第五章(三) 前馈反馈控制技术(全)
《前馈反馈控制技术》PPT课件
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前面各局部讨论的控制系统，都是带有反响的闭环系 统。当被控系统受到扰动后，必须等到被控参数出现偏差， 控制器才有动作，以补偿扰动对控制参数的影响。
动态前馈控制系统 根据绝对不变性原理设计动态前馈控制器。 Dn(s)G Gn((ss))
前馈－反响控制系统 〔一〕 前馈控制的局限性
前馈控制属于开环控制。故一般不单独使用前馈控制；
完全补偿难以实现。〔1〕难以准确地掌握过程扰动通道 和控制通道Gn(s) 和G(s)的特性。有些过程对象常含有非 线性特性，在不同的工况下，动态性能参数将变化，单一 的前馈模型难以适应。〔2〕有些前馈模型Dn(s)难以实现， 只能用计算机完成。〔3〕一个扰动需要一个测量变送装 置，干扰多时，造成控制系统庞大。
根据绝对不变性原理：
Y N ((s s))D n(s)G (s)G n(s)0
由此得到前馈控制器传递函数为：
Dn(s)G Gn((ss))
也可由e不变性或稳态不变性原理来设计前馈控制器。〔略〕
静态前馈控制系统 根据稳态不变性原理设计静态前馈控制器。这种补偿 只能在稳态时实现对扰动的补偿。
D n(s)G G n((ss))Km
〔二〕 前馈－反响控制系统 流量前馈控制器
扰动的为补了偿解作决用上和述反加前热响炉馈控控制制对的偏局差限的性控，制吸作收用前u的ff馈c 优控点i 制，对可
组成前流馈量－传感反器响控制系统。温度传感器
+
第五章2 前馈-反馈控制系统PPT课件
1.静态前馈控制
所谓静态前馈控制，是指前馈调节器的输出量仅仅是其输入量的函数．与时间因 子无关。前馈调节器的控制规律具有比例特性，
其大小可根据过程扰动通道的静态放大系数和过程控制通道的静态放大系数来决定。 静态前馈控制只考虑最终稳态时的校正，所以只能使被控参数最终的静态偏差接
Kf
T1s 1 es 的微分表示形式为：
T2s 1
T2
du f (t) dt
uf
(t)
K
f
[T1
dF (t dt
)
F (t
)]
用差分方程来代替微分方程时：
Ts：采用周期。
du f (t) dt
|t kTs
u
f
(k)
dF (t dt
f
)
|t kTs
F (k
1
df ) Ts
F (k
则有：
Wf (s) K f
KdT1s T1s 1
1
T2s 1 KdT2s
1
K
f
T1s 1 T2s 1
在DDZ-Ⅲ型仪表和组装仪表中，上述前馈模型都有相应的硬件模块。为前馈-反 馈控制的广泛应用提供了方便。
Kf
T1s 1 e s 型前馈控制器 T2s 1
采用该种前馈模型的较少。
东北大学
3.数字仪表实施
/ T2 )
1
(
1 a
1)et
aT1
，这里
a
T1
T2
东北大学
当a>1，T1>T2, 前馈补偿器具有滞后性，适用于控制通道滞后小于干扰通道的场合； 当a<1，T1<T2, 前馈补偿器具有超前性，适用于控制通道滞后大于干扰通道的场合。
第五章 控制
鉴定偏差
纠偏措施的选择和实施过程中要注意的问题是： 1．使纠偏方案双重优化 第一重优化，即若要纠偏，应使纠偏的成本小于偏差 可能带来的损失。第二重优化是在此基础上，通过对 各种纠偏方案的比较，找出其中追加投入最少、成本 最小、解决偏差效果最好的方案来组织实施。 2．充分考虑原先计划实施的影响 3．注意消除组织成员对纠偏措施的疑虑
控制标准制定
影响组织工作目标实现的主要因素有： 1．环境特点及其发展趋势 制定计划中所依据的对经营环境的认识、把握的各种因 素应作为控制对象，列出“正常环境”的具体指标或标 准。 2．资源投入 3．组织活动 必须使企业员工的活动符合计划和预期结果的要求 必须建立员工的工作规范，明确各部门和各员工在各个 时期的阶段成果的标准，以便对他们的活动进行控制。
控制类型
输入
转换过程
输出
前馈控制 预防可能出现的问题
现场控制 及时纠正工作中出现的问题
反馈控制 纠正已经出现的问题
控制标准制定
一般来说，不能完全用计划目标来代替标准进行控制。组 织中的计划是各种各样的，而各种计划在详尽程度和复杂 程度上又各不相同。 需要制定专门的控制标准 一、确立控制对象 进行控制首先遇到的问题是“控制什么”，这是在决定控 制标准之前首先需要解决的问题组织活动的成果应是需要 控制的重点对象 对影响成果形成的各种要素进行分析，并把这些要素作为 控制的对象
衡量实际工作
3、建立信息反馈系统 衡量实际工作情况的目的是为管理者提供有用的信息，为 纠正偏差提供依据 建立有效的信息反馈网络，使反映实际工作情况的信息既能 迅速地收集上来，又能适时地传递给恰当的管理人员，并能 迅速地将纠偏指令下达给有关人员，使之能与预定标准相比 较，及时发现问题，并迅速地进行处置。 信息要符合以下三点基本要求 （1）信息的及时性 （2）信息 的可靠性 （3）信息的适用性。工作人员要对衡量工作所获 得的信息进行整理分析，并保证在管理者需要的时候提供尽 量精练而又能满足控制要求的全部信息。
串级、比值、前馈-反馈、选择性、分程以及三冲量六种复杂控制系统
1、串级控制系统
串级控制系统是应用最早，效果最好，使 用最广泛的一种复杂控制系统，它的特点 是两个调节器相串联，主调节器的输出作 为副调节器的设定，当对象的滞后较大， 干扰比较剧烈、频繁时，可考虑采用串级 控制系统。
1、基本概念
串级控制系统(Cascade Cont ro1System)是一 种常用的复杂控制系统，它根据系统结构
主回路(外回路)：断开副调节器的反馈回路 后的整个外回路。
副回路(内回路)：由副参数、副调节器及所 包括的一部分对象所组成的闭合回路（随
动回路)
主对象(惰性区)：主参数所处的那一部分工 艺设备，它的输入信号为副变量，输出信 号为主参数(主变量)。
副对象(导前区)：副参数所处的那一部分工 艺设备，它的输入信号为调节量，其输出 信号为副参数(副参数 将要达到危险值时，就适当降低生产要求， 让它暂时维持生产，并逐渐调整生产，使 之朝正常工况发展。能实现软限控制的控 制系统称为选择性控制系统，又称为取代 控制系统或超驰控制系统。
通常把控制回路中有选择器的控制系统称 为选择性控制(selective control)系统。选择 器实现逻辑运算，分为高选器和低选器两 类。高选器输出是其输入信号中的高信号， 低选器输出是其输入信号中的低信号。
控制系统一般又可分为简单控制系统和复 杂控制系统两大类，所谓复杂，是相对于 简单而言的。凡是多参数，具有两个以上 变送器、两个以上调节器或两个以上调节 阀组成多回路的自动控制系统，称之为复 杂控制系统。
目前常用的复杂控制系统有串级、比值、 前馈-反馈、选择性、分程以及三冲量等， 并且随着生产发展的需要和科学技术进步， 又陆续出现了许多其他新型的复杂控制系 统。
路外，使调整k时不影响控制回路稳定性。
《安全管理学》课后习题答案
安全管理学课后思考题答案第一章1.研究安全管理学有什么重要意义？2.简述安全管理及安全管理学的定义？3.简述安全管理学的研究对象及主要内容。
4.试述我国安全管理的发展历程及其未来的发展趋势。
答案：1.鉴于安全管理对预防、控制事故及促进经济发展具有不可替代的巨大作用，同时安全管理学也是一门发展中的新兴学科，所以需要我们不断认识、继承、总结并发展安全管理学的原理和方法。
只要人类掌握科学的安全管理原理与方法，充分发展并利用安全管理学这一强有力的武器，社会严峻的安全形势就会得到极大改善，重大事故的发生将会得到遏止，社会、经济的发展、稳定也必将基于更加坚固的基础之上，人民生活将更加平安、健康、快乐。
这就是研究并推广安全管理学的根本目的及意义所在。
2.安全管理的定义：安全管理是管理者对安全生产进行的计划、组织、监督、协调和控制的一系列活动。
安全管理学的定义：安全管理学是研究安全管理活动规律的一门学科。
3.安全管理的定义：安全管理是管理者对安全生产进行的计划、组织、监督、协调和控制的一系列活动。
安全管理学的定义：安全管理学是研究安全管理活动规律的一门学科。
4.我国安全管理的发展历程：建立和发展阶段、停顿和倒退阶段、恢复和提高阶段、市场经济下的高速发展阶段。
第二章1.简述典型的事故致因理论。
2.思考经典管理理论对安全管理工作的启示。
3.管理新理论对安全管理研究和实践具有哪些新作用和影响？答案：1.（1）事故因果连锁理论：海因里希因果连锁理论、博德事故因果连锁理论、亚当斯事故因果连锁理论、北川彻三事故因果连锁理论。
（2）能量意外转移理论：第一类伤害是由于转移到人体的能量超过了局部或全身性损伤阈值而产生的；第二类伤害则是由于影响局部或全身性能量交换引起的。
（3）基于人体信息处理的人失误事故模型：威格尔斯沃思模型、瑟利模型（危险出现和危险释放）、劳伦斯模型（4）动态变化理论：扰动起源事故理论、变化—失误理论（由于管理者或操作者没有适应生产过程中物的或人的因素的变化，产生了计划错误或人为失误）（5）轨迹交叉论：伤害事故是许多相互联系的事件顺序发展的结果。
华东交通大学电气学院考研复习大纲
《电路原理》考研复习大纲第一章电路模型和电路定律 （重点了解）1. 理想元件与电路模型概念，线性与非线性的概念。
2. 电压、电流及其参考方向的概念。
3. 电阻元件、电感元件、电容元件，电压源、电流源和受控源的伏安关系及功率的计算。
4. 基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
第二章电阻电路的等效变换1.等效与等效变换的概念（重点了解）2.电阻的串联和并联（重点了解）3. 电阻的Y形连接和Δ形连接的等效变换（一般了解）4. 电压源、电流源的串联和并联、实际电源的两种模型及其等效变换（重点了解）5. 输入电阻。
（重点了解）第三章电阻电路的一般分析（重点了解）1．支路电流法。
2．结点电压法3．网孔电流法、回路电流法。
第四章电路定理（重点了解）1．迭加定理2．戴维宁定理和诺顿定理及最大功率传输定理。
第六章一阶电路1．动态电路的方程及其初始条件。
（重点了解）2．零输入响应、零状态响应、全响应。
（重点了解）3．一阶电路全响应的三要素法。
（重点了解）4．阶跃响应和冲激响应。
（一般了解）第八章相量法1．正弦量，相量法的基础，有效值和相位差的概念。
（重点了解）2．电路定律的相量形式。
（重点了解）第九章正弦电路的稳态分析1．阻抗、导纳及阻抗（导纳）的串联和并联。
（重点了解）2．电路的相量图。
（重点了解）3．正弦稳态电路的分析。
（重点了解）4．正弦稳态电路的有功功率和功率因数的计算。
（重点了解）5．最大功率传输。
（重点了解）6．串联谐振与并联谐振。
（重点了解）第十章含耦合电感的电路1．互感、同名端、互感系数、耦合系数的概念。
（重点了解）2．含耦合电感电路的分析。
（重点了解）3．空心变压器、理想变压器。
（一般了解）第十一章三相电路1．三相电路，对称三相电路的计算。
（重点了解）2．不对称三相电路的概念。
（一般了解）3．三相电路的功率。
（重点了解）第十二章非正弦周期电流电路和信号的频谱1．有效值、平均值和平均功率。
2．非正弦周期电流电路的计算。
控制工程基础第五章——校正
三 系统常用校正方法（2）
前馈校正 （复合控制）
对输入的
对扰动的
系统校正的基本思路
系统的设计问题通常归结为适当地设计串 联或反馈校正装置。究竟是选择串联校正还是 反馈校正，这取决于系统中信号的性质、系统 中各点功率的大小、可供采用的元件、设计者 的经验以及经济条件等等。
一般来说，串联校正可能比反馈校正简单， 但是串联校正常需要附加放大器和（或）提供隔离。 串联校正装置通常安装在前向通道中能量最低的地方。 反馈校正需要的元件数目比串联校正少，因为反馈校 正时，信号是从能量较高的点传向能量较低的点，不 需要附加放大器。
显然不满足要求。
令 20lgG(j0)0 或 G0(j0) 1 可求得ω0，再求得γ。
☆ 超前校正设计的伯德图
☆ 超前校正设计⑵
☆ 超前校正设计⑶
⒊确定超前校正装置的最大超前相位角
m4 52 75 23
⒋确定校正装置的传递函数
①确定参数α ②确定ωm
1 1 s sii n n m m1 1 s sii2 2n n 3 32.28
PID 传递 函数
G c(s)U E ((s s))K PK I1 sK D s
Gc(s)KP(1T1IsTDs)
KP——比例系数；TI——积分时间常数； TD——微分时间常数
二 PID控制器各环节的作用
比例环节 积分环节 微分环节
即时成比例地反映控制系统的偏差 信号，偏差一旦产生，控制器立即产 生控制作用，以减少偏差。
为了充分利用超前装置的最大超前相位角，一般取校正后系统的
开环截止频率为 0 m 。故有 Lc(m)L(0 ' )0d B
于是可求得校正装置在ωm处的幅值为
2 lG 0 g c (jm ) 1 l0 g 1 l2 0 g .2 3 8 .5 d8 B最后得校正装置
前馈反馈控制系统
前馈—反馈复合控制系统摘要流量是工业生产过程中重要的被控量之一，因而流量控制的研究具有很大的现实意义。
锅炉的流量控制对石油、冶金、化工等行业来说必不可少。
本论文的目的是锅炉进水流量定值控制，在设计中充分利用自动化仪表技术，计算机技术，自动控制技术，以实现对水箱液位的过程控制。
首先对被控对象的模型进行分析，并采用实验建模法求取模型的传递函数。
然后，根据被控对象模型和被控过程特性并加入PID调节器设计流量控制系统，采用动态仿真技术对控制系统的性能进行分析。
同时，通过对实际控制的结果进行比较，验证了过程控制对提高系统性能的作用。
随着计算机控制技术的迅速发展，组态技术开始得到重视与运用,它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。
关键词：流量定值；过程控制；PID调节器；前馈控制；系统仿真目录一．前馈控制1.前馈控制的定义2.换热器前馈控制二．前馈控制的特点及局限性1.前馈控制的特点2.前馈控制的局限性三．反馈控制1.定义2.反馈控制的特点四．复合控制系统特性1.前馈-反馈复合控制原理2.复合控制系统特点五．小结六．参考文献一、前馈控制1.前馈控制的定义前馈控制（英文名称为Feedforward Control），是按干扰进行调节的开环调节系统，在干扰发生后，被控变量未发生变化时，前馈控制器根据干扰幅值，变化趋势，对操纵变量进行调节，来补偿干扰对被控变量的影响，使被控变量保持不变的方法。
2.换热器前馈控制在热工控制系统中，由于控对象通常存在一定的纯滞后和容积滞后，因而从干扰产生到被调量发生变化需要一定的时间。
从偏差产生到调节器产生控制作用以及操纵量改变到被控量发生变化又要经过一定的时间，可见，这种反馈控制方案的本身决定了无法将干扰对被控量的影响克服在被控量偏离设定植之前，从而限制了这类控制系统控制质量的进一步提高。
考虑到偏差产生的直接原因是干扰作用的结果，如果直接按扰动而不是按偏差进行控制，也就是说，当干扰一出现调节器就直接根据检测到的干扰大小和方法按一定规律去控制。
过程控制工程 (孙洪程 著) 高等教育出版社 课后答案
3.4 用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有设置方法不同，乘法方案通过在乘法器的一 个输入端，输入一个外加电流信号I 0设置；除法方案通过副流量调节器的内给定设置。 3.5 在用除法器构成的比值控制系统中，除法器的非线性对比值控制有什么影响？ 答：除法器环节的静态放大倍数与负荷成反比。 3.6 为什么4：1整定方法不适用于比值控制系统的整定？ 答：单闭环比值控制系统、双闭环的副流量回路、变比值回路均为随动控制系统，希望副流量跟随主流量变化， 始终保持固定的配比关系。出现4：1振荡时，固定配比关系不能保证。 3.7 当比值控制系统通过计算求得比值系数时，能否仍用乘法器组成比值控制？为什么？能否改变一下系统结 构，仍用乘法器构成比值控制？ 答：①当比值控制系统通过计算求得比值系数大于 1时，不能用乘法器组成比值控制。因为当时，计算所得的 乘法器的一个外加输入电流信号I0大于20mA,超出乘法器的输入范围。②不用改变系统结构，只要调整F2max 保 证 即可。 3.8 一比值控制系统用DDZ-III型乘法器来进行比值运算（乘法器输出 ，其中I1与I0分别为乘法器的两个输入信 号），流量用孔板配差压变送器来测量，但没有加开方器，如图所示。已知 ，要求：① 画出该比值控制系统 方块图。② 如果要求，应如何设置乘法器的设置值 ？ 解：①方框图如下：
正作用，干扰总存在，偏差总存在。
前馈控制的特点：
（1）前馈控制根据干扰进行，控制及时。如果前馈控制规律恰当，理论上可完全消除干扰的影响
（2）前馈控制是一种开环控制，被控变量并不经测量反馈到输入端。不能保证控制效果。 （3）前馈控制需要对干扰进行测量 ，才能进行控制。通常只测量一种干扰，因而只能克服一种干扰。
2．6 试说明在整个串级控制系统中主、副控制器之一的正、反作 用方式选错会造成怎样的危害？ 当主、副控制器有一个正反作用方式选错时,就会造成系统的主回路或副回路按正反馈控制,当被控变量出现偏差 时,系统不仅不向着消除偏差的方向校正,反而使被控变量远离给定值。 2．7 图2-20所示的反应釜内进行的是化学放热反应，，而釜内温度过高会发生事故，因此采用夹套通冷却水来 进行冷却，以带走反应过程中所产生的热量。由于工艺对该反应温度控制精度要求很高，单回路满足不了要求， 需用串级控制。 ⑴ 当冷却水压力波动是主要干扰时，应怎样组成串级？画出系统结构图。 ⑵当冷却水入口温度波动是主要干扰时，应怎样组成串级？画出系统结构图。 ⑶ 对以上两种不同控制方案选择控制阀的气开、气关形式及主、副控制器的正、反作用方式。 (1)选冷水流量为副变量,釜内温度为主变量组成串级系统. (2)夹套温度为副变量,釜内温度为主变量组成串级系 统.
反馈与前馈的名词解释
反馈与前馈的名词解释在科学与技术领域中，反馈与前馈是两个重要的概念，它们在不同领域有着广泛的应用。
本文将对这两个概念进行详细解释与探讨。
一、反馈（Feedback）的概念及应用反馈是一个广义的概念，它在自然界、社会科学以及工程技术等领域都起到了重要作用。
从字面意义上理解，反馈就是信息在系统中的传递过程，包括将信息返回给发送者的过程。
在控制理论与系统工程中，反馈是一种通过比较输出与期望输出之间的差异来调节系统行为的机制。
反馈可以分为正反馈和负反馈两种形式。
正反馈是指系统输出的变化将进一步增强系统输入的变化。
一个典型的例子是音响中的啸叫，当麦克风接收到扬声器发出的声音时，声音会被不断放大，最终导致啸叫。
这种情况下，正反馈产生了不稳定的结果。
负反馈则是指系统输出的变化将抑制系统输入的变化。
在生物学中，负反馈机制起到了保持内部稳态的重要作用。
例如，人体温度调节机制就是一种负反馈系统。
当体温升高时，身体会通过出汗等方式散热，使体温回到正常范围。
这种负反馈系统确保了身体内环境的稳定性。
在工程技术领域，反馈控制系统被广泛应用于各个行业。
例如，自动驾驶汽车中的激光雷达通过不断反馈控制车辆的行驶方向和速度，从而实现智能导航。
在工业生产中，通过检测和反馈控制传感器的输出信号，可以保证生产过程的稳定性和质量。
由此可见，反馈机制是现代科技发展中不可或缺的一部分。
二、前馈（Feedforward）的概念及应用前馈是一种将输入直接传递给输出的机制，它不依赖于系统状态或系统输出的信息。
与反馈相比，前馈更加直接和快速，它可以提前预测系统的未来行为并采取相应措施。
前馈在生物学中具有重要的作用，特别是在动物行为和身体功能方面。
例如，人类的视觉系统采用了前馈机制，它能够迅速将外界的光线信息传递给大脑进行处理和分析。
这种前馈机制使我们能够快速识别环境中的物体和障碍物，以便做出相应的动作。
在工程技术中，前馈也被广泛应用于各个领域。
例如，在通信系统中，前馈均衡可以通过预测信号的衰减和失真来提升信号的质量和可靠性。
第五章 控制
制定控制标准的方法：
统计计算法 经验估计法 工程法
①统计计算法（统计标准）。 • 根据企业的历史数字记录或是对比同类企业的水平，运用 统计学方法确定企业经营各方面工作的标准。 • 利用统计方法来确定预期结果。数据可能来自本企业和其 他企业。 • 用历史性统计资料作为某项工作确定标准具有简便易行的 好处，但是据此制定的工作标准可能低于同行业的卓越水 平，甚至是平均水平； • 因此在根据历史性统计数据制定未来工作标准时，应考虑 到行业的平均水平，并研究竞争企业的经验。
7
2）现场控制（同步或同期控制）：
– 工作进行中所实施的控制（如管理者亲临现场），主 要有监督和指导两项职能： • ①监督： 按预定标准检查工作； • ②指导： 针对工作中出现的问题，根据自己经验指导下属改 进工作，或与下属共同商讨矫正偏差的措施。 – 优点： • 有指导职能，有助于提高工作人员的工作能力及 自我控制能力； – 缺点： • ①受管理者时间、精力、业务水平的制约； • ②现场控制的应用范围较窄； 8 • ③容易在控制者和被控制者之间形成对立情绪。
30
三、知识点小结
– 1）企业员工的工作质量和数量是决定经营成果的 重要因素，因此，必须使企业员工的活动符合计划 和预期的结果的要求。为此，必须建立员工的工作 规范，以便对他们的活动进行控制。
第五章
控
制
课程内容精讲
控制目标与类型 制定控制标准 衡量实际工作 鉴定偏差并采取矫正措施
1
1. 控制的含义：
– 是监视组织各方面的活动，保证组织计划和实际运行状 况动态适应的管理职能。
– 计划和控制密不可分，计划越是明确、全面和完 整，控制的效果越好； – 控制工作越是科学、有效，计划越容易得到实施。 狭义的控制：按照计划标准衡量计划完成情况， 针对出现的偏差采取纠正措施。 – 广义的控制：还包括在必要时修改计划标准，以 使计划更适合于实际情况。
前馈控制系统、反馈控制系统
摘要 可编程序控制器(PLC)是一种集自动化技术、计算机技术和通信技术为一体的高可靠性的工业计算机，应用很广泛，现在已经越来越成熟，小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品不断涌入市场。
本设计主要是在西门子编程软件S7-300的基础上实现PLC的前馈反馈系统的设计，并通过具体的实例，即对加热炉温度的前馈反馈控制的实现来说明前馈反馈的具体流程。
加热炉内的实时温度经过温度传感器、温度变送器将模拟量传送给PLC的模拟量输入模块，模拟量输入模块将模拟量转换成数字量送到PLC内部处理，再由模拟量输出模块将数字量转换为模拟量输出控制阀门的开度以达到炉内温度稳定的控制。
本文研究的重点是如何用PLC以及WinCC对现场的前馈-反馈控制系统进行控制的，如何将前馈-反馈控制系统得到的数据经过PLC后传送到上位机，用组态软件WinCC进行实时监控。
经仿真运行后，本系统能实现控制要求。
关键字：前馈-反馈控制；可编程控制器；WinCC;加热炉promoted development, and The ability to resolve conflicts and constantly improve, our ... 6. on the building of Socialist culture in China. A country, a nation strong, always supported by culture flourished, the inheritance and development of civilization, without culture to develop and prosper, there will be no realization of the dream of China. 18 big yilai, XI General Secretary around "foster and promote Socialist core values" "promote China excellent traditional culture" "firmly master ideology work led right and discourse right", aspects do has series important speech, main including put publicity thought work do have better for achieved China dream condensed powerful moral support improve national culture soft strength foster and promote Socialist core values youth to consciously practice line Socialist core values Childhood actively cultivate and practice the core values of socialism and the party's important speech on the press conference. 7. promote the reform and development of social undertakings and social management. 18 big yilai, Central insisted put guarantees and improved livelihood as ruling acting political of starting point and foothold, Xia big pneumatic solution masses most care most directly most reality of interests problem, 3 years cumulative reduction poverty more than 50 million people, equivalent to a medium national population of total, annual added town employment more than 10 million people, starts construction supportability housing engineering near 4 million sets, built world Shang scale maximum, and cover universal of basic medical guarantees network and pension guarantees network, urban and rural residents income continued growth, The lives of the people of all ethnic groups have more on both material and spiritual thriving. This aspects XI General Secretary of speech main including promoted poverty area poverty, and speed up development let 1.3 billion people enjoys better more fair of education speed up advance housing guarantees and supply system construction always put people life security put in first bit efforts put China construction became network power insisted general national security views, go China features national security road effective maintenance national security and social settled,. 8. with regard to comprehensive strictly administering the party. Party of 18 big yilai, Central station in party and national survival of height, firmly grasp strengthening party of ruling capacity construction, and advanced purity construction this article mainline, to style construction for breakthrough, to developed introduced eight items provides started start, put discipline and rules is in front, organization carried out has party of mass line education practice activities and "three strict three real" topic education, insisted "zero tolerance, and full cover, and no area", insisted "Tiger" "flies" with playing, style political wind society continued improved, More perfect system of laws within the party, discipline of authoritative seriousness increasing, for the history of winning has a lot of new features provide a strong politicalAbstractProgrammable Logic Controller (PLC) is a set of automation technology, computer technology and communication technology as one of the high reliability industrial computer，and PLC is widely used. Now it is more and more mature，smaller quantities, more kinds ,lower cost and higher quality in the market. This design is abased on the programming software of Siemens to implement PLC-based feedforward-feedback control system. This design introduces an example to explain the procedure of feedforward-feedback system. The example is that through temperature control in heating furnace which is used feedforward and feedback control system.Real-time temperature, inside the furnace, after the temperature sensors, temperature transmitters discovered will be sent to the analog input module of PLC. Analog input modules convert analog to digital, and sent the digital data to CPU of PLC to process. Then analog output modules convert digital to analog to control valve, so the system achieves a stable furnace temperature control. Focus of this study is about that how to use PLC and WINCC to control feedforward-feedback system of on-scene, and how to make feedforward-feedback system convey the date to computer via PLC, then, using configuration software Wincc implement real-time monitoring.Keywords：feedforward-feedback；Programmable Logic Controller；WinCC；heating furnacepromoted development, and The ability to resolve conflicts and constantly improve, our ... 6. on the building of Socialist culture in China. A country, a nation strong, always supported by culture flourished, the inheritance and development of civilization, without culture to develop and prosper, there will be no realization of the dream of China. 18 big yilai, XI General Secretary around "foster and promote Socialist core values" "promote China excellent traditional culture" "firmly master ideology work led right and discourse right", aspects do has series important speech, main including put publicity thought work do have better for achieved China dream condensed powerful moral support improve national culture soft strength foster and promote Socialist core values youth to consciously practice line Socialist core values Childhood actively cultivate and practice the core values of socialism and the party's important speech on the press conference. 7. promote the reform and development of social undertakings and social management. 18 big yilai, Central insisted put guarantees and improved livelihood as ruling acting political of starting point and foothold, Xia big pneumatic solution masses most care most directly most reality of interests problem, 3 years cumulative reduction poverty more than 50 million people, equivalent to a medium national population of total, annual added town employment more than 10 million people, starts construction supportability housing engineering near 4 million sets, built world Shang scale maximum, and cover universal of basic medical guarantees network and pension guarantees network, urban and rural residents income continued growth, The lives of the people of all ethnic groups have more on both material and spiritual thriving. This aspects XI General Secretary of speech main including promoted poverty area poverty, and speed up development let 1.3 billion people enjoys better more fair of education speed up advance housing guarantees and supply system construction always put people life security put in first bit efforts put China construction became network power insisted general national security views, go China features national security road effective maintenance national security and social settled,. 8. with regard to comprehensive strictly administering the party. Party of 18 big yilai, Central station in party and national survival of height, firmly grasp strengthening party of ruling capacity construction, and advanced purity construction this article mainline, to style construction for breakthrough, to developed introduced eight items provides started start, put discipline and rules is in front, organization carried out has party of mass line education practice activities and "three strict three real" topic education, insisted "zero tolerance, and full cover, and no area", insisted "Tiger" "flies" with playing, style political wind society continued improved, More perfect system of laws within the party, discipline of authoritative seriousness increasing, for the history of winning has a lot of new features provide a strong political2目录1 绪论 (1)1.1 国内外研究现状 (1)1.2 本课题研究内容及方法 (2)2 基于PLC的双闭环流量比值控制系统设计 (3)2.1 系统的工艺流程 (3)2.2 控制系统的硬件选型 (4)2.2.1 PLC的发展及特点 (4)2.2.2 PLC的内部结构 (5)2.2.3 西门子公司的S7系列PLC (7)2.2.4 CPU的选型 (8)2.2.5 I/O模块的选型 (8)2.2.6 电源模块的选型 (9)2.3 系统各部分硬件选型 (9)2.3.1 温度传感器的选择 (10)2.3.2 温度变送器的选择 (10)2.3.3 流量计与压力变送器的选择 (10)2.4 软件设计方案 (11)2.4.1 STEP 7编程软件的简介 (11)2.4.2 系统控制方案的选择 (11)2.4.3 加热炉前馈-反馈系统控制流程图 (12)2.4.4 PID控制及其控制算法 (13)2.5 程序的编写 (15)3 WinCC组态与仿真 (20)3.1 新建工程 (20)3.2 建立Wincc与PLC的通信连接 (21)3.3 创建供料系统的过程画面 (25)3.3.1 创建画面 (25)3.3.2 仿真结果 (27)结束语 (33)致谢 (35)参考文献 (36)reform results, economy, and political system, and culture system, and social system, and discipline check system, and party of construction system reform solid advance, tax, and financial, and price, and administrative approval, and State-owned enterprises, and ecological civilization, important field and key link reform made major progress, market in resources configuration in the of decisive role significantly enhanced, Unprecedented burst of momentum and vitality of economic and social development. XI General Secretary's speech in this regard include the reform only when there is no complete, the < decisions of the CPC Central Committee on some major problems in deepening reform > notes on the 18 session of ideas into the party's spirit of the reforms more difficult to move forward, the increasing use of the Socialist system with Chinese characteristics such as the ability to run the country. 4. with regard to promoting sustained and healthy economic development. Face complex changeable of international situation and difficult heavy of domestic reform development stable task, XI General Secretary made China economic development into new normal of science judge, proposed innovation, and coordination, and green, and open, and shared five big development concept, implementation macro policy to stability, and industry policy to associate, and micro policy to live, and reform policy to real, and social policy to backing five big pillar sex policy, vigorously advance supply side structural reform, new concept, achieved has 2013 to 2015 during, Domestic production total annual growth 7.3%, obviously fast Yu earlier world economic 2.3% of annual growth, on world economic growth of contribution over 25%, tertiary industry accounted for domestic production total share over 50%, eventually consumption on economic growth of contribution rate reached 66%, economic structure adjustment made important progress, development of quality and benefits significantly upgrade, China economic show out huge of swing room and broad of development prospects. This aspects XI General Secretary of speech main including economic growth must is real and no water of growth improve open type economic level "see missing of hand" and "see have see of hand" are to with good speed up from elements drive, and investment scale drive development mainly to to innovation drive development mainly of change active promoted China energy production and consumption revolution,. 5. with regard to building the rule of law in China. 18 big yilai, Central tightly around full advance law ruling, put party of led, and people masters, and law ruling organic unified up, insisted law ruling, and law ruling, and law administrative common advance, insisted rule of law national, and rule of law Government, and rule of law socialone construction, full advance science legislation, and strictly law enforcement, and just judicial, and universal law-abiding, China features socialist legal system further sound perfect, leaders at all levels cadres using rule of law thinking and rule of law way deepening reform, and附录 (37)1.完整程序 (37)2.整体仿真画面 (42)promoted development, and The ability to resolve conflicts and constantly improve, our ... 6. on the building of Socialist culture in China. A country, a nation strong, always supported by culture flourished, the inheritance and development of civilization, without culture to develop and prosper, there will be no realization of the dream of China. 18 big yilai, XI General Secretary around "foster and promote Socialist core values" "promote China excellent traditional culture" "firmly master ideology work led right and discourse right", aspects do has series important speech, main including put publicity thought work do have better for achieved China dream condensed powerful moral support improve national culture soft strength foster and promote Socialist core values youth to consciously practice line Socialist core values Childhood actively cultivate and practice the core values of socialism and the party's important speech on the press conference. 7. promote the reform and development of social undertakings and social management. 18 big yilai, Central insisted put guarantees and improved livelihood as ruling acting political of starting point and foothold, Xia big pneumatic solution masses most care most directly most reality of interests problem, 3 years cumulative reduction poverty more than 50 million people, equivalent to a medium national population of total, annual added town employment more than 10 million people, starts construction supportability housing engineering near 4 million sets, built world Shang scale maximum, and cover universal of basic medical guarantees network and pension guarantees network, urban and rural residents income continued growth, The lives of the people of all ethnic groups have more on both material and spiritual thriving. This aspects XI General Secretary of speech main including promoted poverty area poverty, and speed up development let 1.3 billion people enjoys better more fair of education speed up advance housing guarantees and supply system construction always put people life security put in first bit efforts put China construction became network power insisted general national security views, go China features national security road effective maintenance national security and social settled,. 8. with regard to comprehensive strictly administering the party. Party of 18 big yilai, Central station in party and national survival of height, firmly grasp strengthening party of ruling capacity construction, and advanced purity construction this article mainline, to style construction for breakthrough, to developed introduced eight items provides started start, put discipline and rules is in front, organization carried out has party of mass line education practice activities and "three strict three real" topic education, insisted "zero tolerance, and full cover, and no area", insisted "Tiger" "flies" with playing, style political wind society continued improved, More perfect system of laws within the party, discipline of authoritative seriousness increasing, for the history of winning has a lot of new features provide a strong political4广西工学院2011届毕业论文基于PLC的前馈-反馈控制系统的设计1 绪论1.1 国内外研究现状现代社会要求生产厂商能对市场的需求做出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
前馈控制系统
6．1 汽车检测站概述
6.1.1 我国汽车综合性能 检测技术的发展方向
我国汽车综合性能检测经历了从无到有，从小到大； 从引进技术、引进检测设备，到自主研究开发推广 应用；从单一性能检测到综合检测，取得了很大的 进步。
1．汽车检测技术基础规范化 2． 汽车检测设备智能化 3． 汽车检测管理网络化
前馈控制系统
Feedforward Control
内容
前馈控制的原理 非线性静态前馈控制的设计方法 前馈控制系统的动态补偿 前馈反馈控制系统 仿真举例
前馈控制的概念
前馈 控制器
u
D1 Dn y
对象
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。
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。
静态前馈控制
控制目标：保证过程输出在稳态下补偿外部扰 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) s0 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
T2sp
前馈 控制器
RVsp
RV
FC
2）安全环保性能检测。安全环保性能检测项目主要是： 制动性能、前照灯特性、车速表性能、侧滑性能、尾气排 放物含量、噪声、轴荷、使用可靠性以及外部检视。
3）修理质量检测。修理质量检测项目主要是：发动机性 能、制动性能、前照灯特性、车速表性能、车轮定位、转 向性能、侧滑性、尾气排放物含量、轴荷、客车防雨密封 性、使用可靠性以及外部检视。
1.先进性 工位设置及布局的先进性应体现 在新技术、新工艺的有效运用，先进的工艺布 局，能保证检测过程的有序和高效，能适应现 代汽车高技术性能检测的需要。
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前馈反馈控制—前馈控制器设计
2014-2-26Fra bibliotek19前馈反馈控制—前馈控制器设计 传递函数为：
Dn(s) Un(s) R(s) E(s) U1(s) U(s) D(s) G(s) N(s)
Y ( s ) Gn ( s ) + Dn ( s )G ( s ) = N (s) 1 + D( s )G ( s )
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根据不变性原理设计前馈控制器
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根据不变性原理设计前馈控制器
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前馈控制的应用—前馈反馈控制 前馈控制的局限性 前馈控制属于开环控制。故一般不单独使用前馈控制； 完全补偿难以实现。（1）难以准确地掌握过程扰动通道 和控制通道Gn(s) 和G(s)的特性。有些过程对象常含有非线
性特性，在不同的工况下，动态性能参数将变化，单一的前 馈模型难以适应。（2）有些前馈控制器Dn(s)较为复杂。 （3）一个扰动需要一个测量变送装置，干扰多时，造成控 制系统庞大。
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前馈控制的应用—前馈反馈控制 为了解决上述前馈控制的局限性，吸收前馈控制对 扰动的补偿作用和反馈控制对偏差的控制作用的特点，可 组成前馈－反馈控制系统。
分析(3)：在反馈控制系统中，稳态精度与稳定性存在矛盾。 而前馈－反馈控制能在一定的程度上解决这一矛盾，提高控 制品质。
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前馈反馈控制—前馈控制器设计
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前馈控制的应用—前馈串级控制
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前馈控制的应用—前馈串级控制
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前馈反馈控制—前馈控制器设计 分析 (2)：在前馈－ 反馈控制系统中，根 据绝对不变性原理得：
R(s) E(s) D(s) Dn(s) Un(s) U1(s) U(s) G(s) N(s)
Gn(s) Y1(s) + + Y2(s) Y(s)
Y ( s ) Gn ( s ) + Dn ( s )G ( s ) = ≡0 (a) N (s) 1 + D( s )G ( s ) Gn ( s ) 这与单纯前馈控制系统时相同 ⇒ Dn ( s ) = − G (s)
第五章(二) 前馈反馈控制技术
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主要内容： 反馈控制和前馈控制的特点 不变性原理与前馈控制器设计 前馈反馈和前馈串级控制方案 数字前馈控制器算法的设计
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前言 前面各部分讨论的控制系统，都是带有反馈的闭环系 统。当被控系统受到扰动后，必须等到被控参数出现偏差， 控制器才有动作，以补偿扰动对控制参数的影响。 若能在扰动出现时就进行控制，而不是等到偏差发生 后再进行控制，这样就能更有效地消除扰动对被控参数的 影响。
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前馈-串级馈控制系统例子--三冲量给水控制系统
【控制过程】当系统的负载变化引起蒸汽流量G的变化时，通过前馈通道 和串级内回路的补偿控制，迅速改变给水流量，以适应蒸汽流量的变化， 减小对水位的影响。给水流量D2表示由于各种原因引起的给水流量的扰动， 该扰动主要由串级副回路进行补偿。当各种原因（包括前馈控制未能对蒸 汽流量进行完全补偿的情况）引起水位偏离设定值时，串级控制的主回路 以闭环反馈控制进行总补偿，使锅炉水位维持在设定值。
分析 (1)：在单纯的 前馈控制时，有：
Gn(s) Y1(s) + + Y2(s) Y(s)
(a)
Y (s) = Gn ( s ) + Dn ( s )G ( s ) N (s)
与上式相比，前馈－反馈控制时干扰对被控量的影响比单纯 前馈控制小 倍。 1
1 + D( s )G ( s )
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前馈控制的应用—前馈反馈控制 [例]炼油装置加热炉的前馈－反馈控制系统。图中，θ为被 控量，物料流量qF经常发生变化。因而对此干扰实行前馈 控制。当qF变化时，通过FT，FFC的信号变化，从而调节阀 门的开度，改变θ。
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前馈控制的应用—前馈反馈控制
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前馈串级控制—前馈控制器设计
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前馈串级控制—前馈控制器设计
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前馈-串级馈控制系统例子--三冲量给水控制系统 [例子]在锅炉水位控制系统中， 锅炉汽包水位控制系统的控制 目标是：保持给水流量D和蒸 汽流量G平衡，以控制水位H 为设定值H0。 [分析]锅炉给水流量D和蒸汽流量G(系统负载)的变化是引起 汽包水位H变化的主要扰动。为了控制锅炉水位H，可采用 前馈-串级控制方案。以前馈控制蒸汽流量G，以串级控制的 内回路控制给水流量D，外控制回路控制被控量H。--称为三 冲量（D,G,H）给水控制系统。
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前馈控制系统的稳定性
前馈控制是开环控制，必须要求系统中的每一个环节 要稳定。对于无自平衡能力的系统，不能单独使用前馈控 制。 事实上，只要反馈或串级控制系统的稳定的，则相应 的前馈－反馈系统或前馈－串级控制系统也是稳定的。
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前馈控制方案的选用原则
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数字前馈-反馈控制系统
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数字前馈-反馈控制系统—控制算法步骤
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数字前馈-反馈控制系统—控制算法步骤
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本节小结 • 反馈控制和前馈控制的特点 • 不变性原理与前馈控制器 • 前馈控制的几种结构形式 静态前馈控制系统 动态前馈控制系统 前馈－反馈控制系统 数字前馈－反馈控制算法 数字前馈－反馈控制算法步骤 前馈控制的选用原则 前馈－串级控制系统
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不变性原理与前馈控制器设计--不变性原理
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不变性原理与前馈控制器设计--不变性原理
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不变性原理与前馈控制器设计--不变性原理
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根据不变性原理设计前馈控制器 前馈控制器的设计依据是不变性原理。前馈控制系统 由两部分组成。当扰动发生后，通过扰动通道引起被控量 的变化。同时，前馈控制通道根据扰动的性质及大小对过 程的控制通道施加控制，使被控量发生与前者相反的变化， 以抵消扰动对被控对象的影响。
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前馈-串级馈控制系统例子--三冲量给水控制系统
根据控制方案，可画出控制系统方框图。图中，Gg(s) 、 Go(s)、 Gd(s)分别为蒸汽流量水位通道，给水流量水位通道 和给水流量反馈通道传递函数。Gc(s)、Gp2(s)、Gp1(s)分别 为前馈控制器、副控制器(给水控制器)和主控制器(水位控制 器)；Kg、Kd、Kh分别为蒸汽流量、给水流量和锅炉水位测量 装置。
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前馈控制方案的选用原则 实现前馈控制的必要条件是扰动量不可控但可测。 可测： 指扰动量可以通过测量变送器，在线地将其转换为前馈 补偿器可接受的信号。不可测的信号不能实现前馈。 不可控： 指扰动量难以通过专门的控制回路予以控制。
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数字前馈-反馈控制系统
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反馈控制和前馈控制的特点--反馈控制的特点
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反馈控制和前馈控制的特点--反馈控制的特点
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反馈控制和前馈控制的特点--反馈控制的特点
反馈控制的本质是“基于偏差来消除或抑制偏差”。如 果没有偏差出现，也就没有控制作用。 无论扰动发生在那里，总要等到引起被控量发生偏差后， 控制器才动作。故控制器的动作总是落后于扰动作用的发 生，是一种相对“不及时”的控制。
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反馈控制和前馈控制的特点—前馈控制的特点
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反馈控制和前馈控制的特点—前馈控制的特点 前馈控制器“基于扰动来抑制扰动对被控量的影响”，又 称前馈控制为“扰动补偿”。 扰动发生后，前馈控制器“及时”动作，对抑制被控量由 于扰动引起的动、静态偏差比较有效。 前馈控制属于开环控制。因此只要系统中各环节是稳定的， 则控制系统必然稳定。 一条前馈回路只对被前馈的可测而不可控的扰动有校正作 用，而对系统中的其它扰动无校正作用。 前馈控制器的控制律有时较复杂，需进行简化。