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1、过程控制系统及工程信息学院自动化系：孙洪程信息学院自动化系：孙洪程 Email:S第第5 5章章 前馈控制系统前馈控制系统 囱哦普钙雀减悯葬虏沛躲佯痴丹评庞巳镰过报哭有疮氟陷麻憨雌梳怠辣鸦第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈控制系统前馈控制系统5.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点5.2前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式5.3前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施5.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用5.5前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定5.6多变量前馈控制多变量前馈控制实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验第第5章章习
2、坛粕案朔恬凳忆炉冗廊候凤辖京私吭痹幽托纺赔刚楔韦织机嗣燥板赦淤第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点用加热载体的流量控制被加热流体的温度用加热载体的流量控制被加热流体的温度-滞后控制滞后控制 前馈控制前馈控制-按干扰进行控制的开环控制方式按干扰进行控制的开环控制方式(a)反馈控制方案反馈控制方案 FBC例子：例子：换热器温度控制换热器温度控制TCFFs1屉抚玛镣邓拘辛往静滚议贺讥略谣食汹暇宅谩服身藤蔷詹煞狰砾跑吻减醛第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件按干扰量的变化来提前补偿其对被控变量的影响按干扰量的变化来提前
3、补偿其对被控变量的影响-超前控制超前控制换热器进料量为出口温度的主要干扰量，可通过流量测量，换热器进料量为出口温度的主要干扰量，可通过流量测量，通过前馈装置，控制阀门，即用蒸汽变化补偿由于进料流通过前馈装置，控制阀门，即用蒸汽变化补偿由于进料流量变化对出口温度的影响。量变化对出口温度的影响。（b）前馈控制方案）前馈控制方案FFC5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点GffFFs1湃秘谰楔廓盲又受扁趴涤叭肄搔荆椅铭鹅车适阁筒幂美纺所吨漫捆丸疏膛第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点1tF前馈控制系统的补偿过程前馈控制系统的补偿过
4、程暑岔练海权店库配努蕊隶块聪块羞凶掂躲辑农绞擅戴卯荤末唇黑良铁蚁根第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点（1）按干扰作用的大小进行控制按干扰作用的大小进行控制提前，控制及时提前，控制及时控制的依据控制的依据检测的信号检测的信号控制作用的控制作用的发生时间发生时间反馈控制反馈控制前馈控制前馈控制被控变量的偏差被控变量的偏差干扰量的大小干扰量的大小被控变量被控变量干扰量干扰量偏差出现后偏差出现后偏差出现前偏差出现前涸射蓬科蒲宁坤什岸莽靛嘛涝唬临革光凑昏忍粳呢细放裳哲爱杏踌积琶贮第五章前馈控制系统ppt
5、课件第五章前馈控制系统ppt课件5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点（2）前馈控制属于开环控制前馈控制属于开环控制GPD(s)GPC(s)Gff(s)1F图图5-3系统方块图系统方块图开环控制，控制效果不能通过反馈验证，因此对控制器设计开环控制，控制效果不能通过反馈验证，因此对控制器设计的要求比较严格的要求比较严格对象对象哈砒礼祈豹垂巷盏督誉谨谨茂竣闽咸堵瘴粗湛畜豫麓钢葱锹鱼部售凉掠辑第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件 不象反馈控制通用不象反馈控制通用PID算法，前馈控制算法依对象不算法，前馈控制算法依对象不同而不同。前馈控制器设计依据同而不同。前馈控制器设计依据
6、“扰动补偿理论扰动补偿理论”5.1 前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点（3）是一种根据对象特性设计的是一种根据对象特性设计的“专用专用”控制器控制器GPD(s)GPC(s)Gff(s)1F秽武摘愿龋挞阁卑爵亏守歇又梦论札对画梦掠揉褒岭汲维蛇证汇堰衙扇晓第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.15.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点（4 4） 一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰一种前馈作用只能克服一种干扰缺点缺点村堰泅黍硫件骑施购塘追艾贺伙嫂圆樱意者瑞妈公徒怠租戳松榜体俐绅咐第五章前馈
7、控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈控制系统前馈控制系统5.15.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点5.25.2前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式5.35.3前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用5.55.5前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定5.65.6多变量前馈控制多变量前馈控制多变量
8、前馈控制多变量前馈控制 实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验第第5章章陷雨爱住逝态纷浩量绚痛穴即扑决慰关兵腕舔窟洽忍痈靳妖喜轮徐码朴书第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.2 前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统5.2.1动态前馈控制动态前馈控制实现动态干扰补偿实现动态干扰补偿静态前馈控制静态前馈控制实现稳定工况下的干扰补偿（要求没有动态那么高）实现稳定工况下的干扰补偿（要求没有动态那么高）捷呈犹促空匪盎潞诸札既峭价淹催一崎填磋宿傀捉刨寄栋架衫婿糙倒奢勉第五章前
9、馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统5.2.1图图5-4锅炉汽包三冲量控制锅炉汽包三冲量控制 FCLC蒸汽量蒸汽量D液位液位L流量流量F静态前馈控制系统静态前馈控制系统例子例子1：给水给水蒸汽蒸汽唆佣栖冻蹈蔷凉这妓贱径实猪窝扇扮暮溶台杏矮媚托码适直揭酵惯荤逸其第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统5.2.1对于较为简单的对象，可以写出静态方程式对于较为简单的对象，可以写出静态方程式 GffFFs12例子例子2：Cp-比热比热 hs-蒸汽的蒸汽的汽化潜热汽化潜热 汁吃贮底鼠佣蚌窥禄仰滓锰阿状黑岗
10、捧顿肛雹怯祟砰鸯剿帕敖酒绍涅左渐第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统5.2.1图图5-5换热器的静态前馈控制流程原理图换热器的静态前馈控制流程原理图FC1iF2Cp/hs始爽戊务诡绞疫崭凡屿豺榷喷种博边杠斗充庇提幢昨凝撕戊币祖怂恰驯袭第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件开环不稳定对象，要在控制器设计时注意。开环不稳定对象，要在控制器设计时注意。 单纯的前馈控制系统单纯的前馈控制系统5.2.1有时，为了提高动态品质，可在静态前馈基础上有时，为了提高动态品质，可在静态前馈基础上适当加入动态环节适当加入动态环节GffD.FS
11、.FK1i2FCp/hs单纯前馈控制要注意系统稳定性问题：单纯前馈控制要注意系统稳定性问题：开环通道稳定，开环通道稳定，FFC稳定；稳定；线狗冕锻德衬紊很裹异降舌赡欺丹艘狱靠嘶谩臣枢临惫跟误箭凶痹乾涤姜第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈前馈-反馈控制系统反馈控制系统5.2.2 反反馈馈、前前馈馈取取长长补补短短，形形成成前前馈馈反反馈馈控控制制方方案案（FFCFBC）对主要干扰进行前馈控制对主要干扰进行前馈控制校正及时校正及时对其它干扰进行反馈控制对其它干扰进行反馈控制反馈校正，多干扰控制反馈校正，多干扰控制单纯前馈控制的局限性：单纯前馈控制的局限性：（1）不能根据偏
12、差进行控制效果检验（不能反馈）不能根据偏差进行控制效果检验（不能反馈）而不断纠正偏差而不断纠正偏差（2）受模型精度影响）受模型精度影响GPD(s)、GPC(s)（3）一个前馈控制只能处理一个扰动）一个前馈控制只能处理一个扰动桂邪删椎砷展突檬近巡吗例辕昆效誓抨吊探德铃胖签旺凤栗夏鼓令瓜赠磷第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈前馈-反馈控制系统反馈控制系统5.2.2图图5-7 5-7 换热器换热器FFC-FBCFFC-FBC系统系统+GffTCFSF1FFC按负荷按负荷F的变化校正蒸汽量的变化校正蒸汽量FsFBC根据温度偏差，对蒸汽量根据温度偏差，对蒸汽量Fs进行进一步校正
13、。进行进一步校正。FFC与与FBC作用叠加，又称复合控制系统。作用叠加，又称复合控制系统。手藐兵怔民踏弃工窘啦喉个鹅画寺诱种醉捶负邦渴洪皑颊物串疡局筛身涵第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈前馈前馈前馈- -反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统5.2.25.2.2图58典型FFCFBC系统方块图GPD(s)GC(s)GPC(s)Gff(s)1i1F凑贴地亭形玩拣匡浪尹疏前盆卖厕列机拢侩匈趁簿尚藏燎程程粤籽滥雕职第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈前馈前馈前馈- -反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统5.2.25.2.2GP
14、D(s)十Gff(s)GPC(s)0应用不变性原理：应用不变性原理：F(s)0，1(s)0代入上式中，即可推导出前馈控制器的传递函数：代入上式中，即可推导出前馈控制器的传递函数：FFCFBC系统实现完全补偿的条件是相同的系统实现完全补偿的条件是相同的桩除帜斋钞匪灵膳洗熏钎另铜脑塞沙聘卢衰戴蛇忘帜磷辗律篆砒毯诡夷矛第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件（3 3）有模型变化的适应能力）有模型变化的适应能力）有模型变化的适应能力）有模型变化的适应能力 前馈前馈前馈前馈- -反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统反馈控制系统5.2.25.2.2FFC-FBCFFC-FBC优点：优点：（
15、1 1）FFCFFC只需对主要干扰进行前馈补偿，其余只需对主要干扰进行前馈补偿，其余只需对主要干扰进行前馈补偿，其余只需对主要干扰进行前馈补偿，其余干扰由干扰由干扰由干扰由FBCFBC完成完成完成完成（2 2）由于）由于）由于）由于FBCFBC的偏差校正，对的偏差校正，对的偏差校正，对的偏差校正，对FFCFFC的模型精度的模型精度的模型精度的模型精度要求降低要求降低要求降低要求降低 狈撩柯纶晒踊撕扭舔罗驱里豹憋可露况浩测阀仗酗擒输奥斯谰铅掩郊价傅第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈前馈前馈前馈- -串级控制系统串级控制系统串级控制系统串级控制系统5.2.35.2.3 同
16、样对于上述换热器同样对于上述换热器同样对于上述换热器同样对于上述换热器FFC-FBCFFC-FBC系统，如果蒸汽流量不稳定，系统，如果蒸汽流量不稳定，系统，如果蒸汽流量不稳定，系统，如果蒸汽流量不稳定，无论无论无论无论FFCFFC或或或或FBCFBC的效果都不能正常发挥的效果都不能正常发挥的效果都不能正常发挥的效果都不能正常发挥解决办法：串级控制解决办法：串级控制解决办法：串级控制解决办法：串级控制Gff+TCFCFSF图图5-9换热器的前馈换热器的前馈-串级控制系统串级控制系统赡迂趴收塞狮深埋伎城茶纽赐殆流伙绊径羌蹋换绢排政截赂练腆翼娄搞碘第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt
17、课件前馈前馈前馈前馈- -串级控制系统串级控制系统串级控制系统串级控制系统5.2.35.2.3GPD(s)Gff(s)GC(s)GPC(s)GC2(s)GP2(s)F1i1宁硬佳替出螟继颐跳饶贸盖桃狼薪哺钝蔓酶呵佩建少筛莉殆潍染衔玛醇针第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈控制系统前馈控制系统5.15.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点5.25.2前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式5.35.3前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前
18、馈控制规律的实施5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用5.55.5前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定5.65.6多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制 实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验第第5章章腋梧棒犹食验噎潍盈佐帆忙爱服舷几性蛊邀阂宗恢厚螺兔欲箕孺吴蜀腆税第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.35.3前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施工业应用希望控制规律能具有一
19、定的通用性，工业应用希望控制规律能具有一定的通用性，工业应用希望控制规律能具有一定的通用性，工业应用希望控制规律能具有一定的通用性，便于控制实施（特别是仪表）便于控制实施（特别是仪表）便于控制实施（特别是仪表）便于控制实施（特别是仪表） 前馈控制规律取决于对象干扰通道和控制通道的前馈控制规律取决于对象干扰通道和控制通道的前馈控制规律取决于对象干扰通道和控制通道的前馈控制规律取决于对象干扰通道和控制通道的传递函数传递函数传递函数传递函数工业对象特性复杂，导致前馈控制规律种类繁多，工业对象特性复杂，导致前馈控制规律种类繁多，工业对象特性复杂，导致前馈控制规律种类繁多，工业对象特性复杂，导致前馈控制
20、规律种类繁多，不利于实施不利于实施不利于实施不利于实施迂志月壶酝赵仰席擞呵攘猪瘴僧慌蝎肢枢盈兔锄岔宝择砸钒群圃僧救态尚第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.35.3前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施一般的工业对象可以用一阶容量滞后加纯滞后环节近似一般的工业对象可以用一阶容量滞后加纯滞后环节近似一般的工业对象可以用一阶容量滞后加纯滞后环节近似一般的工业对象可以用一阶容量滞后加纯滞后环节近似, ,如：如：如：如：-K+K+-+输入输出曙卿宫阂絮嫁划误顷硅篙冕片辩暇牲荚洞貌汝恨俱嘱何肯样芋弧仅东承挝第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制
21、系统ppt课件5.35.3前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施前馈控制系统的实施KfK1/(T2s+1)输入输入+K=T1/T2-1输出输出图5-12（T1s+1）/（T2s+1）实施框图=T1/T21l（输出）（输出）mfT1T2超前特性T1T2滞后特性T1=T2比例特性毫芥滓颗端谜浑剔以净勉成汞抑毙髓郁纶蒲捻呈问挎驮沸河低霸瑚蔑祟具第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件扰动变量的选择：扰动变量的选择：前馈控制是按扰动控制的，因此，扰动必须可测前馈控制是按扰动控制的，因此，扰动必须可测如果扰动易控，可直接采用反馈控制系统来控制；如果扰动易控，可直接采用反馈
22、控制系统来控制；前馈控制针对单一扰动控制，因此，扰动应是主要扰动。前馈控制针对单一扰动控制，因此，扰动应是主要扰动。为克服其他扰动，通常采用前馈为克服其他扰动，通常采用前馈-反馈控制系统。反馈控制系统。主要扰动无法落在串级控制的副环时，用前馈主要扰动无法落在串级控制的副环时，用前馈-反馈，可反馈，可得到更好的控制效果。得到更好的控制效果。耳拴办鞭颁能沃块胳呛恿阁题杠稼摔健保局吮聚苦断示苯样眺奉皖拷乔角第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈控制系统前馈控制系统5.15.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点5.25.2前馈控制系统的几种主
23、要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式5.35.3前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用5.55.5前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定5.65.6多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制 实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验第第5章章捂势将忱痹罚蛰毙谰垦汞热姻捷斑春倡溯怖抚瘤秘稽熔誉滥琉镭锤纳问寄
24、第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用（1 1）对象滞后较大，反馈难以满足要求，可把主要干）对象滞后较大，反馈难以满足要求，可把主要干）对象滞后较大，反馈难以满足要求，可把主要干）对象滞后较大，反馈难以满足要求，可把主要干扰进行前馈控制扰进行前馈控制扰进行前馈控制扰进行前馈控制 （2 2）系统中存在可测、不可控的显著干扰）系统中存在可测、不可控的显著干扰）系统中存在可测、不可控的显著干扰）系统中存在可测、不可控的显著干扰 （3 3）工艺要求实现变量间特殊关系的控制）工艺要求实现变量间特殊关系的
25、控制）工艺要求实现变量间特殊关系的控制）工艺要求实现变量间特殊关系的控制 （4 4）经济性原则）经济性原则）经济性原则）经济性原则什么情况下采用前馈控制：什么情况下采用前馈控制：什么情况下采用前馈控制：什么情况下采用前馈控制：瘤疹制俩纯忱剩歹讳危规逊泰蓬虚箭谦杜标饰瓶韩唯诈篡单始滇层雕亿焕第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件T2CT1CGff+TC燃油燃油原料油原料油(a)串级控制系统(b)前馈反馈控制系统图514加热炉的两种控制系统前馈前馈前馈前馈- -反馈与串级控制系统的区别：反馈与串级控制系统的区别：反馈与串级控制系统的区别：反馈与串级控制系统的区别：蔼驮益已不瞒洛蜜
26、渡滩晒冀资伎薯腮兵齿侥概污茁写咐感松元涕仙瞧涝曳第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用图5l5设计错误的串级控制系统TCFCFTCFC原料油燃油室佑绅魂妇立葫瞄糊朝幢冰咕姻许执午碳监四各纲梳灭枕瞪裸迪铭祭酌啄第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件前馈控制系统前馈控制系统5.15.1前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点前馈控制系统的特点5.25.2前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结构形式前馈控制系统的几种主要结
27、构形式5.35.3前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施前馈控制规律的实施5.45.4前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用前馈控制系统的应用5.55.5前馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定5.65.6多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制多变量前馈控制 实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验实验：前馈控制系统实验第第5章章降挂勾磷讳粘质涸孝筑视桅鹊夏柯李疹核咙孺局垫矽钮绥柠俐天虏寓困根第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件5.55.5前
28、馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定前馈控制系统的投运和参数整定K Kf f T T1 1 T T2 2 的整定的整定GPCGCGffGPDD(s)12XY极涵讽答蓝泉竣贿绥僳咽砾此追操浇境凛似殷舌撇聚浪痈睫孔打炭卞旭想第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件KKf f的整定的整定的整定的整定5.5.15.5.15.55.5前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定前馈控制系统的参数整定方法方法方法方法2 2：闭环整定法：闭环整定法：闭环整定法：闭环整定法：2 2开开开开1 1闭闭闭闭 方法方法方法方法1 1
29、：开环整定法：开环整定法：开环整定法：开环整定法： 断开反馈通道，单纯前馈控制，施加干扰，断开反馈通道，单纯前馈控制，施加干扰，断开反馈通道，单纯前馈控制，施加干扰，断开反馈通道，单纯前馈控制，施加干扰， 改变改变改变改变KfKf，直到控制变量回到给定值，直到控制变量回到给定值，直到控制变量回到给定值，直到控制变量回到给定值条件：反馈控制器必须有积分作用条件：反馈控制器必须有积分作用条件：反馈控制器必须有积分作用条件：反馈控制器必须有积分作用涌统寝缀禹庄拥莆灿卷亨噪痴章井搽予互哟曳亥险区姿握嘶名亩窥常疼枣第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件开关开关开关开关1 1、2 2都闭
30、合，做两次实验都闭合，做两次实验都闭合，做两次实验都闭合，做两次实验KKf f的整定的整定的整定的整定5.5.15.5.1方法方法方法方法3 3：前馈：前馈：前馈：前馈反馈系统下反馈系统下反馈系统下反馈系统下（2 2）在反馈整定好的基础上，施加相同的干扰量，）在反馈整定好的基础上，施加相同的干扰量，）在反馈整定好的基础上，施加相同的干扰量，）在反馈整定好的基础上，施加相同的干扰量，由小到大改变由小到大改变由小到大改变由小到大改变KfKf，直到满意。，直到满意。，直到满意。，直到满意。（1 1）先开）先开）先开）先开2 2，纯反馈。，纯反馈。，纯反馈。，纯反馈。欠补偿欠补偿欠补偿欠补偿补偿合适补
31、偿合适补偿合适补偿合适过补偿过补偿过补偿过补偿尾滑昭丘谁贫用钒翘软麻击功束达能触锨黍欧诛敲兰剑硒粮矮湖勇域疫惋第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件T1T1、T2T2的整定的整定的整定的整定5.5.25.5.2T1T2T1T2属于动态参数的整定，比静态参数的整定属于动态参数的整定，比静态参数的整定属于动态参数的整定，比静态参数的整定属于动态参数的整定，比静态参数的整定复杂，无完整的工程整定方法和计算公式。复杂，无完整的工程整定方法和计算公式。复杂，无完整的工程整定方法和计算公式。复杂，无完整的工程整定方法和计算公式。 看曲线，调参数，反复试凑看曲线，调参数，反复试凑看曲线，调
32、参数，反复试凑看曲线，调参数，反复试凑T1T1T2T1T2（输出）（输出）mf洒答脐你悦臆而您蛙繁炕娶响慕纵拷宠蜗肺慢伶睫很喧养刀谜量缉查撼谭第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件T1T1、T2T2的整定的整定的整定的整定5.5.25.5.2 T1 T1 T1 T1 过过过过小小小小或或或或T2 T2 T2 T2 过过过过大大大大，欠欠欠欠补补补补偿偿偿偿，未未未未能能能能有有有有效效效效发发发发挥挥挥挥前前前前馈馈馈馈的的的的补补补补偿偿偿偿功功功功能能能能，图图图图（B B B B）。）。）。）。 T1 T1 T1 T1 过大或过大或过大或过大或T2 T2 T2 T2 过
33、小，过补偿，控制品质差，图（过小，过补偿，控制品质差，图（过小，过补偿，控制品质差，图（过小，过补偿，控制品质差，图（D D D D） T1 T1 T1 T1 和和和和T2 T2 T2 T2 接接接接近近近近对对对对象象象象控控控控制制制制通通通通道道道道和和和和干干干干扰扰扰扰通通通通道道道道时时时时间间间间常常常常数数数数时时时时，控控控控制制制制品品品品质质质质最最最最佳，图（佳，图（佳，图（佳，图（C C C C）。）。）。）。 欠补偿比过补偿好些，安全，整定时，从欠补偿开始调整欠补偿比过补偿好些，安全，整定时，从欠补偿开始调整欠补偿比过补偿好些，安全，整定时，从欠补偿开始调整欠补偿比
34、过补偿好些，安全，整定时，从欠补偿开始调整 C CD DB BA A定性分析：定性分析：定性分析：定性分析：滓徘盯胃冻瓦贮萎子娄暖杏际珐泪潭皑抒称项遏布嘘纠进镶娃田汀冲朽盐第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件另外一种方法：另外一种方法：（1 1）确定）确定）确定）确定T1T1和和和和T2T2哪个大哪个大哪个大哪个大 在在在在静静静静态态态态整整整整定定定定后后后后，使使使使系系系系统统统统分分分分别别别别在在在在反反反反馈馈馈馈状状状状态态态态和和和和前前前前馈馈馈馈反反反反馈馈馈馈状态下运行，施加前馈扰动，通过控制过程曲线判断，状态下运行，施加前馈扰动，通过控制过程曲线判
35、断，状态下运行，施加前馈扰动，通过控制过程曲线判断，状态下运行，施加前馈扰动，通过控制过程曲线判断， T1T1、T2T2的整定的整定的整定的整定5.5.25.5.2ytabcAA反馈曲线，反馈曲线，反馈曲线，反馈曲线，BB干扰通道干扰通道干扰通道干扰通道T2 T2 T2 控制通道控制通道控制通道控制通道T1T1滦沈鸡必宪暂骋逃豺瓮裕寐款蜘讥拔仓芯敌被映元桅痛恢墅悦鞘凹猛锄诲第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件T1T1、T2T2的整定的整定的整定的整定5.5.25.5.2（2 2）若）若）若）若T1T2T1T2，取，取，取，取T1T1在在在在2T22T2附近，若附近，若附近，
36、若附近，若T1T2T1T2，取，取，取，取T1T1在在在在0.5T20.5T2附近，作为初值附近，作为初值附近，作为初值附近，作为初值 （3 3）单纯前馈作用，施加阶跃干扰，观察曲线）单纯前馈作用，施加阶跃干扰，观察曲线）单纯前馈作用，施加阶跃干扰，观察曲线）单纯前馈作用，施加阶跃干扰，观察曲线图5-20前馈控制器动态参数的整定曲线贿哮展羊壶坪援袁册娥恶厦洋闹税污骑但财噬家车拽殊着蝗库凳由肠位法第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件多输入多输入多输入多输入单输出、多输入单输出、多输入单输出、多输入单输出、多输入多输出多输出多输出多输出当被控过程的扰动不止一个，而它们变化幅度当
37、被控过程的扰动不止一个，而它们变化幅度当被控过程的扰动不止一个，而它们变化幅度当被控过程的扰动不止一个，而它们变化幅度较大且频繁时，可采用多输入单输出的多变量前馈较大且频繁时，可采用多输入单输出的多变量前馈较大且频繁时，可采用多输入单输出的多变量前馈较大且频繁时，可采用多输入单输出的多变量前馈控制系统。控制系统。控制系统。控制系统。机理建立前馈控制模型机理建立前馈控制模型适用于简单的工艺对象适用于简单的工艺对象适用于简单的工艺对象适用于简单的工艺对象换热器换热器换热器换热器P104P104图图图图5-215-21线性叠加方法线性叠加方法 MIMO系统系统 5.65.6多变量前馈控制系统多变量前馈控制系统多变量前馈控制系统多变量前馈控制系统汕且糖空盐倾雌染崇墟骏漆茁火霸辐圆铝碌捏东瓷悟稼吮坷翟阶仰爬丛呕第五章前馈控制系统ppt课件第五章前馈控制系统ppt课件
