖下圖a為換熱器前

16、饋為換熱器前饋反饋控制系統(tǒng)，當(dāng)物料反饋控制系統(tǒng)，當(dāng)物料(生產(chǎn)負(fù)荷生產(chǎn)負(fù)荷)發(fā)生變化時(shí)，前饋調(diào)節(jié)器發(fā)生變化時(shí)，前饋調(diào)節(jié)器及時(shí)發(fā)出控制命令，補(bǔ)償冷物料量變化對(duì)換熱器出口溫度的影響。同時(shí)對(duì)于未引入及時(shí)發(fā)出控制命令，補(bǔ)償冷物料量變化對(duì)換熱器出口溫度的影響。同時(shí)對(duì)于未引入前饋的物料溫度、蒸汽壓力等擾動(dòng)對(duì)出口溫度的影響，則由前饋的物料溫度、蒸汽壓力等擾動(dòng)對(duì)出口溫度的影響，則由PID反饋調(diào)節(jié)器來(lái)克服。反饋調(diào)節(jié)器來(lái)克服。前饋?zhàn)饔眉臃答佔(zhàn)饔?，使得換熱器的出口溫度較快地穩(wěn)定在給定值上，獲得更加理前饋?zhàn)饔眉臃答佔(zhàn)饔?，使得換熱器的出口溫度較快地穩(wěn)定在給定值上，獲得更加理想的控制效果，圖想的控制效果，圖b為前饋為前饋反

17、饋控制系統(tǒng)框圖。由圖可求得輸入反饋控制系統(tǒng)框圖。由圖可求得輸入x(s)、F(s)對(duì)輸出對(duì)輸出Y(s)的影響為的影響為前饋前饋反饋控制系統(tǒng)框圖反饋控制系統(tǒng)框圖5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋前饋反饋控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：反饋控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：(1) 由于增加了反饋回路，大大簡(jiǎn)化了原有前饋控制系統(tǒng)，由于增加了反饋回路，大大簡(jiǎn)化了原有前饋控制系統(tǒng)，只需對(duì)主要的干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，其它干擾可由反饋控只需對(duì)主要的干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，其它干擾可由反饋控制予以校正；制予以校正；(2) 反饋回路的存在，降低了前饋控制模型的精度要求，為反饋回路的存在，降低了前饋控制模型的精度要求，為工程上實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)

18、單的通用模型創(chuàng)造了條件；工程上實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單的通用模型創(chuàng)造了條件；(3) 負(fù)荷變化時(shí)，模型特性也要變化，可由反饋控制加以補(bǔ)負(fù)荷變化時(shí)，模型特性也要變化，可由反饋控制加以補(bǔ)償，因此具有一定自適應(yīng)能力。償，因此具有一定自適應(yīng)能力。5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式前饋前饋反饋控制系統(tǒng)的局限性反饋控制系統(tǒng)的局限性： (1) 前饋控制器的輸出與反饋控制器的輸出相疊加后送至控制閥，前饋控制器的輸出與反饋控制器的輸出相疊加后送至控制閥，這實(shí)際上將所要求的物料流量與加熱蒸氣流量對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)化這實(shí)際上將所要求的物料流量與加熱蒸氣流量對(duì)應(yīng)

19、關(guān)系轉(zhuǎn)化為物料流量與控制閥膜頭壓力間的關(guān)系。這樣為了保證前饋為物料流量與控制閥膜頭壓力間的關(guān)系。這樣為了保證前饋補(bǔ)償?shù)木龋瑢?duì)控制閥提出了嚴(yán)格要求，希望它靈敏、線性補(bǔ)償?shù)木?，?duì)控制閥提出了嚴(yán)格要求，希望它靈敏、線性及盡可能小的滯環(huán)區(qū)。及盡可能小的滯環(huán)區(qū)。(2) 必須要求控制閥前后壓差恒定，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的校正。必須要求控制閥前后壓差恒定，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的校正。 為解決上述問(wèn)題為解決上述問(wèn)題將前饋與串級(jí)相結(jié)合構(gòu)成前饋將前饋與串級(jí)相結(jié)合構(gòu)成前饋串級(jí)控串級(jí)控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。5.2.2 前饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式前饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式4. 前饋前饋-串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)5.2.2 前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

20、形式前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式5.2.3 前饋控制規(guī)律前饋控制規(guī)律1.控制規(guī)律控制規(guī)律 根據(jù)不變性原理，前饋調(diào)節(jié)器的特性由過(guò)程的擾動(dòng)通道和控制通道特性確定。從根據(jù)不變性原理，前饋調(diào)節(jié)器的特性由過(guò)程的擾動(dòng)通道和控制通道特性確定。從工業(yè)應(yīng)用來(lái)看，為力求設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修方便，使前饋調(diào)節(jié)器具有一定的通用性，工業(yè)應(yīng)用來(lái)看，為力求設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修方便，使前饋調(diào)節(jié)器具有一定的通用性，多數(shù)化工過(guò)程和熱工過(guò)程，其特性可用多數(shù)化工過(guò)程和熱工過(guò)程，其特性可用一階或二階加純時(shí)延一階或二階加純時(shí)延來(lái)近似描述。若過(guò)程控來(lái)近似描述。若過(guò)程控制通道的特性為制通道的特性為5.2.3 前饋控制規(guī)律前饋控制規(guī)律2.模擬儀表實(shí)施模擬儀表

21、實(shí)施 KF型前饋調(diào)節(jié)器：利用常規(guī)的比例調(diào)節(jié)器等儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)。 FFFKsW)( 1121sTsTKF型前饋調(diào)節(jié)器：一階超前-滯后的前饋控制器。 不考慮Kf時(shí)，這種前饋控制器在單位階躍干擾作用下的時(shí)間特性表示為： 12) 11(11)()/(212aTtTtfeaeTTTtm，這里21TTa 當(dāng)當(dāng)a1，T1T2, 前饋補(bǔ)償器具有滯后性，適用于控制通道滯后小于干擾通道的場(chǎng)合；前饋補(bǔ)償器具有滯后性，適用于控制通道滯后小于干擾通道的場(chǎng)合；當(dāng)當(dāng)a1，T1T2，如圖，如圖319中的中的b曲線。曲線。 當(dāng)靜態(tài)前饋當(dāng)靜態(tài)前饋反饋控制過(guò)程的超調(diào)方向與反饋控制相反反饋控制過(guò)程的超調(diào)方向與反饋控制相反時(shí)，表明系統(tǒng)分別

22、在反饋控制下干擾擾通道的滯后時(shí)間時(shí)，表明系統(tǒng)分別在反饋控制下干擾擾通道的滯后時(shí)間大于控制通道，故前饋動(dòng)態(tài)參數(shù)大于控制通道，故前饋動(dòng)態(tài)參數(shù)TIT2，即圖，即圖319中中c曲線所示。曲線所示。初次整定時(shí)，若初次整定時(shí)，若T1T2（超前），?。ǔ埃?，取Tl=2T2； 若若 TlT2（滯后），?。螅=0.5T2。 系統(tǒng)置于單純前饋控制下運(yùn)行施加階躍干擾，視被控變量的影響曲線，對(duì)系統(tǒng)置于單純前饋控制下運(yùn)行施加階躍干擾，視被控變量的影響曲線，對(duì)Tl、T2值進(jìn)行調(diào)整，直至獲得滿意的數(shù)值。值進(jìn)行調(diào)整，直至獲得滿意的數(shù)值。第一步：不加擾動(dòng)補(bǔ)償，觀察曲線；第一步：不加擾動(dòng)補(bǔ)償，觀察曲線；第二步：加擾動(dòng)，觀察第二步：加擾動(dòng)，觀察T1、T2施加后，曲線的上下部分的面積；施加后，曲線的上下部分的面積；第三步：調(diào)整第三步：調(diào)整T1、T2差值，使上下部分面積接近；差值，使上下部分面積接近；第四步：保證差值不變，調(diào)整獲取較為平坦的響