Thuật ngữ Feed-Forward và ý nghĩa của nó?

Tôi đang cố gắng hiểu ý nghĩa kỹ thuật của thuật ngữ 'feed-Forward', khi nào và ở đâu nó có thể được sử dụng và nơi nó không thể được sử dụng? Tôi đã thấy thuật ngữ này trong các lĩnh vực khác nhau.

Ví dụ:

Trường Vector định hướng của AC Motors

Mạng lưới thần kinh chuyển đổi

Thiết kế bộ lọc kỹ thuật số

Có vẻ như đây là một thuật ngữ cơ bản. Nhưng tôi không thể tìm thấy định nghĩa kỹ thuật cơ bản của nó.

Những hiện tượng được gói gọn trong thuật ngữ này. Và nếu một hiện tượng nào đó được gắn nhãn là 'chuyển tiếp' thì các thuộc tính và thuộc tính được hiểu sẽ bị sở hữu bởi hiện tượng đó là gì?

Chuyển tiếp thức ăn đề cập đến hướng của dòng tín hiệu. Đối với chuyển tiếp thức ăn, hướng là, tốt, chuyển tiếp :-)

Tôi nghĩ rằng nó là dễ dàng hơn để hiển thị một ví dụ. Tôi biết rằng nhiều ADC "sigma-delta" (bộ chuyển đổi tương tự sang số) sử dụng kết hợp phản hồi và chuyển tiếp.

Tôi đã tìm thấy một ví dụ về sơ đồ khối của một ADC như vậy ở đây trong bài viết này , về các bộ biến đổi tương tự sang số delta-sigma tăng dần theo thứ tự cao hơn.

Hướng chung của luồng tín hiệu là từ trái sang phải. Đầu vào của ADC ở bên trái, đầu ra ở bên phải.

Lưu ý cách có một dòng phản hồi ở dưới cùng của sơ đồ, từ đầu ra của Bộ lượng tử trở lại qua b đến điểm tổng hợp gần đầu vào.

Lưu ý rằng bằng cách thay đổi giá trị của b, đây có thể là phản hồi tích cực hoặc phản hồi tiêu cực. Nhưng đó là phản hồi khi tín hiệu "quay trở lại" (theo hướng đầu vào).

Sau đó, có ba tín hiệu ở trên cùng của sơ đồ cung cấp tín hiệu từ trái sang phải theo hướng "chuyển tiếp". Đây là những con đường "tiến về phía trước". Một lần nữa, tùy thuộc vào các hệ số a1 và a2, các tín hiệu này có thể cung cấp chuyển tiếp nguồn cấp dữ liệu dương hoặc chuyển tiếp nguồn cấp dữ liệu âm. Nhưng cả hai đều được chuyển tiếp khi hướng về phía đầu ra.

Hình dưới đây đại diện cho bộ điều khiển vận tốc mà bạn thường có thể tìm thấy trong động cơ AC servo. Nó chỉ là một phần của toàn bộ vòng lặp tầng.

Các tín hiệu tần số thấp (phản hồi chậm) đi qua đường dưới, đây là: điểm đặt vận tốc ($\Omega{set}$), vận tốc thực tế ($\Omega{m}$) từ phản hồi bộ mã hóa, bộ lọc thông thấp ($T_{f}$), Bộ điều khiển PI ($K_p, T_i$). Đầu ra là điểm đặt mô-men xoắn cho bộ điều khiển PI khác. Đường dẫn này được sử dụng để sửa lỗi vận tốc "a posteriori", nghĩa là lỗi đã có và chúng ta có xu hướng giảm nó.

Các tín hiệu tần số cao hơn (phản hồi nhanh) đi qua đường trên, do đó được gọi là feedforward. Với một ma sát hệ thống đã biết ($F$) và quán tính hệ thống đã biết ($J$), với mô-men xoắn tải tĩnh đã biết ($M_{teze}$), với tốc độ điểm đặt đã biết và tốc độ thay đổi của nó ($\dfrac{d}{dt}$), chúng ta có thể dự đoán mô-men xoắn trước "một tiên nghiệm". Đây là đường dẫn hoạt động rất nhanh giúp truyền tín hiệu về phía trước trước khi xảy ra lỗi vận tốc.

Hãy để tôi lùi lại trước ... Một hệ thống điều khiển cần đầu vào và đầu ra, và một số phương pháp để đo lường phản hồi. Các ví dụ vòng lặp mở bao gồm các động cơ bước từ tính, trong khi vòng kín có xu hướng được tuyến tính hóa cho một hoặc nhiều biến.

Ở giữa, có bộ điều hòa tín hiệu hoặc bộ xử lý để cung cấp phản hồi được cải thiện trong cả miền thời gian và tần số. Điều này có thể theo bất kỳ hướng nào của servo, trên đầu vào hoặc cảm biến đầu ra.

• Các tín hiệu được điều hòa theo thiết kế để dẫn đến sai số tối thiểu; đáp ứng trạng thái động và ổn định bằng nhiều phương pháp phân tích tương tự. (Bước, đoạn đường nối, xung lực, Fading, v.v.).

• Chúng thường bao gồm nhiều hơn 1 cảm biến để phù hợp với cùng tốc độ.

  • ví dụ: Vị trí, vận tốc, gia tốc, với tín hiệu tăng dần hoặc tuyệt đối.

• phải có cách đo lỗi với tín hiệu cho từng thông số. tầm quan trọng.

• nó phải chính xác nhưng là một cách hiệu quả về chi phí mà không cần thêm nhiễu thời gian hoặc tần số hoặc độ trễ hoặc mất đáng kể trong lề pha.

• bộ điều hòa tín hiệu có thể bao gồm bộ khuếch đại, bộ lọc, f đến V, V đến f, tuyến tính để ghi nhật ký, chống nhật ký, chuỗi công suất, tham số ,. Vân vân,

Feedforward khác với Phản hồi như thế nào?

• Tín hiệu phản hồi tiêu cực (NFB) có thể được xử lý để giống với tín hiệu được điều khiển trực tiếp để kiểm soát bằng cách sửa lỗi. hoặc tăng cường để cải thiện một số phép đo lỗi.

• Tín hiệu Feedforward (FF) thay đổi điều khiển từng tham số đầu vào ** bằng một số thuật toán dựa trên kiến ​​thức hoặc phương pháp tương tự, thay vì chỉ thay đổi tín hiệu lỗi.

  • Họ dự đoán những gì cần thiết để kiểm soát đầu ra, thay vì dựa vào các điều kiện lỗi phản hồi, họ trực tiếp kiểm soát một tham số đầu vào để kiểm soát hoặc bù.

  • PWM không thực sự là một ví dụ FF mà chỉ được định nghĩa như đầu vào, nhưng nếu điều này có ích, bạn có thể coi nó là một ví dụ đơn giản.

    Control         NFB            FF
    =====           =======     ========
    Time            Reactive    Predictive
    Error Loop      Inside      Outside and maybe inside
    Calibration     yes         yes
    

• Hiệu chỉnh Lỗi sửa lỗi để đạt được, bù cho bất kỳ chức năng truyền nào do NFG, FF hoặc cảm biến hoặc bộ truyền động do bất kỳ biến nào

  • ví dụ; bao gồm V, ['C], lão hóa, áp suất, độ ẩm,

Ví dụ: Một phần của Cascaded-Integrators Feed-Forward (CIFF) của một số ADC Sigma-Delta

Trong bất kỳ hệ thống điều khiển nào, điều quan trọng là phải biết bất kỳ điều kiện bão hòa, tiến hoặc lùi khi mức tăng tăng giảm xuống 0 (0) tại ngưỡng này ảnh hưởng đến độ ổn định và đáp ứng lỗi thời gian.