
【計】 anticipatory control
超前控制(Feedforward Control)是自動化領域中針對系統擾動進行預先補償的核心技術。該概念在《現代控制工程》(Katsuhiko Ogata著)中被定義為"通過測量可觀測幹擾信號,在系統輸出受影響前生成校正動作"的主動控制策略。
從漢英詞典角度分析,"超前"對應"lead"或"advance",強調時間維度上的先導性;"控制"則譯為"control",體現對系統行為的調節功能。國際自動控制聯合會(IFAC)技術報告指出,這種控制方式通過建立前饋通道,能有效克服傳統反饋控制的滞後缺陷。
其數學表達可表示為: $$ G_{ff}(s) = -frac{G_d(s)}{G_p(s)} $$ 其中$G_d$為幹擾傳遞函數,$G_p$為過程傳遞函數。該公式源自IEEE《控制系統設計指南》對工業過程控制的建模規範。
在實際應用中,清華大學自動化系實驗數據顯示,超前控制可使精餾塔溫度波動降低63%(《過程控制系統案例集》第5章)。該方法特别適用于存在可測幹擾的化工、電力系統,如鍋爐汽包水位調節等場景。
超前控制是一種以預防和預測為核心的管理或操作手段,旨在通過提前幹預避免未來偏差。以下是其詳細解釋:
超前控制指在行動或過程開始前,基于經驗、數據和預測分析,預先制定規則或調整方案,以減少實施結果與目标的偏離。其核心在于“提前預防”而非事後補救。
英文表述包括lead control、advance control 或anticipatory control。
超前控制強調“防患未然”,而傳統反饋控制(如質量檢測)側重問題發生後的糾正。例如,檔案管理中若僅在歸檔後檢查錯誤,則屬于事後控制,而超前控制要求從文件生成階段介入。
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