一一、前馈反馈复合控制的前提#
思路
- 按给定要求画复合控制框图，写出参考与扰动两条通道的传递函数，说明前馈通道成立的条件
反馈校正与复合控制
系统校正
本卷考法
- 设计前馈—反馈复合控制并说明前馈通道成立的前提
本卷实例
- 关键一步：前馈补偿器由被补偿量到被控量的传递关系反解，使其与被控通道相消
- 关键一步：反馈回路仍按误差调节，前馈只负责抵消可测的扰动或给定
- 中间结果：按扰动前馈时补偿器接在扰动进入点与操纵量之间
- 卡点：误以为前馈可以替代反馈；前馈不改变闭环特征方程，只抵消失配
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 反馈校正可改变被包围环节的特性，抑制参数波动
- 局部反馈能降低时间常数、提高响应速度
- 复合控制通过前馈补偿实现给定或扰动不变性
- 前馈不改变闭环稳定性，可与反馈叠加使用
步骤
- 确定被包围的环节与反馈通道传递函数
- 写出等效后的传递函数
- 按不变性原理列写前馈补偿器条件
- 求解补偿器并校验可实现性
通用考法
- 本卷考过设计前馈—反馈复合控制并说明前馈通道成立的前提
- 设计反馈校正装置改善被包围环节
- 求前馈补偿器实现不变性
- 分析复合控制对稳态误差的作用
常见易错
- 前馈补偿器求出的表达式含高阶微分，不可实现却直接采用
- 忽略反馈校正可能引起的高频噪声放大
公式
前馈与比值控制
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 分析前馈为什么能改善跟踪或抗扰却不影响稳定性
本卷实例
- 关键一步：分别写出参考通道与扰动通道的传递函数，比较加前馈前后的分子
- 关键一步：前馈项只影响分子，不进入分母的特征多项式
- 中间结果：两条通道的传函分母相同，说明前馈不改变闭环极点
- 卡点：前馈补偿器含高阶微分时不可实现，需要检验可实现性
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 前馈按扰动直接补偿，属于开环控制，不改变原回路稳定性
- 完全不变性条件要求前馈通道传递函数等于扰动通道与调节通道之比的倒数
- 比值控制保持两个流量成给定比例，常用开环比值与双闭环比值
- 前馈与反馈组合成复合控制系统
步骤
- 写出扰动通道与调节通道的传递函数
- 按不变性条件求前馈补偿器
- 对两个需配比的量确定比值系数与乘除环节位置
- 画出复合或比值控制系统方框图
通用考法
- 本卷考过分析前馈为什么能改善跟踪或抗扰却不影响稳定性
- 求前馈补偿器使扰动对被控量不产生影响
- 设计比值控制系统并计算比值系数
- 说明前馈为什么不影响稳定性
常见易错
- 前馈补偿器求出含高阶微分、不可实现却直接采用
- 比值系数没有换算成仪表量程
公式