前馈控制和反馈控制

人体内控制系统可分为非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统。

非自动控制系统在人体内并不多见，故而下面主要介绍反馈控制系统和前馈控制系统。

一、反馈控制系统：
1、定义及概述：反馈控制系统是由比较器、控制部分和受控部分组成的一个闭环系统；由于在该系统中反馈信号对控制部分的活动可发生不同的影响，所以可将其分为两种：负反馈和正反馈。

2、负反馈控制系统：（1）定义：来自受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相反方向改变。

（2）举例：①正常机体内，血糖浓度、PH、循环血量、渗透压的稳定②减张反射
3、正反馈控制系统：（1）定义：来自受控部分的输出信息反馈调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动向与其原先活动的相同方向改变。

（2）举例：①排尿反射、排便反射②血液凝固过程③神经纤维膜上达到阈电位时Na+通道开放④分娩过程⑤胰蛋白酶原激活的过程
二、前馈控制系统：
1、定义：当控制部分发出信号，使受控部分进行某一活动时，受控部分不发出反馈信号，而是由某一监测装置在受到刺激后发出前馈信号，作用于控制部分，使其及早做出适应性反应，及时调控受控部分的活动。

2、意义：避免负反馈调节时矫枉过正产生的波动和反应的滞后现象，
使调节控制更快、更准确。

简述控制工作原理
控制工作原理是指通过操纵和调节各种参数和变量，从而实现对系统运行状态的调控和控制能力。

控制工作原理主要分为反馈控制和前馈控制两种方式。

反馈控制是根据系统输出信号与期望输出信号之间的差异来调节输入信号，以减小误差，使系统输出稳定在期望值附近。

反馈控制系统中包含了传感器、执行器和控制器三部分。

传感器用于感知系统的输出信号，将其转换成电信号输入给控制器；控制器计算反馈差异，并根据预设的控制算法得出调节信号；执行器将控制器输出的信号转换成相应的物理动作，实际控制系统的运行。

前馈控制是根据系统输入信号及时预测其输出变化趋势，并根据预测结果提前调节输入信号，以抵消预期误差，使得系统输出更加稳定。

前馈控制系统通常包含了信号预测模型和控制器两部分。

信号预测模型利用系统的数学模型对输入信号进行预测，并得出预测误差；控制器根据预测误差来调节输入信号，以达到控制系统的要求。

不论是反馈控制还是前馈控制，其核心是控制器对输入信号进行调节和控制。

控制器可以采用不同的算法和方法，如比例控制、积分控制、微分控制等。

通过对输入信号的调节，控制器可以实现对系统的动态特性、稳定性、响应速度等方面的调控。

总之，控制工作原理是通过对系统输入信号的调节和控制，实现对系统运行状态的调控能力。

通过反馈和前馈等方式，控制
器不断监测和预测系统的状态，并根据所需控制要求进行相应的调节，以使系统输出达到期望值，并保持在稳定状态。

前馈控制、反馈控制及前馈-反馈控制的对比1、前馈控制属于开环控制,反馈控制属于负反馈的闭环控制一般定值控制系统就是按照测量值与给定值比较得到的偏差进行调节,属于闭环负反馈调节。

其特点就是在被控变量出现偏差后才进行调节;如果干扰已经发生而没有产生偏差,调节器不会进行工作。

因此反馈控制方式的调节作用落后于干扰作用。

前馈调节就是按照干扰作用来进行调节的。

前馈控制将干扰测量出来并直接引入调节装置,对于干扰的克服比反馈控制及时。

现在以换热器控制方案举例,直观阐述前馈控制与反馈控制:前馈控制方案反馈控制方案2、前馈控制系统中测量干扰量,反馈控制系统中测量被控变量在单纯的前馈控制系统中,不测量被控变量,而单纯的反馈控制系统中不测量干扰量。

3、前馈控制需要专用调节器,反馈控制一般采用通用PID调节器反馈调节符合PID调节规律,常用通用PID调节器、DCS等或PLC控制系统实现。

前馈调节使用的调节器就是就是根据被控对象的特点来确定调节规律的前馈调节器。

4、前馈控制只能克服所测量的干扰,反馈控制则可克服所有干扰前馈控制系统中若干扰量不可测量,前馈就不可能加以克服。

而反馈控制系统中,任何干扰,只要它影响到被控变量,都能在一定程度上加以克服。

5、前馈控制理论上可以无差,反馈控制必定有差反馈调节使系统达到动态稳定,让被调参数稳定在给定值附近动态变化,却不能使被调参数稳定在给定值上不动。

前馈调节在理论上可以实现无差调节。

6、前馈控制的局限性A、在生产应用中各种环节的特性就是随负荷变化的,对象动态特性形式多样性难以精确测量,容易造成过补偿或欠补偿。

为了补偿前馈调节的不准确,通常将前馈与反馈控制系统结合起来组成前馈反馈控制系统。

B、工业对象存在多个扰动,若均设置前馈控制器,那设备投资高,工作量大。

C、很多前馈补偿结果在现有技术条件下没有检测手段。

D、前馈控制受到前馈控制模型精度限制。

E、前馈控制算法,往往做近似处理。

前馈控制选用原则1、系统中存在频率高、幅度大、可测量而不可控的扰动时,可选用前馈控制。

反馈控制与前馈控制在控制工程领域，反馈控制和前馈控制是两种常见的控制策略。

它们在不同的系统中发挥着关键作用，具有各自的优点和适用范围。

本文将探讨反馈控制和前馈控制的基本原理、特点和应用。

一、反馈控制的基本原理和特点反馈控制是一种通过监测系统输出并与期望输出进行比较，然后根据比较结果对系统进行调整的控制方法。

其基本思想是不断地纠正系统输出与期望输出之间的误差，以保持系统稳定和精确。

反馈控制的基本原理可以用闭环系统来描述，其中包括传感器、比较器、控制器和执行器等组件。

具体而言，在闭环系统中，传感器用于监测系统的输出，并将输出信号传递给比较器。

比较器将系统的输出信号与期望输出进行比较，并生成误差信号。

控制器将误差信号与系统的参考模型进行比较，并根据比较结果生成控制信号。

最后，执行器接收控制信号，并对系统进行调整，以使输出尽可能接近期望输出。

反馈控制具有以下特点：1. 稳定性：通过反馈迭代调整，反馈控制可以使系统保持稳定，抵抗外界干扰。

2. 自适应性：反馈控制可以根据系统输出的实时变化情况来调整控制信号，以适应不同的工作条件。

3. 鲁棒性：反馈控制对于系统内部参数变化或外界扰动具有一定的鲁棒性，能够保持较好的控制效果。

4. 相对简单：相比于前馈控制，反馈控制的设计和实现相对简单，适用于许多实际系统。

二、前馈控制的基本原理和特点前馈控制是一种基于系统输入与期望输出之间的关系，预先对系统进行控制信号的加法和乘法计算，从而直接实现期望输出。

其基本思想是通过提前预测系统的行为来控制系统，而无需依赖系统的实际输出。

前馈控制的基本原理可以用开环系统来描述，其中包括发生器、执行器和系统模型等组件。

具体而言，在开环系统中，发生器生成预先计算好的控制信号，并将其传递给执行器。

执行器根据控制信号执行相应的操作，并将结果输入到系统模型中。

系统模型对输入进行运算，并生成系统的输出。

通过预先计算好的控制信号，系统的输出可以直接达到期望输出。

说明前馈控制与反馈控制各自的优缺点前馈控制与反馈控制是控制系统中常用的两种控制方法。

它们各自具有一些优点和缺点，本文将对这两种控制方法进行详细说明。

一、前馈控制的优点：1. 响应速度快：前馈控制是根据预测模型进行控制，可以提前预测系统的变化趋势，因此能够快速响应外部干扰或参考信号的变化。

2. 稳定性好：前馈控制可以有效抑制系统的不稳定因素，提高系统的稳定性。

通过提前补偿干扰或参考信号，可以减小系统的误差，使系统更加稳定。

3. 控制精度高：前馈控制可以根据预测模型精确地计算出控制信号，避免了传统反馈控制中由于传递函数等原因引起的误差积累，从而提高了控制精度。

4. 抗干扰能力强：前馈控制可以提前补偿系统的干扰，减小干扰对系统的影响，从而提高系统的抗干扰能力。

二、前馈控制的缺点：1. 对系统模型的要求高：前馈控制需要准确的系统模型作为基础，如果系统模型存在误差或不准确，将会导致控制效果下降甚至失效。

2. 对干扰的预测能力有限：前馈控制是根据预测模型进行控制，对于无法准确预测的干扰或非线性因素，前馈控制的效果会受到限制。

3. 对系统参数的变化敏感：前馈控制的控制策略是基于系统模型的，一旦系统参数发生变化，需要重新设计前馈补偿器，对于参数变化频繁或不确定的系统，前馈控制的应用会受到限制。

三、反馈控制的优点：1. 对系统模型的要求低：反馈控制是根据系统的实际输出进行控制，不需要准确的系统模型作为基础，因此适用范围更广。

2. 适应性强：反馈控制可以根据系统的实际输出进行调整，能够适应系统参数变化和干扰的影响，具有较好的适应性和鲁棒性。

3. 控制效果稳定：反馈控制能够通过不断调整控制器的参数，使系统的输出逐渐趋近于参考信号，从而实现稳定的控制效果。

4. 易于实现和调试：反馈控制不需要准确的系统模型和预测算法，通常可以通过实验和试错的方式进行参数调试，具有较好的实用性和可操作性。

四、反馈控制的缺点：1. 响应速度较慢：反馈控制依赖于系统的实际输出，需要等待系统的响应，因此相对于前馈控制而言，响应速度较慢。

前馈控制与反馈控制前馈控制前馈控制是在前苏联学者所倡导的不变性原理的基础上发展⽽成的。

20世纪50年代以后，在⼯程上，前馈控制系统逐渐得到了⼴泛的应⽤。

前馈控制系统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来⼯作的控制系统，其特点是当扰动产⽣后，被控变量还未变化以前，根据扰动作⽤的⼤⼩进⾏控制，以补偿扰动作⽤对被控变量的影响。

前馈控制系统运⽤得当，可以使被控变量的扰动消灭在萌芽之中，使被控变量不会因扰动作⽤或给定值变化⽽产⽣偏差，它较之反馈控制能更加及时地进⾏控制，并且不受系统滞后的影响。

单纯的前馈控制是开环的，是按扰动进⾏补偿的，因此根据⼀种扰动设置的前馈控制就只能克服这⼀扰动对被控变量的影响，⽽对于其他扰动对被控变量的影响，由于这个前馈控制器⽆法感受到，也就⽆能为⼒了。

所以在实际⼯业过程中单独使⽤前馈控制很难达到⼯艺要求，因此为了克服其他扰动对被控变量的影响，就必须将前馈控制和反馈控制结合起来，构成前馈反馈控制系统。

前馈反馈控制系统有两种结构形式，⼀种是前馈控制作⽤与反馈控制作⽤相乘；另⼀种是前馈控制作⽤与反馈控制作⽤相加，这是前馈反馈控制系统中最典型的结构形式。

采⽤前馈控制系统的条件是：1、扰动可测但是不可控。

2、变化频繁且变化幅度⼤的扰动。

3、扰动对被控变量的影响显著，反馈控制难以及时克服，且过程控制精度要求⼜⼗分严格的情况。

反馈控制反馈控制是指在某⼀⾏动和任务完成之后，将实际结果进⾏⽐较，从⽽对下⼀步⾏动的进⾏产⽣影响，起到控制的作⽤。

其特点是：对计划决策在实施过程中的每⼀步骤所引起的客观效果，能够及时做出反应，并据此调整、修改下⼀步的实施⽅案，使计划决策的实施与原计划本⾝在动态中达到协调。

当然，反馈控制主要是对后果的反馈，⽽已铸成的事实是难以改变，且⽤新计划代替旧计划、⽤新决策代替原有决策有⼀个过程需要⼀定的时间，由于系统不能适应情况的变化，将会给⼯作带来不必要的损失。

这就是反馈控制不及预先控制之处。

自动化过程的控制原理
自动化过程的控制原理主要包括反馈控制原理和前馈控制原理。

1. 反馈控制原理：反馈控制是通过测量和比较被控对象的输出信号和设定值（或参考信号）之间的差异，来产生控制信号以调节被控对象的运行状态。

具体原理如下：
a. 传感器感知被控对象的输出信号，并将其转化为电信号。

b. 控制器接收到传感器输出的信号，并将其与设定值进行比较。

c. 控制器根据比较结果产生误差信号，并通过某种算法计算出控制量。

d. 控制器输出的控制量通过执行器作用于被控对象，改变其运行状态。

e. 被控对象的运行状态改变后，再次被传感器感知，形成闭环控制。

2. 前馈控制原理：前馈控制是根据被控对象的运行特性和输入信号的要求，提前在系统中加入预测模型和补偿装置，通过预测和修正被控对象的输出，使其更接近设定值。

具体原理如下：
a. 根据被控对象的运行特性，建立一个预测模型，预测输入信号与输出信号
之间的关系。

b. 通过预测模型计算出一组控制信号，这组信号作为输入信号的补偿，可以使得被控对象的输出更接近期望值。

c. 将计算得到的控制信号与设定值结合，作为总的控制量。

d. 总的控制量通过执行器作用于被控对象，控制其运行状态。

前馈控制相比反馈控制更加灵敏和准确，但它也对被控对象的特性要求更高，需要提前对系统进行建模和补偿装置的设计。

因此在实际应用中，通常会将反馈控制和前馈控制相结合，以充分发挥两者的优势。

20XX年经济师中级商业备考知识点：前馈控制、同期控制、反馈控制20XX年经济师考试时间是11月5日，网校xx整理了20XX年经济师考试中级商业专业备考资料，希望对您备考经济师有帮助！前馈控制战略控制采用前馈控制是指在战略实施之前，对战略实施中可能出现的偏差或问题进行预测和估计，采取措施预先防止偏差或问题的产生。

这是人们最期望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题，有防患于未然的效果。

如在战略分析时为清楚分析环境变化趋势，对商品流通企业是机会还是威胁，可以多方咨询专家获得相关建议信息；通过培训提高员工能力和素质可以在一定程度上防止战略实施中可能出现的员工执行力的问题等。

因此战略控制采用前馈控制的关键是要在实际问题出现之前就采取管理行动。

于前馈控制是在工作开始之前，针对战略行动所依赖的条件进行控制，不针对具体人员，因而不会造成心理冲突，容易被员工接受并付诸实施。

前馈控制是用来防止问题的发生而不是当出现问题时再补救。

这种控制需要大量的、有代表性的、及时准确的信息以便能准确预测，同时要对战略实施过程变化保持高度敏感。

但遗憾的是未来的不确定性，商品流通企业不可能完全把握未来会发生的所有事件和可能导致的结果，因此，企业管理者不会使用另外两种类型的控制作为补充。

同期控制同期控制，顾名思义是指发生在战略实施进行之中的控制。

在活动进行之中予以控制，商品流通企业可以在战略实施出现重大偏差、发生重大损失之前及时采取措施纠正问题。

同期控制一般表现为两种方式：一是在战略实施过程中，企业管理者深人现场检查指导下属的战略实施活动，包括方法和程序的指导，发现问题及时进行纠正；二是商品流通企业员工日常工作的自我控制。

战略实施过程中实施同期控制，必须当场判断、立即解决，这往往很能体现商品流通企业菅理者的领导能力和管理水平。

虽然同期控制效果明显，纠偏有力，但是运用这种控制容易受到管理者时间、精力、业务水平的制约，管理者不可能在战略实施过程中时时事事进行同期控制。