前馈控制系统

1、前馈控制系统，戴莲库浙江学院桥智能系统和决策研究所2001/10/02，内部容量、前馈控制的起源和原理静态前馈控制系统前馈控制系统动态补偿前馈反馈控制系统仿真实例总结，换热器控制程序示例，反馈控制程序，前馈控制系统，前馈控制思想，D1u，y分别是受控对象的操作变量和受控变量。前馈想法：直接更改任务变量，以便在扰动影响输出之前，输出不受外部扰动的影响或接收较少。热交换器前馈控制方块图，在此范例中，d (t)、u (t)、y (t)分别表示制程媒体流(外部干涉)、蒸汽流(控制变数)和制程媒体的出口温度(控制变数)。GFF(s)是前馈控制器的动态特性。GYD(s)和GYC(s)分别是干涉通道和控制通

2、道的动态特性。控制目标：前馈不变性原理，动态不变性：在扰动d(t)的作用下，控制y(t)始终在整个转换过程中保持，系统对扰动d(t)的动态不变性，即Y(s)/D(s)=，静态前馈控制，控制目标：确保过程输出补偿正常状态下外部扰动的影响，即“稳态不变性”。静态前馈控制方法：线性静态前馈：非线性静态前馈：前馈控制器结构和参数与对象静态模型相结合。非线性静态前馈控制、稳态平衡关系：前馈控制的动态补偿、讨论：控制信道和扰动信道的动态特性存在很大差异时，应引入动态补偿。对于线性系统，动态校正算法其中gYD(s)、gYC(s)分别表示正常状态增益为1的通道特性的动态部分。非线性系统的动态前馈补偿，对于线性

3、系统，动态前馈控制器可以表示为静态和动态两部分。在这里，对于非线性系统，自下而上的静态前馈部分由对象的非线性静态模型计算，动态部分可以由线性对象处理。换热器的前馈控制器、静态前馈控制器和动态前馈控制器(g1(s)、g2(s)和g3(s)分别表示RVsp、T1和RF对系统输出T2的通道特性的动态部分。)，练习：前馈控制系统设计示例，换热器对象特性说明，前馈控制系统设计示例(续)，假设(1)对象参数：Td1=两点；Td2=3点；Tc=4点，=2点；Kv=CP /Hv=0.00125。(2)T1、T2、RV和RF的测量范围分别为0 50、0 400、02T/hr和020T/hr。(3)蒸汽量PID电

4、路的动态过程可以忽略。尝试设计需要非线性静态前馈动态补偿形式的对象的前馈控制器；绘制系统的完整方块图。前馈控制和反馈控制比较，换热器的前馈反馈控制方案1，换热器的前馈反馈控制方案2，特点：克服对象的非线性或具有可变增益控制器功能。换热器反馈控制系统示例(请参见模型/FFControl/ExHeaterPID.mdl)，换热器静态前馈控制系统(请参见模型/FFControl/exheaterstationcffc . MDL)，换热器前馈控制系统(2)尽管有可测量的控制，控制系统受到的干扰严重，一般反馈控制系统难以满足要求。前馈控制的应用前提：(1)主要干扰可测量性；(2)干扰通道的响应速度比控制通道慢，必须至少接近。(3)干扰信道和控制信道的动态特性很少变化。，掌握自主学习要求、前馈控制概念和基本原理掌握非线性静态前馈控制的设计方