反馈控制系统与前馈控制系统的区别

一种用来通过控制过程中的不同参数提供所需响应的组件系统被称为控制系统。在控制系统中，最终的输出或系统的响应是通过改变输入来控制的，因此被命名为控制系统。

基于所使用的控制机制，控制系统可以分类为两种类型，即 反馈控制系统 和 前馈控制系统 。

反馈控制系统与前馈控制系统的根本区别在于，在反馈控制系统中，扰动影响输出后采取校正措施，而在前馈控制系统中，扰动影响输出之前采取校正措施。

在本文中，我们将讨论反馈控制系统和前馈控制系统之间的所有重要区别。但在讨论差异之前，让我们了解其基础知识。

什么是反馈控制系统？

在 反馈控制系统 中，扰动发生后采取校正措施的一种控制系统被称为反馈控制系统。反馈控制系统是一种闭环控制系统，其中采用反馈信号来调节系统的行为。反馈控制系统的框图如图1所示。

反馈控制系统与前馈控制系统的区别

在反馈控制系统中，监测系统输出并将其与参考值进行比较。如果实际输出与期望输出之间存在任何差异，则产生控制信号来调节系统以产生期望输出。

简单来说，反馈控制系统的输出被采样并反馈到输入端，以便系统可以产生期望的输出。

反馈控制系统被广泛应用于工业自动化和过程控制应用中。

什么是前馈控制系统？

在 前馈控制系统 中，扰动发生之前采取校正措施的一种控制系统被称为前馈控制系统。

在前馈控制系统中，控制机制会预测系统输入信号的变化并提前调节系统输出。为了调整输出，前馈控制系统不依赖于反馈信号。

换句话说，能够预测输入信号变化并基于这些预测调整系统输出的控制系统被称为 前馈控制系统 。

典型前馈控制系统的框图如图2所示。这种控制系统主要用于输入和输出之间的关系已知或可预测的情况下。前馈控制系统的一个重要特点是它们能够快速响应输入信号的变化。加热系统是前馈控制系统的典型示例。

在讨论完反馈控制系统和前馈控制系统的基础知识后，让我们来讨论它们之间的重要区别。

反馈控制系统和前馈控制系统之间的区别

以下表格突出显示反馈控制系统和前馈控制系统之间的所有主要区别–

参数	反馈控制系统	前馈控制系统
定义	指在系统输出发生干扰后采取纠正措施的控制系统称为反馈控制系统。	指在系统输出发生干扰前采取纠正措施的控制系统称为前馈控制系统。
输出调整	在反馈控制系统中，根据反馈信号调整输出。	在前馈控制系统中，根据输入信号的变化预测调整输出。
系统性质	反馈控制系统是一种反应性的控制系统，这意味着它响应输出变化的发生。	前馈控制系统是一种主动性的控制系统。这意味着它在输出发生变化之前做出反应。
响应速度	反馈控制系统相对较慢地响应输入信号的变化。	前馈控制系统更快地响应输入信号的变化。
纠正措施	反馈控制系统在输出发生干扰后采取必要的纠正措施。	前馈控制系统在输出发生干扰前采取必要的纠正措施。
控制变量的调整	在反馈控制系统中，控制变量是基于输出错误调整的。	在前馈控制系统中，根据输入信号的变化预测调整控制变量。
抗干扰性能	反馈控制系统更有效地处理影响系统输出的干扰。	前馈控制系统在补偿影响系统输出的干扰方面相对较不有效。
实现的容易性	反馈控制系统更容易实现。	前馈控制系统相对较难实现。
系统类型	反馈控制系统是一种闭环控制系统，因为它测量输出变化。	前馈控制是一种开环控制系统，因为它不测量输出变化。
系统稳定性	如果系统的反馈回路没有正确实现，可能会导致反馈控制系统的不稳定性。	前馈控制系统通常是一个稳定的系统。
调节系统	反馈控制系统可以用于调节线性和非线性系统。	前馈控制系统只能用于调节线性系统。
适用性	反馈控制系统更适用于控制具有不可预测干扰的系统。	前馈控制系统更适用于控制具有可预测干扰的系统。
应用	反馈控制系统在各种行业的工程和自动化中使用，例如机器人技术、制造业、过程控制等。	前馈控制系统主要用于防御、航空航天等特殊应用领域。