前馈是指根据指令的偏差控制,当一个系统处在跟随误差较大的运动阶段时(运行速度较快),可以加入前馈环节,有助于提高响应速度和改善轨迹控制中的拐角处的工艺特性。
前馈控制主要应用于该控制系统本身存在较大的滞后作用,如果单单是在系统产生误差之后去控制的话,那么系统总是跟在干扰后面波动,系统无法稳定.前馈的基本观点就是建立按扰动量进行补偿的开环控制,也就是说当影响系统的扰动出现时,按照扰动量的大小直接产生相应的矫正作用,抵消扰动的影响.当控制算式选的恰当时,可以达到很高的控制精度。
关于位置环和前馈:为了避免机械冲击和提高系统的稳定性,伺服系统的位置环通常采用简单比例控制,而速度环和电流环则采用PI控制,因此机械系统是一个位置跟随器,在不考虑起始与结束的情况下,其跟随误差正比与指令速度,对于恒速度指令,其跟随误差是一个常量(假设无干扰),因此其控制器输出–速度,也是恒定的. 由于简单比例控制器,存在静态误差的问题,且速度越快,静态跟随误差也越大,为了消除静态误差的存在, 可以设定速度前馈,说的准确一些,就是绕过位置控制器,直接加到速度控制量里边.前馈的程度取决于指令速度,位置环的比例系数和设定的前馈百分比,是事先由控制器计算好的,与随机扰动无关。