过程控制系统前馈及比值控制
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过程控制工程课件 05_前馈比值控制系统共42页文档
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
过程控制工程课件 05_前馈比值控制 系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
42
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
过程控制工程课件 05_前馈比值控制 系统
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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第4章(比值、均匀、前馈)过程控制课件
Q0
Q
0
t
第二种情况, 第二种情况 控制器的K c 很小 即控制作用很弱 当干 很小, 即控制作用很弱, 扰使液位大幅波动时, 阀门开度基本不变, 则流量的波 扰使液位大幅波动时 阀门开度基本不变 动就很小. 如下左图所示. 第三种情况, 动就很小 如下左图所示 第三种情况 控制器的 K c H Q H Q H 取值适当, 使 取值适当 H H0 H0 控制作用较为 Q0 Q0 Q Q 温和, 温和 在干扰
(三)双冲量均匀方案 三 双冲量均匀方案 “冲量”的原义是短暂作用的信号或参数 在此引 冲量” 冲量 的原义是短暂作用的信号或参数, 申 为连续的信号或参数. 为连续的信号或参数 双冲量均匀控制系统的结构见下 图. 与串级均匀控制相比 前者用一个加法器取代主控 与串级均匀控制相比, 制器, 制器 是以液位和流量的测量信号经加法器后 甲塔 作为系统的被控变量. IO QS 作为系统的被控变量 现假定采 IH ∑ QC 用电动仪表构成系统 阀门为气 用电动仪表构成系统, I S IQ 开式, 流量控制器选正作用. 开式 流量控制器选正作用 加 h 法器在稳定状态下的输出为: 法器在稳定状态下的输出为
下图表示两个串联的精馏塔独立设置控制系统. 两个独立 下图表示两个串联的精馏塔独立设置控制系统. 两个独立 运行的单回路液位控制系统 乙塔 甲塔 和流量控制系统工作时是相 QC LC 互矛盾的. 为解决矛盾, 可 互矛盾的 为解决矛盾 在两塔之间增设中间缓冲容 器来克服, 器来克服 但这增加了投资 且对于某些生产连续性很强 的过程又不允许中间储存的时间过长, 的过程又不允许中间储存的时间过长 因 此还需从自动化方案的设计上寻求解决的 甲塔 方法. 均匀控制就是一种解决方案. 方法 均匀控制就是一种解决方案 均匀 LC 控制系统把液位﹑ H 控制系统把液位﹑流量统一在一个控制系 统中, 如左图所示. 所谓均匀控制系统是 统中 如左图所示 所谓均匀控制系统是 指两个工艺参数在规定范围内能缓慢地﹑ 指两个工艺参数在规定范围内能缓慢地﹑ 均匀地变化 Q 均匀地变化, 使前后设备在物料供求 上相互兼顾﹑均匀协调的系统. 上相互兼顾﹑均匀协调的系统
Q
0
t
第二种情况, 第二种情况 控制器的K c 很小 即控制作用很弱 当干 很小, 即控制作用很弱, 扰使液位大幅波动时, 阀门开度基本不变, 则流量的波 扰使液位大幅波动时 阀门开度基本不变 动就很小. 如下左图所示. 第三种情况, 动就很小 如下左图所示 第三种情况 控制器的 K c H Q H Q H 取值适当, 使 取值适当 H H0 H0 控制作用较为 Q0 Q0 Q Q 温和, 温和 在干扰
(三)双冲量均匀方案 三 双冲量均匀方案 “冲量”的原义是短暂作用的信号或参数 在此引 冲量” 冲量 的原义是短暂作用的信号或参数, 申 为连续的信号或参数. 为连续的信号或参数 双冲量均匀控制系统的结构见下 图. 与串级均匀控制相比 前者用一个加法器取代主控 与串级均匀控制相比, 制器, 制器 是以液位和流量的测量信号经加法器后 甲塔 作为系统的被控变量. IO QS 作为系统的被控变量 现假定采 IH ∑ QC 用电动仪表构成系统 阀门为气 用电动仪表构成系统, I S IQ 开式, 流量控制器选正作用. 开式 流量控制器选正作用 加 h 法器在稳定状态下的输出为: 法器在稳定状态下的输出为
下图表示两个串联的精馏塔独立设置控制系统. 两个独立 下图表示两个串联的精馏塔独立设置控制系统. 两个独立 运行的单回路液位控制系统 乙塔 甲塔 和流量控制系统工作时是相 QC LC 互矛盾的. 为解决矛盾, 可 互矛盾的 为解决矛盾 在两塔之间增设中间缓冲容 器来克服, 器来克服 但这增加了投资 且对于某些生产连续性很强 的过程又不允许中间储存的时间过长, 的过程又不允许中间储存的时间过长 因 此还需从自动化方案的设计上寻求解决的 甲塔 方法. 均匀控制就是一种解决方案. 方法 均匀控制就是一种解决方案 均匀 LC 控制系统把液位﹑ H 控制系统把液位﹑流量统一在一个控制系 统中, 如左图所示. 所谓均匀控制系统是 统中 如左图所示 所谓均匀控制系统是 指两个工艺参数在规定范围内能缓慢地﹑ 指两个工艺参数在规定范围内能缓慢地﹑ 均匀地变化 Q 均匀地变化, 使前后设备在物料供求 上相互兼顾﹑均匀协调的系统. 上相互兼顾﹑均匀协调的系统
过程控制系统及仪表17其他控制系统比值
意变化，出现大幅度波动，致使副变量在生产过程中对设定
值出现较大偏差，动态时主、副流量比值会较大的偏离工艺要
求值。
动态比值精度差
因 此 ， 不 适 应 动 态 比 值要 求 严 格 ， 负 荷 化 较 大的 场 合 。 例 ： 图2 - 5 - 3， 丁 烯 洗 涤 塔 进 料 量 与洗 涤 水 量 的 比 值 控 制 系统 。 （ 三 ） 、 双 闭 环 比 值 控制 系 统
性 等 变 化 时 ， 以 上 系 统就 无 法 克 服 （ 只 能 克 服流 量 干 扰 ） 。 这 时 为 了 保 证 质 量 ， 必须 对 比 值 系 数K重 新 设 定 ， 而 这 些 干 扰 是 随 机 的 、 幅 度 不同 的 ， 人 工 修 正 比 值 系数 是 不 可 能 的 。 因 此 提 出 了 变 比 值控 制 系 统 。 见 图2 5 6。
二、比值控制系统的类型
（一）、开环比值控制系统
见图2 - 5 -1。最简单的比值控制方案。Q2 KQ1。
开环
系统：
没有反馈
信号
，如果Q
变化，系统
2
无能
为力。因此很少使用。
（二）、单闭环比值系统
见图2 5 2。副流量是一个闭环回路。
稳定状态时：Q2 / Q1 K 主流量变化时：副流量按K成比例变化，即副控制器
本章重点： 比值控制系统的基本概念和结构； 前馈控制系统的基本概念和结构：
前馈特点、前馈反馈、前馈串级控制系统。
第五章 其他控制系统
第一节 比值控制系统
一、基本概念 水泥生产：熟料、石膏、矿渣按一定比例配比研磨； 硝酸生产：氧化炉进料氨气和空气按一定比例配合，
以使氧化反应顺利进行，保证安全； 锅炉燃烧：燃料和空气按一定比例进入炉膛，保证完
《过程控制工程》4 前馈及比值控制
比值控制原理图
Q1
FT
FC
Q2
Q1
FS k FC
Q2
3）基本属性
① 属于开环（前馈）控制
② 存在一个主动物流（主物 流，Q1），一般取生产中 的主要物料、不可控物料、 以及贵重物料作为主物流。
至少一个从动物流（副物 流，Q2），副物流按规定 的比例关系随主物流变动 而变动
③. 副物流属于随动控制 32
对于原料引入的干扰控制不及时。
前馈控制方案，引入原料流量作为前馈量，对原料波 动能及时通过调节燃料供给量给予补偿；
系统综合了前馈控制及时克服主要干扰和反馈控制能
克服多种干扰的优点。但是，对于原料流量波动以外
的干扰，控制系统呈现. 单回路控制特性。
27
TC
FC
＋
FC
原油出口
燃料
原油
前馈-串级控制方案
Gff 1082S. 1
30
4.2 比值控制系统
4.2.1 概述 1）比值控制：实现两个或两个以上的流量参数按一定
的比例关系变化的控制。 2）比值控制主要应用领域：
➢化学过程物料流量控制 ➢物理过程物料流量控制
Q1
FT
FC
Q2
Hale Waihona Puke 反应器.H20 (Q2)
FC
气体
FT
硫化物 (Q1)
吸 收 塔 液体
31
4. 前馈及比值控制系统
4.1 前馈控制系统 基本内容： 1）前馈控制的基本控制原理及特点 2）前馈控制的组合应用
.
1
4.1.1 前馈控制原理及特点 例：反馈控制与前馈控制
反馈控制（闭环控制）
前馈控制（开环控制）
蒸汽
前馈控制比值
前馈控制
3.前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器 一般的反馈控制系统均采用通用类型的PID控制 器，而前馈控制要采用专用前馈控制器。前馈控制器 的控制规律取决于干扰通道的特性与控制通道的特性。 对于不同的对象特性，就应该设计具有不同控制规律 的控制器。 GYD ( s)
GFF ( s)
y1(t)
ε
系统输出y(t) y2(t)
不变性
稳态不变性：在扰动作用下，稳态时被控变 量的偏差为0。如静态前馈。与误差不变性相 结合，既能消除静态偏差，又能满足工艺上 对动态偏差的要求。
y1(t)
系统输出y(t) y2(t)
线性前馈控制方块图
D (t) 干扰通道 GYD (s)
＋
开环
＋
测量变送 GDM (s)
D C
不满足条件时怎么办？
动态前馈控制的可实现性
若条件（2）不满足， D
可人为令 可实现条件：（1）QFF(s)阶次≤ PFF(s)阶次； （2） D C
D C
C 动态前馈为纯提前（Q、P抵消时）,不可实现。
由此可得：在选择控制通
道。 道时应选择纯迟延短的通
若条件（1）不满足，可令TDM = 0。 而一般GYD (s)与GYC (s)均用一阶+纯滞后近似。因而，工业系统 中常用的动态前馈控制器为
GDM ( s ) K DT % T / hr
% %
干扰通道 GYD (s) RF流量 测量变送 GDM (s) RVSP(t) 前馈控制器 GFF (s)
＋
RFm (t)
控制通道 GYC (s) 被控对象
＋
T2m (t)
换热器的线性前馈控制（续）
工业过程控制工程课件第七章 前馈及比值控制
27
第七章
前馈及比值控制
7.2.2
动态前馈控制系统
28
1）讨论重点：针对非线性过程在静态非线性 前馈基础上添加动态补偿的问题。 2）方法：工程设计方法 对于非线性过程，要通过非线性状态 方程来求取非线性动态前馈补偿器是 比较困难的。 3）步骤：采用工程设计方法，设计非线性 动态前馈控制器
第七章
前馈及比值控制
第七章
前馈及比值控制
7.2.1
静态前馈控制系统
静态前馈控制算式的获取：P86 图7.2-1 上式即为静态前馈控制算式（非线性算 式） 在化工工艺参数中：
液压和压力的前馈计算：线性的
温度和成分的前馈计算：非线性的
25
第七章
前馈及比值控制
7.2.1
静态前馈控制系统
26
第七章
前馈及比值控制
7.2.2
17
第七章
前馈及比值控制
7.1.2
前馈控制系统的特点
前馈控制的特点：
③前馈控制使用的是视对象而定的专用控制 器。一般的反馈控制系统均采用通用的 PID控制器，而前馈控制器是专用控制器， 对于不同的对象特性，前馈控制器的形式 将是不同的； ④前馈控制只能克服可测的扰动量的影响， 如果扰动量不可测，就不能进行前馈控制。
动态前馈控制系统
在生产过程中，当考虑系统的动态精度时， 静态前馈控制往往不能满足工艺要求，此时需 采用动态前馈控制。 P86图7.2-2 比较: P84式7.1-3 和 P86式7.2-1，可见 静态前馈是动态前馈控制的一种特例。 动态前馈可以看作静态前馈和动态前馈补偿 两部分，它们结合在一起，可以进一步提高控 制过程的动态品质。
第七章
前馈及比值控制
7.1.1
第七章
前馈及比值控制
7.2.2
动态前馈控制系统
28
1）讨论重点：针对非线性过程在静态非线性 前馈基础上添加动态补偿的问题。 2）方法：工程设计方法 对于非线性过程，要通过非线性状态 方程来求取非线性动态前馈补偿器是 比较困难的。 3）步骤：采用工程设计方法，设计非线性 动态前馈控制器
第七章
前馈及比值控制
第七章
前馈及比值控制
7.2.1
静态前馈控制系统
静态前馈控制算式的获取：P86 图7.2-1 上式即为静态前馈控制算式（非线性算 式） 在化工工艺参数中：
液压和压力的前馈计算：线性的
温度和成分的前馈计算：非线性的
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第七章
前馈及比值控制
7.2.1
静态前馈控制系统
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第七章
前馈及比值控制
7.2.2
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第七章
前馈及比值控制
7.1.2
前馈控制系统的特点
前馈控制的特点：
③前馈控制使用的是视对象而定的专用控制 器。一般的反馈控制系统均采用通用的 PID控制器，而前馈控制器是专用控制器， 对于不同的对象特性，前馈控制器的形式 将是不同的； ④前馈控制只能克服可测的扰动量的影响， 如果扰动量不可测，就不能进行前馈控制。
动态前馈控制系统
在生产过程中，当考虑系统的动态精度时， 静态前馈控制往往不能满足工艺要求，此时需 采用动态前馈控制。 P86图7.2-2 比较: P84式7.1-3 和 P86式7.2-1，可见 静态前馈是动态前馈控制的一种特例。 动态前馈可以看作静态前馈和动态前馈补偿 两部分，它们结合在一起，可以进一步提高控 制过程的动态品质。
第七章
前馈及比值控制
7.1.1
过程控制_第4章_前馈控制系统讲解
前馈—反馈控制系统优点：
（1）由于增加了反馈回路，只需对主要的干扰进行 前馈补偿，其它干扰可由反馈控制予以校正，大大简 化了原有前馈控制系统； （2）反馈回路的存在，降低了前馈控制模型的精度 要求； （3）负荷变化时，模型特性也要变化，可由反馈控 制加以补偿，因此系统具有一定自适应能力。 （4）当前馈信号加在反馈信号之前时，前馈控制器 特性不仅与扰动通道特性和控制通道特性有关，而且 与反馈控制器特性有关。（同学试自己推导）
Y2
前馈-反馈控制方框图
干扰N对被控变量Y的闭环传递函数为：
Y(S)
Wf (S)
Wff (S )Wo (S )
N (S ) 1 TC(S )Wo (S ) 1 TC(S )Wo (S )
Sp - TC(S)
Wff(S)
+
N
Y1
Wf(S)
Wo(S) + Y
Y2
Y(S)
Wf (S)
Wff (S)Wo (S)
单纯前馈控制的存在问题： (1) 补偿效果无法检验：单纯前馈不存在被控变量的 反馈，补偿效果没有检验的手段，前馈作用并没有最 后消除偏差时，系统无法得知这一信息而作进一步的 校正。 （2）多个干扰成本大：由于工业对象存在多个干扰， 势必要设置多个前馈控制通道，因而增加了投资费用 和维护工作量。 （3）控制精度不高：前馈控制模型的精度也受到多种 因素的限制，对象特性要受到负荷和工况等因素的影 响而产生漂移，导致Gff(s)和Gpc(s)的变化。
前馈控制 特点：
①前馈控制器是“测量扰动，消除扰动对被控量的影响”。前 馈调节器又称为“扰动补偿器”。
②扰动发生，前馈控制器动作及时，对抑制由于扰动引起的动、 静态偏差比较快速有效。
前馈-比值控制系统
Gm(s)
F(s)
Gf(s) Gv(s) Go(s)
＋ ＋
（S=0时）
Y(s)
静态前馈系统结构简单、易于实现，前馈控制 器就是一个比例放大器。但控制过程中，动态偏差 依然存在。 2．动态前馈控制系统 完全按照补偿控制规律制作控制器。
G f (s) G b ( s) G o ( s) G m (s) G v (s)
＋
＋
Y(s)
Gm1(s)
从前馈—串级复合控制系统的传递函数可知：
1、串级控制回路的传函和单纯的串级控制系统一样
2、前馈控制器的传函主要由扰动通道和主对象特性决定
F(s) Gf(s) Gc2(s) Gv(s) Go2(s)
GmF(s)
Gb(s) X(s)
＋
Gc1(s)
－
＋
＋
－
Go1(s)
＋
＋
Y(s)
1#塔要 求液位稳定，设 液位控制系统。 2#塔要 求进料量稳定， 设流量控制系统。
LT
1# LC
FC FT 2#
显然，这两套控制系统的控制目标存在矛盾： 1#塔液位调节 2#塔流量调节
阀 1 开度变化 2#塔流量变化 阀 2 开度变化 1#塔液位变化
解决办法：、 1、设中间贮 槽，使前后影响减 小，但成本高。 2、用均匀调 节方案。
2#
由于控制目的不同，均匀控制要求兼顾两个变 量，是通过调节器的参数整定来实现的。 简单均匀控制系统中的控制器一般都是纯比例 作用，而且将比例度整定得很大。
当液位变化时， 控制器的输出变化很 小，排出流量只作微 小缓慢的变化，以较 弱的控制作用达到均 匀控制的目的。
LT 1# 2#
LC
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扰动的影响，即实现“稳态不变性”。
静态前馈控制方式：
线性静态前馈：
GFF ( s) GYD ( s)
GYC ( s) s 0
非线性静态前馈：结合对象静态模型获
得前馈控制器结构与参数。
非线性静态前馈控制
稳态平衡关系：
T2sp 前馈 控制器 T1 RVsp
FC
HV
RV
蒸汽
c p RF (T2 T1 ) HV RV
物料 B QB 后 续 QA 装 置
物料 A
要求：QA / QB = KAB（比值系数）而QB 为主动流量， QA 为可控量，要求设计一控制系统通过调节QA 以 实现上述比值控制目标。
溶液配制问题
30% NaoH QB H2O QA
混 合 器
问题：当NaoH用量QB 变化时，调整稀释水量 QA 以使稀释液NaoH的 浓度为6~8%左右。 解决方案： （1）出口浓度控制；
（2）入环比值控制方案
单闭环比值控制方案
双闭环比值控制方案
比值控制的实施方法1
QB IB K1 IA
FC
假设流量测量变送环节为线性对象 （对于用孔板测量的信号须经开方 运算）。 稳态条件: IA = K1 IB
QA QB QA K1 , K AB QA max QB max QB
过程控制系统 前馈及比值控制
本章基本要求
掌握前馈控制的原理； 掌握前馈控制的几种结构； 了解前馈控制与反馈控制的区别； 了解比值控制问题的由来； 掌握常用的比值控制方案。
前馈控制 (Feedforward Control)
前馈思想：在扰动还未影响输出以前， 直接改变操作变量，以使输出不受或少 受外部扰动的影响。
开环调节，无稳定性问题 系统仅能感受有限个可测扰动 闭环调节，存在稳定性问题 系统可感受所有影响输出的扰动
对于干扰与控制通道的动态模型，对通道模型要求弱，大多数情况 要求已知而且准确 无需对象模型 对时变与非线性对象的适应性弱 对时变与非线性对象的适应性与 鲁棒性强
前馈--反馈控制系统
扰动
前馈控制器 给定 控制器 过程通道 前馈通道 输出
换热器的前馈-反馈控制方案1
T2sp
TC
＋
∑
前馈控制器 × RF k1
∑
RVsp
RV
FC
蒸汽
－ T1
T2
工艺 介质 凝液
换热器的前馈-反馈控制方案2
T2sp
TC
＋
∑
前馈控制器 × RF k1 RVsp
FC
RV
蒸汽
－ T1
T2
凝液
工艺 介质
特点：可克服对象的非线性，或具有变增益控制器的功能。
结 论
前馈控制的概念
D1 前馈 控制器 对象 y Dn
D1，…，Dn为可 测扰动； u，y分别为被控 对象的操作变量 与受控变量。
u
前馈控制方块图
d(t) GYD (s) u(t) GFF (s) GYC (s)
＋ ＋
d (t) 表示某一外部 干扰;
y(t)
GYD(s)、GYC(s)分别 为干扰通道与控制 通道的动态特性； GFF(s)为前馈控制 器的动态特性。
sp RV 1
RF
工艺 介质 T2 凝液
Kv
RF (T2sp T1 ) ,
K v HV / c p
讨论: 前馈控制器的实现与相关测量仪表的影响 HV 为蒸汽汽化潜热。
前馈控制与反馈控制的比较
前 馈 控 制 反 馈 控 制
扰动可测，但不要求被控量可测 被控量直接可测
超前调节，可实现系统输出的不 按偏差控制，存在偏差才能调节， 变性（但存在可实现问题） （滞后调节）
TC
× RF
RV
sp
RV
FC
蒸汽
T2sp
系统功能：
（1）变比值串级？
T2
（2）变增益串级？ （3）前馈反馈串级
凝液
工艺 介质
控制 ？
结 论
讨论了流量比值控制问题； 介绍了常用的比值控制方案；
分析了流量比值与比值器参数的关系；
详细列举了燃烧控制中常用的逻辑提降量 问题与解决方案；
简单介绍了变比值控制系统的特点与应用 场合。
稳态条件: K3 = IA / IB
IB
÷
IA
IA / I B
RC
K3
QA QB max K3 QB QA max QB max K AB QA max
QA
存在问题：物料A的流量回路存在非线性，当物料B的流量 减少时，回路增益增大，有可能使系统不稳定，并可能出
现“除零”运算。
换热器出口温度 变比值串级控制系统
引入前馈控制的可能应用场合：
（1）主要被控量不可测； （2）尽管被控量可测，但控制系统所受的干扰严重，常 规反馈控制系统难以满足要求。
应用前馈控制的前提条件：
（1）主要干扰可测； （2）干扰通道的响应速度比控制通道慢，至少应接近； （3）干扰通道与控制通道的动态特性变化不大。
比值控制 （Ratio Control）
稳态不变性：在干扰d(t)作用下，被控量y(t)的 动态偏差不等于零，而其稳态偏差为零，即 Y(0)/D(0) = 0，或者说y(t) 在稳态工况下与扰动 量d(t)无关。
前馈控制系统的特点
1、按照扰动大小进行控制，一般比反馈控制及时。 前馈控制与反馈控制的粗略比较
控制依据 检测信号 反馈控制 前馈控制 偏差 扰动 被控变量 扰动量 作用时间 偏差出现后 偏差出现前
控制目标：
Y ( s) GYD ( s) GFF (s)GYC ( s) 0 D( s )
GYD ( S ) GFF ( S ) GYC ( S )
前馈控制的全补偿过程
前馈不变性原理
动态不变性：在扰动d(t)的作用下，被控量y(t) 在整个过渡过程中始终保持不变，称系统对于 扰动d(t)具有动态不变性，即Y(s)/D(s) = 0。
前馈控制系统的特点（续）
2、前馈属于开环控制
D1 前馈 控制器 对象 y Dn
3、前馈控制器为专用 控制器。
u
GYD ( S ) GFF ( S ) GYC ( S )
前馈控制系统的结构形式
1、静态前馈 2、动态前馈 3、前馈—反馈控制 4、前馈—串级控制
静态前馈控制
控制目标：保证过程输出在稳态下补偿外部
QA
QB max K1 K AB QA max
比值控制的实施方法2
QB IB
稳态条件: K2 IA = IB
QA QB QA K2 , K AB QAmax QB max QB
IA
K2
FC
QA
1 QA max 1 K2 K AB QB max K1
比值控制的实施方法3
QB