前馈反馈水箱控制系统设计
下水箱液位前馈反馈控制系统实验
下水箱液位前馈反馈控制系统实验一、实验目的1、学习前馈-反馈控制的原理。
2、了解前馈-反馈控制的特点。
3、掌握前馈-反馈控制的设计。
二、实验设备A3000-FS/FBS现场系统，任意控制系统。
三、实验原理1、控制原理前馈控制又称扰动补偿，它与反馈调节原理完全不同，是按照引起被调参数变化的干扰大小进行调节的。
在这种调节系统中要直接测量负载干扰量的变化，当干扰刚刚出现而能测出时，调节器就能发出调节信号使调节量作相应的变化，使两者抵消与被调量发生偏差之前。
因此，前馈调节对干扰的克服比反馈调节快。
但是前馈控制是开环控制。
其控制效果需要通过反馈加以检验。
前馈控制器在测出扰动之后，按过程的某种物质或能量平衡条件计算出校正值。
如果没有反馈控制，则这种校正作用只能在稳态下补偿扰动作用。
如图6-12所示。
设法保持下水箱液位，是用两个水泵注水。
图6-12 前馈－反馈控制系统原理图如果支路一出现扰动，经过流量计测量之后，测量得到干扰的大小，然后在第二个支路通过调整调节阀开度，直接进行补偿。
而不需要经过调节器。
如果没有反馈，就是开环控制，这个控制是有余差的。
增加反馈通道，使用PI 进行控制，如图6-12所示。
我们按照参考书上的内容，进行了部分简化。
前馈控制不考虑控制通道与对象通道延迟，则根据物料平衡关系，简单的前馈控制方程为：Qu=dF 。
也就是两个流量的和保持稳定。
但是有两个条件，一是准确知道第一个支路的流量，二是准确知道调节阀开度与流量对应关系1K ，如图6-13所示：图6-13 调节阀开度与流量比例关系2、测量与控制端连接表40806020调节阀FV101 AO03、实验方案被调量为调节阀，控制量是支路2流量，控制目标是下水箱液位。
首先实现前馈控制，通过测量支路1、2流量，控制调节阀，使得支路2流量变化跟踪支路1流量变化。
然后实现反馈控制，通过测量水箱液位，控制调节阀，从而把前馈控制不能修正的误差进行修正。
4、参考结果在前馈-反馈控制下的加法器系数K取不同值时的控制曲线如图6-14—6-17所示：图6-14 K=0时前馈－反馈控制曲线图6-15 K=1时前馈－反馈控制曲线图6-16 K=2时前馈－反馈控制曲线图6-17 K=3时前馈－反馈控制曲线四、实验要求1、设计前馈－反馈控制系统。
实验九 前馈-反馈调节系统
恒流器 Ⅰ
伺服放 大Ⅱ
恒流器 Ⅱ
流量计 Ⅱ
记录仪
反馈调节器 Ⅰ
前馈调节器 Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ 切换开关
加法器
8-2
1 水龙头
2
3
4
5
6 mA 流量计 mA
手动阀 水槽 水泵 电动阀
LT1
LT2
LT3
液位Ⅰ
液位Ⅱ
液位Ⅲ
流量计Ⅰ
牛顿模 块A/D I-7017
变频器 S500
流量计Ⅱ
记录仪
主调节器Ⅰ
副调节器Ⅱ
设置U2按钮
前馈调节器 前馈调节器 δ ＝100% TI ＝∞ P控制 TD＝0 反馈调节器 δ ＝40% TI ＝120S TD＝0
反馈调节器 (P控制)
结论：对左边实验曲线进行分析可知， 本次调节器PID参数整定不合适，没 能使被控参数达到4：1衰减。
但最大偏差、余差、调节时间、衰减
比等都比单纯的单回路反馈系统、前 馈调节系统调节质量要好。
加法器
8-3
实验五、双容水箱Smith预估控制实验
安装软件
PT1×4
水槽
水槽 水泵
轮流量计
IPC工控机
Hz 变频器
电磁流量计
S007
4～20mA
1～5V
8-4
三、系统框图
恒流器Ⅰ
6.5mA
4mA
恒流器Ⅱ
前馈调节器 DTL－321
＋
干扰
水槽Ⅱ
SP + － PV
反馈调节器 DTL－321
＋
加法器 DJJ－321
8-8
五、回答思考题 1. 前馈一反馈混合调节系统同单纯的反馈调节系统相比有何优点？ 答：
题目12 下水箱液位前馈-反馈控制
题目12 下水箱液位前馈-反馈控制一、课程设计目的1、通过本实验进一步了解液位前馈-反馈控制系统的结构与原理。
2、掌握前馈补偿器的设计与调试方法。
3、掌握前馈-反馈控制系统参数的整定与投运方法。
二、课程设计使用的实验设备1. THJ-FCS 型高级过程控制系统实验装置。
2. 计算机及相关软件。
三、实验工作原理本实验的被控制量为下水箱的液位，主扰动量为变频器支路的流量。
本实验要求下水箱液位稳定至给定值，将压力传感器LT3检测到的下水箱液位信号作为反馈信号，它与给定量比较后产生的差值为调节器的输入，其输出控制电动调节阀的开度，以达到控制下水箱液位的目的。
而扰动量经过前馈补偿器后直接叠加在调节器的输出，以抵消扰动对被控对象的影响。
本实验系统的结构图和方框图如图12-1所示。
图12-1 下水箱液位前馈-反馈控制系统(a)结构图 (b)方框图由图可知，扰动F （s ）得到全补偿的条件为F(s)G f (s)+F(s)G F (s)G 0(s)=0G F (s)=-)()(0s G s G f (12-1)上式给出的条件由于受到物理实现条件的限制，显然只能近似地得到满足，即前馈控制不能全部消除扰动对被控制量的影响，但如果它能去掉扰动对被控制量的大部分影响，则认为前馈控制已起到了应有的作用。
为使补偿器简单起见，G F (s)用比例器来实现，如图其值按本章式(12-1)来计算。
四、静态放大系数K F 的整定方法（一）开环整定法开环整定法是在系统断开反馈回路的情况下，仅采用静态前馈作用，来克服对被控参数影响的一种整定法。
整定时，K F 由小到大缓慢调节，观察前馈补偿的作用，直至被控参数基本回到给定值上，即实现完全补偿。
此时的静态参数即为最佳的整定参数值K F ，实际上K F 值符合下式关系，即K F ＝f K K (12-2)式中：K f 、K 0分别为扰动通道、控制通道的静态放大系数。
开环整定法适用于在系统中其他扰动不占主要地位的场合，不然有较大偏差。
前馈反馈控制系统指导书
四、实验内容与步骤本实验选择中水箱和下水箱串联作为被控对象，实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7、F2-1、F2-5全开，将阀门F1-10、F1-11开至适当开度(阀F1-10>F1-11)，其余阀门都关闭。
具体实验内容与步骤按五种方案分别叙述，这五种方案的实验与用户所购的硬件设备有关，可根据实验需要选做或全做。
（一）、智能仪表控制1．将SA-11挂件、SA-12挂件、SA-14挂件挂到屏上，并将SA-12挂件的通讯线接头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口2，并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。
将“FT2变频器支路流量”、“LT3下水箱液位”钮子开关拨到“ON”的位置。
SA-14上比值器的调节旋钮放在最小的位置。
图7-4 仪表控制下水箱液位前馈-反馈控制实验接线图2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器及涡轮流量计上电，按下启动按钮，合上单相Ⅰ、单相Ⅲ空气开关，给智能仪表及电动调节阀上电。
3．打开上位机MCGS组态环境，打开“智能仪表控制系统”工程，然后进入MCGS运行环境，在主菜单中点击“实验二十一、下水箱液位前馈反馈控制系统”，进入实验二十一的监控界面。
4．设定工作点（u0，h0）。
在上位机监控界面中将智能仪表设置为“手动”输出，并将输出值设置为一个中间合适的值（例u0=50%），此操作也可通过调节仪表实现。
5．合上三相电源空气开关，磁力驱动泵上电打水，通过调节F1-10、F1-11的开度，使下水箱的液位平衡于一个中间合适的值（例h0=8）。
6．设置智能仪表的输出值为100%，观察下水箱液位的稳态值hmax，则在以下实验中，设定值不能超过hmax。
若hmax>18，则重新设定u0=50%，转5重新调整。
7、在工作点（u0，h0）处，用开环整定法整定静态前馈放大系数K F。
前馈过程控制系统课程设计.
过程控制课程设计任务书设计目的根据设定的液位对象和其他配置,运用计算机和INTOUCH组态软件,设计监控系统,并通过调试使得水箱液位维持恒定或保持恒定或保持在一定误差范围内。
2 控制要求在工业过程控制中,实现前馈-反馈单回路控制。
前馈控制的基本概念使测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化,并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使控制变量维持在设定值上。
前馈控制器的控制规律取决于被控对象的特性,按被控对象既定控制规律;反馈控制的控制规律采用PID规律。
将前馈与反馈有效地结合,运用前馈控制在扰动发生后,抑制由主要扰动引起的被控量所产生的偏差;同时运用反馈控制,消除多种扰动对被控量的影响。
3 系统结构设计3.1 控制方案本设计通过前馈反馈控制系统实现对液位的控制。
在前馈反馈控制系统中,前馈控制属于开环控制,在设计中经过对主流量的检测,及时的针对主要扰动进行液位的偏差抑制。
当流量测量值较预定值发生波动,即时通过计算机进行PID计算,输出控制信号,进行液位调节;反馈控制属于闭环控制,通过对液位的测量,及时对液位进行调控。
反馈环节通过对液位的监测,将测量值与给定值进行比较,形成偏差后,通过A/D传输给计算机,进行预先设定的PID计算,输出控制型号,进行液位调节。
前馈反馈控制原理框图如下:图3.1 前馈反馈系统框3.2 仪表选择图3.2.1 流量传感器流量传感器采用V锥体流量计。
V锥体在流场中产生的节流效应,通过检测上下游压差来测量流量。
与普通节流件相比,它改变了节流布局,从中心孔节流改为环状节流。
实践证明,V锥形流量计与其它流量仪表相比,有长期精度高、稳定性好、受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合脏污介质等优点。
3.2.2 过程模块采用牛顿7000系列远程数据采集模块作为计算机控制系统的数据采集通讯过程模块。
牛顿7000系列模块体积小,安装方便,可靠性高。
D/A模块采用牛顿7024,四通道模拟输入模块。
上水箱非线性液位前馈-反馈控制
过程控制综合实践上水箱非线性液位前馈反馈控制小组成员：尹国梁佐俊张素田风锐指导教师：徐宝昌许亚岚许锋聂建英前言说明 (2)一、被控对象的系统分析 (2)1.1被控对象的工艺流程解析 (2)1.2 控制需求 (3)1.3 对象特性分析 (3)二、上水箱非线性液位前馈-反馈控制系统设计的详细内容 (4)2.1 被控变量、操纵变量、扰动变量的选择 (4)2.2 控制回路、控制算法、安全联锁与报警等功能设计 (4)2.3 I/O表 (5)三、控制系统设备选型与电气控制图绘制 (5)3.1 控制系统设备选型 (5)3.2 电气控制图绘制P&ID图 (8)四、组态王监控软件的详细设计 (10)五、控制系统仿真研究 (15)六、控制系统的投运与参数整定实验 (21)七、实验结果及分析 (24)1．液位控制系统控制器参数整定 (24)2．实验结果 (24)3．控制方案优缺点，及如何改进控制方案 (1)八、其他 (26)1．设计中的主要感受和建议 (26)2．资料与文献列表 (26)说明：本题目进行复杂控制器的设计，这些设计难度比较高，实验需要的时间较长。
可以较充分的锻炼学生进行复杂控制系统设计的能力。
目的与要求：以A3000实验系统中的现场系统为基础，设计上水箱非线性液位前馈-反馈控制系统。
要求学生以现有实验装置为基础自行设计，进行该液位控制系统的设计。
确定选用的检测点和操纵变量，分析说明理由。
进行仪表的选型，利用实验室现有的计算机控制系统或模拟仪表控制系统来进行系统接线，完成系统的投运，设定合适的PID参数，以达到要求的控制系统性能指标。
可进一步采用一些先进控制算法来提高控制系统的性能。
综合考虑抗干扰问题、控制系统的稳定性、鲁棒性、动态性能、稳态偏差等，对所设计的控制系统进行分析，并分析PID的三个调整参数对控制系统的影响等。
一、被控对象的系统分析1.1 被控对象的工艺流程解析系统包括一个水泵，电磁流量计，电动调节阀，一个液位测量仪表。
下水箱液位前馈-反馈控制 (2)
目录第一章绪论 (3)第二章课程设计主要仪器的介绍 (4)1.1 PLC的简介 (4)1.1.1 PLC的组成 (4)1.1.2 CPU的构成 (6)1.2 PLC的工作原理 (6)1.3PLC的外围接线 (8)2.1变频器的介绍 (8)2.1.1变频器的选择 (8)2.2 控制面板图 (9)2.4变频器的快速设置 (11)3.1电机的介绍 (12)3.1.1三项异步电动机调速 (12)第三章 PLC变频调速系统的设计与调试 (14)1 系统的接线 (14)1.1主回路接线 (14)1.2 控制回路接线 (14)2 外部接线图 (14)3 系统方案设计 (15)3.1 I/O地址分配表 (15)3.2梯形图程序 (16)4 软件系统的调试 (17)5 实验结果分析 (17)第四章控制系统的组成 (18)1系统简介 (18)2系统组成 (19)3电源控制台 (22)4总线控制柜 (22)5系统特点 (22)6装置的安全保护体系 (23)第五章下位机软件中的硬件配置和程序结构 (24)1 STEP 7简介 (24)2 STEP 7的硬件配置和程序结构 (24)第六章上位机组态软件简介 (28)1 WINCC 概述 (28)2 WINCC的通讯连接和画面组态方法 (28)第七章 PROFIBUS功能简介 (32)第八章下水箱液位前馈反馈控制 (33)实验内容与步骤 (35)第九章下水箱液位前馈反馈控制实验程序 (37)第十章实验结果和分析 (44)10.1实验图 (44)10．2分析 (46)第十一章结束语 (49)11.1 基于PLC控制的变频调速设置 (49)11.2下水箱前馈-反馈控制 (49)第十二章参考文献 (50)12.1基于PLC控制的变频调速设置 (50)12.2下水箱前馈-反馈控制 (50)第一章绪论随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。
基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系_设计(组态)设计
1 绪论
自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的显著标志和重要条件之一，自动化技术不仅可以把人们从繁琐重复的体力劳动或者不安全的工作环境中解放出来，而且能够扩展人类各种器官功能，极大地提高劳动生产率，对促进人类进步大有裨益。因此，越来越多场合的自动化改造被提上了日程。
院别：自动化学院
专业：自动化
基于S7-300锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统设计（组态）
摘要
温度是常见的过程参数之一，许多的生产过程都离不开对温度的控制，温度的控制往往是对加热和冷却的平衡，锅炉正是这样的系统，当加热大于冷却时整个系统升温；反之则降温；二者若是趋于相等就可以使温度趋于稳定。若是采用单纯的反馈控制对锅炉内胆水温进行控制，由于流量变化快而温度控制滞后大就会导致系统的稳定性、快速性较差，不能取得理想的控制效果。解决这个问题的办法就是加入对主要扰动流量的前馈补偿环节构成锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统，使得流量的变化能够迅速得到补偿，提高系统的响应速度。
近年来，可编程控制器（PLC）依托着可靠性高，抗干扰，功能强大等特点得到了广泛的运用，随着生产和编程的技术不断进步，越来越多的控制方式得以在PLC上实现。本设计将围绕西门子S7-300 PLC从前馈-反馈控制系统的介绍、PLC及测量变送仪表设备的选择、软件的展示及组态编程这三个方面来阐述锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统的设计，力求展示出前馈-反馈控制系统的特点。通过本设计可以观测到前馈-反馈控制系统在以流量变化为主要扰动的情况下对锅炉内胆的水温可以取得较好的控制效果。
In recent years , programmable logic controller (PLC) relying on widely used , with production and programming technology advances , more and more trol to the PLC achieved. This design will focus on Siemens S7-300 PLC feedforward - feedback control system introduction, select PLC transmission instruments and measuring equipment , software, display and programming of these three aspects to elaborate boiler water tank feedforward - feedback control system design , and strive to demonstrate feedforward - feedback control system characteristics. This design can be seen through the feedforward - feedback control system to flow in the case of major disturbances in the water tank of the boiler can achieve better control effect.
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课程设计名称：前馈反馈水箱控制系统系别：专业：姓名：学号：指导教师：·成绩评定·指导教师评语：课程设计成绩评定目录一设计方案的介绍 (4)二、工艺流程 (5)三、前馈反馈控制的理论 (5)四、设仪器仪表的选型 (5)1、控制装置的选择 (5)2、监测仪表 (6)3、控制阀的选型 (6)五、测量与控制端连接表 (7)六、参数的整定 (7)1、静态放大系数K F的整定 (7)2、控制器参数的选择 (8)七、总结 (9)八、参考文献 (10)九、附录一设计方案的介绍设计采用前馈反馈控制来实现水箱的液位控制。
其中前馈控制可以补偿干扰对被控变量的扰动，前馈控制之后产生的余差则可以通过反馈控制进行修正，达到要求的控制精度。
被控变量为水箱的液位，控制变量为水的流量。
采用两个支路，其中第一个支路为主回路，包括一个水泵（采用变频器变频控制电机模拟流量扰动），涡轮流量计；第二个支路为控制补偿回路，包括一个水泵（输出流量恒定），电动控制阀。
除此之外在反馈回路中还需要一个液位测量仪表和PID控制仪表一台。
前馈控制在不考虑控制通道与对象通道延迟，而且支路一流量可以准确的测量，需要一个PID控制仪表。
前馈控制信号和反馈控制信号通过一个加法器连接，实现对控制阀的控制。
前馈反馈系统结构框图 1前馈反馈控制系统原理图 2二工艺流程水箱液位的控制主要是控制水箱中的液位在要求的精度范围内。
一号水泵作为动力源给水的输送提供动力，进入水箱。
并用变频器控制一号水泵用来模拟流量上产生的扰动。
二号水泵为补偿回路提供动力，为水箱提供水补偿。
当扰动产生后，通过前馈控制调节阀对扰动产生补偿。
补偿后产生的余差再通过反馈控制控制调节阀进行调节。
三前馈反馈控制的原理前馈控制又称扰动补偿，它与反馈调节原理完全不同，是按照引起被调参数变化的干扰大小进行调节的。
在这种调节系统中要直接测量负载干扰量的变化，当干扰刚刚出现并能被测出时，调节器就能发出调节信号使调节量作相应的变化，使两者在被调量发生偏差之前抵消。
因此，前馈调节对干扰的客服比反馈调节及时。
但是前馈控制是开环控制，其控制效果需要通过反馈加以检验。
前馈控制器在测出扰动之后，按过程的某种物质或能量平衡条件计算出校正值。
如果前馈支路出现扰动，经过流量计测量之后，测量得到干扰的大小，然后在反馈支路通过调整调节阀开度，直接进行补偿。
而不需要经过调节器。
四仪器仪表的选型1、控制装置的选择由于不是大型生产过程，对自动化水平要求不高，所以选择采用常规仪表控制。
考虑到价格、实用性等因素，选择数字化、智能化的国产电动控制仪表。
如果考虑控制仪表要满足工艺对生产过程的监测、控制和安全保护等方面的要求，需要考虑安全栅的使用。
此处选用白城市顺达仪表有限公司生产的SD-600型智能数显PID调节仪表，关于SD-600调节仪表的详细说明如下：2.性能特点：全功能信号输入；可为变送器提供DC24V馈电输出；高性能开关电源供电。
；用户可以对参数进行自由设定；两路独立报警器，拥有多种基本报警方式。
；具有掉电保护功能，用户设置的参数掉电后能长期保存。
掉电时保存输出功率，上电时从仪表输出的功率为前一次掉电时保存的输出功率；全数字自动调校保证长期稳定性；自修正A/D转换器、高精度、低漂移、长期稳定性好；可实现手动/自动控制的切换，切换是无扰动的。
2、监测仪表根据设计的需要的检测仪表类型为：流量测量仪表，液位测量仪表。
1、流量监测仪表的选择设计中将选用涡轮流量计来测量流量。
选用北京华德世纪科技发展有限公司生产的LWGY-15型涡轮流量传感器。
LWGY型涡轮流量传感器是一种精密液体流量仪表，适用于测量低粘度的介质如水，柴油，汽油等，广泛用于石油、化工、冶金、供水、造纸、科研等领域的计量与控制。
关于LWGY-15型涡轮流量传感器的详细介绍如下：高精度：0.5%FS，1%FS，部分产品最高可达0.2%FS；最小口径可达：2mm, 测量准确稳定；有耐磨型和耐腐蚀型可供选择；耐压型：最高耐压可达35Mpa,解决工业过程中大压力的难题；标准产品适用于测量与不锈钢iCr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒等杂质的液体；高粘度液体可现场进行实液标定后使用，以便保证最高精度；可根据要求定做非标准产品，如低温、高压、高温产品2、液位测量仪表在设计需要中，介质为水，所以选用差压式的测量仪表即可。
其中差压式的测量仪表可分为投入式、法兰式、插入杆式三种。
投入式的适用于非密闭场合液体液位的检测；法兰式的适用于非密闭场合，尤其是粘稠或浆状介质和浆状强腐蚀性液体液位的测量。
根据设计的需要，可选用投入式差压液位测量仪表。
设计中采用北京泰威智达仪表科技有限公司生产的TV815投入式静压液位计。
有关TV815投入式静压液位计的详细介绍如下：TV815两线制静压投入式静压液位计采用进口高稳定性硅压阻传感器，配合高性能专用集成电路，经严格的工艺过程装配而成。
具有精度高、抗过载力强、稳定性好等特点。
该系列变送器还具有标准的保护功能，以防止浪涌电压、射频干扰、过电压和反极性保护，以确保高可靠性。
从而可以广泛地用于非密封场合（敞口容器）的液位测量，如大坝、水电站、高层水箱、冷却塔、污水处理池、泵站、水厂、水文地质、石油化工、河流监测等领域。
3、控制阀的选型1.合理选用阀型和阀体、阀内件的材质。
主要从被控流体的种类、腐蚀性和粘度、流体的温度、压力、最大和最小流量及正常流量时的压差等因素来确定。
2.正确确定控制阀的口径。
阀的口径确定是根据工艺提供的有关参数，计算出流量系数来确定。
3.选择合适的流量特性。
控制阀的流量特性，考虑对系统的补偿及管路阻力情况来确定。
4.控制阀的开闭形式确定。
开闭形式的确定主要是从生产安全角度出发来考虑。
当阀上控制信号或气源中断时，应避免损坏设备和伤害人员。
如事故情况下控制阀处于关闭位置时危害较小，则选用气开式，反之，应选用气闭式。
综上所述，控制阀选用直通单座阀，设计中选用上海标柏阀门有限公司生产的ZDLP 电子式电动单座调节阀。
ZDLP精小型电子式电动单座调节阀,由PS系列和3610系列直行程电动执行机构和低流阻直通单座阀组成。
电动执行机构为电子式一体化结构，内有伺服放大器,输入控制信号(4-20mADC或1-5VDC)及电源即可控制阀门开度,达到对压力、流量、液位、温度等工参数的调节。
具有动作灵敏、连线简单、流量大、体积小、调节精度高等特点。
五测量与控制端连接表六参数的整定1、静态放大系数K F的整定1)开环整定法开环整定法是在系统断开反馈回路的情况下，仅采用静态前馈作用，来克服对被控参数影响的一种整定法。
整定时，KF由小到大缓慢调节，观察前馈补偿的作用，直至被控参数基本回到给定值上，即实现完全补偿。
此时的静态参数即为最佳的整定参数值K F ，实际上KF值符合下式关系，即KF＝fKK式中：Kf 、K分别为扰动通道、控制通道的静态放大系数。
开环整定法适用于在系统中其他扰动不占主要地位的场合，不然有较大偏差。
2)前馈-反馈整定法图1 前馈-反馈系统参数整定方框图在图1所示系统反馈回路整定好的基础上，先合上开关K，使系统为前馈-反馈控制系统，然后由小到大调节KF值，可得到在扰动f（t）作用下如图2所示的一系列响应曲线，其中图（b）所示的曲线补偿效果最好。
(a)欠补偿 (b)补偿合适 (c)过补偿图23)利用反馈系统整定KF值待图1所示系统运行正常后，打开开关K，则系统成为反馈控制。
1、待系统稳定运行，并使被控参数等于给定值时，记录相应的扰动量F和调节器输出u。
2、人为改变前馈扰动，使F0变为F1，待系统进入稳态，且被控参数等于给定值时，记录此时调节器的输出值u1。
T T3、按下式计算K F 值K F =101F F u u --2、控制器参数的选择按经验参数的整定方法整定PID 调节器的参数,在前馈系数不变的情况下我们改变P,I,D 三个参数可以获得不同的曲线。
先设定比例值（P ）为0.3~10.0之间的一个适当值，积分值（I ）越大越好，微分值（D ）也是越大越好，通过不断的修改这3个值我们就能得到我们想要的曲线达到预期的效果。
微分时间（D ）的作用是减小超调，因为如果超调量太大的话会产生不能预知的不良反应，对系统有很大的影响。
所以微分时间的选择也是有要求的，通过研究可知微分时间也应该选择比较大的数值，但它是以牺牲系统能达到稳定的时间为代价的。
因此我们要根据工程的需要来确定它的数值。
综上所述我们可以选择一个适当的比例值（P ）和积分值（I ）和微分值（D ）使系统完全满足我们的需要。
七 总结通过这次课程设计，让我对有关前馈反馈的知识有了更深的理解，也进一步熟悉了PID 控制规律。
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为PID 控制，又称PID 调节。
PID 控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID 控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID 控制技术。
前馈控制是一种预测控制，通过对系统当前工作状态的了解，预测出下一阶段系统的运行状况。
如果与参考值有偏差，那么就提前给出控制信号，使干扰获得补偿，稳定输出，消除误差。
前馈的缺点是在使用时需要对系统有精确的了解，只有了解了系统模型才能有针对性的给出预测补偿。
但在实际工程中，并不是所有的干扰都是可测的，并不是所有的对象都是可得到精确模型的，而且大多数控制对象在运行的同时自身的结构也在发生变化。
所以仅用前馈并不能达到良好的控制品质。
这时就需要加入反馈，反馈的特点是根据偏差来决定控制输入，不管对象的模型如何，也不管外界的干扰如何，只要有偏差，就根据偏差进行纠正，可以有效的消除稳态误差。
解决前馈不能控制的不可测干扰。
前馈反馈综合控制在结合二者的优点后，可以提高系统响应速度。
这次设计让我有种“学以致用”的感觉，内心很有成就感，也真切的体会到真理必须要用实践去检验，不亲自去动手试验一下。
有很多东西是书上没有的，只有在实践中才能体会得到，纸上谈兵只会让人走进误区，实践才是永远的老师。
“痛并快乐着”这句话用来形容这次的课程设计再恰当不过了，它带给我们的不仅仅是经验，它还培养了我们吃苦耐劳的精神和严谨认真的作风。
“纸上得来终觉浅，投身实践览真知”。
八参考文献1 翁维勤等. 过程控制系统及工程.北京：高等教育出版社，20062 姜秀英等.过程控制系统实训.北京：化学工业出版社,20073 潘立登等.过程控制北京：机械工业出版社，20084 方康玲等. 过程控制与集散系统. 武汉：华中科技大学出版社,20085 潘练等.过程控制与集散系统实验教程.武汉：华中科技大学出版社,20086陈诗滔等.工业过程仪表与控制.北京：中国轻工业出版社，19987郑光建等.过程控制调节仪表.北京：中国计量出版社，2000九附录综合材料表11。