前馈控制在电梯驱动系统中的作用分析

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前馈控制

前馈控制

反馈控制时按被控变量的偏差进行控制,所以只有出现偏差之后才能够对操作变量进行调节,如果扰动已经产生,但被控变量还没有变化,是不会去调节的。

所以,这种调节作用总是落后于扰动。

前馈是按照干扰作用的大小来进行控制的,当扰动一出现,就能根据扰动的测量信号产生调节作用,及时补偿扰动造成的被控对象的波动。

反馈控制与前馈控制的检测信号与控制信号有如下不同的特点。

反馈控制的依据是被控变量与给定值的偏差,检测的信号是被控变量,控制作用发生时间是在偏差出现以后。

前馈控制的依据是干扰的变化,检测的信号是干扰量的大小,控制作用的发生时间是在干扰作用的瞬间而不需等到偏差出现以后。

2、前馈控制是属于“开环”控制系统反馈控制系统是一个闭环控制系统,而前馈控制系统是一个“开环”控制系统,这也是它们的基本区别。

前馈控制系统是一个开环系统,这一点从某种意义上来说是前馈控制的不足之处。

反馈控制由于是闭环系统,控制结果能够通过反馈获得检验,而前馈控制其控制效果并不通过反馈来加以检验。

因此、要想综合一个合适的的馈控制作用,必须对被控对象的特性作深入的研究和彻底的了解。

3、前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器—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(或前馈补偿装量)4也11)2)3)4)5)(26)7)静态前馈控制只能保证被控变量的静态偏差接近或等于零,并不能保证动态偏差达到这个要求。

故必须考虑对象的动态特性,从而确定前馈控制器的规律,才能获得动态前馈补偿。

8)9)2、前馈-反馈控制10)11)将前馈控制和反馈控制结合起来,取长补短。

12)13)前馈-反馈控制系统方块图:14)15)16)前馈-反馈控制系统也有两个控制器,但在结构上与串级控制系统是完全不同的。

串级控制系统是由内、外两个控制回路所组成;而前馈-反馈控制系统是由一个反馈回路和另一个开环的补偿回路叠加而成。

17)18)三、前馈控制的应用场合19)20)前馈控制主要的应用场合由下面几种。

前馈控制原理

前馈控制原理

前馈控制原理
前馈控制原理是一种控制系统的控制原理。

它是控制系统中最常用的一种控制原理,也是控制系统的重要组成部分。

它的基本原理是利用控制系统的输入信号来预测系统的未来状态,然后根据预测结果调整系统的输出信号,使系统达到所需的状态。

前馈控制原理可以帮助控制系统获得更好的性能。

它可以改善系统的精度和稳定性,并帮助系统实现快速响应和良好的抗干扰能力。

它还可以有效减少系统中的延迟现象,使系统更加精确和稳定。

前馈控制原理的实现方式有很多种,其中最常用的是基于数字的前馈控制,它可以利用计算机的优势,将系统的控制转化为数字信号,从而让系统更加精确和稳定。

前馈控制原理在工业控制系统中有着广泛的应用,可以有效提高控制系统的性能,使系统能够更好地满足工业的控制需求。

前馈控制原理是一种重要的控制原理,它可以改善控制系统的性能和精度,使控制系统能够更好地满足工业的控制需求。

前馈控制

前馈控制

反馈控制时按被控变量的偏差进行控制,所以只有出现偏差之后才能够对操作变量进行调节,如果扰动已经产生,但被控变量还没有变化,是不会去调节的。

( W9 M4 i0 Q3 M; d1 [4所以,这种调节作用总是落后于扰动。

前馈是按照干扰作用的大小来进行控制的,当扰动一出现,就能根据扰动的测量信号产生调节作用,及时补偿扰动造成的被控对象的波动。

2 i; |, i. k3 K- a, c对于滞后较大的对象,或者扰动幅度大而频繁时,采用反馈可能不满足要求,需要用前馈 5 |+ s/ c" l. E7 F) I前馈还要求扰动是可测量的反馈控制的例子比比皆是, 工艺中调节 [wiki] 阀门[/wiki] 开度来控制介质的温度流量或物位等一般运用的就是反馈控制. 一般是该控制工艺参数与设定值或计算值有偏差 , 就可以运用反馈控制来将偏差缩小, 以期达到将偏差控制在尽量小的范围. 前馈控制的例子就相对要少一些, 一般用在的场合皆是大纯滞后的工艺环节, 而又需要比较精确控制的场合, 它一般要求其调节有一些提前或称为超量环节. 比如余热锅炉的主蒸汽温度控制, 一般就采用前馈 ; 又比如一些[wiki] 压力容器[/wiki] 的水位控制. 还有一些场合也运用前馈控制, 比如影响该工艺参数的因素有二个或二个以上, 但对控制精度又不高时也采用该类控制. 前馈控制与反馈控制的区别在于干扰量, 这个干扰量就是前馈量, 因为它的存在使系统得以超前控制.前馈控制系统及其特点 3 |$ m) t7 a) I5 t在大多数控制系统中,控制器是按照被控变量相对于给定值的偏差而进行工作的。

控制作用影响被控变量,而被控变量的变化又返回来影响控制器的输入,使控制作用发生变化。

这些控制系统都属于反馈控制。

不论什么干扰,只要引起被控变量变化,都可以进行控制。

这是反馈控制的优点。

前馈控制的特点:( r- \ x! I% P' D5 _3 S: E1、前馈控制是基于不变性原理工作的,比反馈控制及时、有效;反馈控制与前馈控制的检测信号与控制信号有如下不同的特点。

电梯系统中的能馈技术研究

电梯系统中的能馈技术研究

电梯系统中的能馈技术研究【摘要】作为电梯节能的重要发展方向,电梯能量回馈技术现在理论基本上已经成熟,而且具有了一定的应用。

然而现在在电梯行业当中并没有大规模的针对能量回馈技术进行普及。

本文首先介绍了电梯能量回馈系统,对其进行建模以及仿真实验,证明了其在实际应用中的可行性。

【关键词】电梯系统;能量回馈;技术应用现在节能减排已经成为了大家的共识,如何通过对电力电子技术的运用,不断的改造传统电力设备,从而使之能够降低用电损耗,实现电能利用效率的提升。

传统的电梯变频器当中产生的再生能量往往不能够回馈电网,因此造成了极大的浪费。

本文针对电梯能量回馈技术进行了分析和探讨,其能够使电梯的再生能量向电网当中进行回馈,这对于节能电梯的发展而言有着非常关键的意义。

1.电梯能馈技术的必要性在运行过程中的电梯有时候会处于发电的状态,有时候则会处于耗电的状态。

以能量守恒定律为根据,我们可以发现当电梯在重载上行、轻载下行或者空载下行的过程中,就会处于耗电的状态,这时候电能就会朝载荷位能的能量形式进行转化;当电梯在重载下行、轻载上行以及空载上行的过程中,就会处于发电的状态,这时候电梯的载荷位能就会朝电能的能量形式进行转化。

由于在一个电容当中对这些电能进行存数,因此随着时间的逐步推移,电能在电容器当中会蓄积的越来越多,并且会产生越来越高的电压,一旦没有及时的释放掉电容器当中存储的这些电能,就很可能会导致电梯出现各种故障,并且不能够正常运行。

常规的电梯往往都采用能耗制动方式,这部分能量被大功率电阻利用热能形式消耗掉了,虽然这种方式比较简单,但是却将能量大量的浪费了,并且使系统的效率不断的下降,同时电阻发热还会使系统当中其他部位的正常运行受到影响。

因此如何有效的处理这部分能量,对其进行合理的运用成为了一个非常关键的问题。

而电梯能馈系统则可以在处理这些能量的同时,使其向电网当中反馈,供电梯或者其他设备使用,从而实现了节能的目的。

2.电梯能馈技术的应用原理及构成2.1电梯能馈技术的应用原理图1有两个部分一起构成了电梯双PWM 变频器的整个系统:后级交流电机变频驱动系统以及前级的能量回馈系统。

前馈控制的控制原理及应用

前馈控制的控制原理及应用

前馈控制的控制原理及应用1. 前言前馈控制是一种常用于工业控制系统中的控制算法,它通过提前补偿预测误差信号来改善系统性能。

该文档将介绍前馈控制的基本原理,并探讨其在实际应用中的一些典型场景。

2. 基本原理前馈控制的基本原理是在控制系统中添加一个前馈通道,在其输入端加入一个预计误差信号。

该信号基于系统模型和期望输出值,预测了系统的未知干扰或负载的影响。

前馈控制可以分为两种类型:基于模型的前馈控制和自适应前馈控制。

基于模型的前馈控制依赖于系统的数学模型,通过对模型进行数学运算来生成前馈信号。

而自适应前馈控制则通过实时的系统反馈信息来不断修正前馈信号,以适应系统非线性和不确定性。

3. 应用领域前馈控制在工业控制系统中具有广泛的应用。

下面将介绍几个常见的应用场景。

3.1 电力系统在电力系统中,前馈控制可以用于电力传输线路的电压和频率控制。

通过提前预测负载变化和干扰信号,前馈控制可以及时调整电压和频率的输出,以保持系统的稳定性和可靠性。

3.2 自动驾驶在自动驾驶系统中,前馈控制可以用于车辆的方向和速度控制。

通过预测车辆目标点的位置和速度,前馈控制可以提前调整车辆的转向和加速操作,以实现准确的车辆控制。

3.3 机器人控制在机器人控制领域,前馈控制可以用于机器人的轨迹跟踪和姿态控制。

通过预测机器人的轨迹和姿态变化,前馈控制可以控制机器人的关节和执行器,以实现精确的运动和操作。

3.4 冷却系统在冷却系统中,前馈控制可以用于温度和湿度的控制。

通过预测外界环境的变化和系统的热载荷,前馈控制可以及时调整冷却系统的流量和温度,以保持系统的稳定性和效率。

4. 优点和局限性前馈控制具有以下优点: - 提高系统的响应速度和稳定性 - 减小系统误差 - 适用于高精度和高要求的控制系统然而,前馈控制也存在一些局限性: - 对于系统模型的要求较高 - 对系统干扰和负载变化的预测可能存在误差 - 无法处理系统的非线性和不确定性5. 总结本文介绍了前馈控制的控制原理及其在不同领域的应用。

前馈控制的名词解释

前馈控制的名词解释

前馈控制的名词解释
前馈控制是一种控制,它通过将反馈输出作为输入来控制系统的输出。

它的思想是利用现有的反馈信息来控制系统的输出状态,以使之满足系统的设定目标。

前馈控制的重要性在于它能更加准确地控制系统的输出,从而提高系统的性能。

前馈控制在正常操作中可以分为两种:一种是正向前馈控制,另一种是反向前馈控制。

正向前馈控制是指通过将参考输入与反馈输出进行比较,当反馈输出不符合参考输入时,以反馈输出作为输入,使系统趋近于参考输入状态;反向前馈控制则是指通过将参考输出与反馈输出进行比较,当反馈输出不符合参考输出时,以反馈输出作为输入,使系统趋近于参考输出状态。

前馈控制技术有许多应用,其中重要的一个例子是机器人控制。

机器人控制应用了前馈控制,通过检测传感器检测的机器人位置,来控制机器人的行动。

使用前馈控制技术,机器人可以更加精准地执行指令,从而提高系统性能。

同样,前馈控制在工业控制、航空航天、船舶控制等不同领域也有着广泛的应用。

此外,前馈控制还可以用于实现系统的自动调节功能。

在实现自动调节时,可以利用前馈控制来监控系统的输出,当输出不符合预期时,以反馈信息为输入,调节系统参数,使系统保持在设定的输出状态。

总之,前馈控制是一种重要的控制方式,其应用范围广泛,能够更加精确地控制系统的输出,从而提高系统的性能。

它可以应用于机
器人控制、工业控制、航空航天和船舶控制等不同领域,还可以实现系统的自动调节。

因此,前馈控制在当今的科学技术发展中具有十分重要的意义。

过程控制_第4章_前馈控制系统讲解

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。

前馈控制

前馈控制

主题:应用探讨——西门子驱动系统中的前馈控制2013-07-01 11:51:02楼主利用输入或扰动信号的直接控制作用构成的开环控制系统,称为前馈系统(Feedforward Control Systems)。

这类按输入或扰动的开环控制通常与包含按偏差的闭环控制共同组成反馈-前馈控制系统,称为复合控制系统。

在siemens驱动控制技术中,大量采用了前馈控制方式,比如在直流调速系统(6RA70/80)中的电枢电流预控,EMF预控,励磁电流预控等,在交流调速系统中,由于采用矢量控制算法,更是采用了前馈控制,这样矢量控制在本质上是建立在对控制对象(同步电机/异步电机等)模型系统的观测基础上的一类前馈控制,辅以相关控制量的闭环控制,形成反馈-前馈控制达到类似于直流电机的调速性能。

同样,在某些变频算法中亦采用前馈控制方式,比如交交变频器中的相电流控制器,对于三相电流解耦合,实现PI控制器下的正弦电流给定无差跟随等具有重要意义。

同时,前馈控制也应用在大量控制应用中,比如转动惯量/摩擦补偿,负荷观测力矩预置等。

从siemens各类系统中的前馈控制来看,本质上都是对控制对象的观测,建立电机的模型方程,依据转矩/转速控制要求,通过变频器调制技术进行功率放大,直接输出电机需要的各类电量(电压/电流),从而实现期望转矩与转速控制要求。

这样,模型的观测对于前馈控制对各类驱动控制性能的高低起到决定性作用。

在本次有关前馈讨论中,将涉及1)前馈在驱动控制系统的各类应用;2)模型的观测对于前馈控制的意义;3)模型的观测(所谓的电机模型辨识);4)所建立模型系统是否准确的判定;5)前馈控制的调试等。

希望大家集思广益,以便于深入了解驱动控制运行机制,利于进行调试,诊断,满足应用要求。

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前馈控制在电梯驱动系统中的作用分析
摘要:近年来,各大电梯厂家均在不断地加大对技术创新研究的投入,电梯系统的控制也随之出现很多新的应用技术。

本文将介绍前馈控制技术的基
础原理,以及对前馈控制在电梯驱动系统中的作用进行分析,并提出适合电梯
运动特性的前馈系统。

背景
近年来,变频技术以及自动控制技术均已在电梯行业中得到了广泛的应用,而且越来越多的高端客户对电梯运行的性能要求也越来越高,因此,行业
内处于领先水平的电梯企业都在电梯控制技术上不断地推出一些新的应用技术,并结合相应的产品推向市场。

本文将介绍前馈控制技术的基础原理,以及对前
馈控制在电梯驱动系统中的作用进行分析,并提出适合电梯运动的前馈系统。

1 前馈控制介绍
1.1 前馈控制原理
反馈控制是将系统运行的实际与指令进行相减,并将此偏差量作为输入
条件对被控对象进行控制的技术。

它是在系统已经发生了偏差的情况下发挥调
节作用,因此,也不可避免地使系统响应速度变慢,从而产生超调现象。

前馈控制(Feed Forward Control)的定义是:将被控变量的一个或多个影响条件的信息转换成反馈回路外的附加作用的控制。

前馈控制是通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势,正确预计未来可能出现的问题,提前采
取措施,将可能发生的偏差消除在萌芽状态中,为避免在未来不同发展阶段可
能出现的问题而事先采取的措施。

将前馈控制技术与反馈控制技术结合使用,能够提高系统的响应速度,
减小速度偏差以及超调现象,同时即使前馈指令略有不准确时,亦能通过反馈。

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