摘要：近年來，各大電梯廠家均在不斷地加大對技術創(chuàng)新研究的投入，電梯系統(tǒng)的控制也隨之出現(xiàn)很多新的應用技術。本文將介紹前饋控制技術的基礎原理，以及對前饋控制在電梯驅動系統(tǒng)中的作用進行分析，并提出適合電梯運動特性的前饋系統(tǒng)。

　　背景

　　近年來，變頻技術以及自動控制技術均已在電梯行業(yè)中得到了廣泛的應用，而且越來越多的高端客戶對電梯運行的性能要求也越來越高，因此，行業(yè)內(nèi)處于領先水平的電梯企業(yè)都在電梯控制技術上不斷地推出一些新的應用技術，并結合相應的產(chǎn)品推向市場。本文將介紹前饋控制技術的基礎原理，以及對前饋控制在電梯驅動系統(tǒng)中的作用進行分析，并提出適合電梯運動的前饋系統(tǒng)。

　　1 前饋控制介紹

　　1.1 前饋控制原理

　　反饋控制是將系統(tǒng)運行的實際與指令進行相減，并將此偏差量作為輸入條件對被控對象進行控制的技術。它是在系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了偏差的情況下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，因此，也不可避免地使系統(tǒng)響應速度變慢，從而產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象。

　　前饋控制(Feed Forward Control)的定義是：將被控變量的一個或多個影響條件的信息轉換成反饋回路外的附加作用的控制。前饋控制是通過觀察情況、收集整理信息、掌握規(guī)律、預測趨勢，正確預計未來可能出現(xiàn)的問題，提前采取措施，將可能發(fā)生的偏差消除在萌芽狀態(tài)中，為避免在未來不同發(fā)展階段可能出現(xiàn)的問題而事先采取的措施。

　　將前饋控制技術與反饋控制技術結合使用，能夠提高系統(tǒng)的響應速度，減小速度偏差以及超調(diào)現(xiàn)象，同時即使前饋指令略有不準確時，亦能通過反饋控制技術進行閉環(huán)調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性與準確性。

　　1.2 電梯系統(tǒng)分析

　　電梯是服務于建筑物中的運輸設備，為了能滿足這一特定工作條件的需要，電梯必須具有相應的性能要求。電梯需要保證其自身的安全性、可靠性、快捷性以及舒適性。

　　電梯系統(tǒng)是一個非常復雜的機械、電氣一體化系統(tǒng)，機械部分相當于人的軀體，電氣部分相當于人的中樞神經(jīng)，機械與電氣兩方面的高度結合，形成了現(xiàn)代科學的綜合電梯產(chǎn)品。電梯系統(tǒng)的結構主要包括電梯曳引主機、轎廂、鋼絲繩、對重、補償裝置、控制柜、安全裝置等，如圖1所示。電梯控制柜對曳引主機進行變頻控制，主機通過曳引鋼絲繩使得被其懸掛的轎廂與對重在電梯井道內(nèi)進行上下運行，從而達到人員運輸?shù)哪康摹?br />

　　電梯系統(tǒng)屬于一種大慣量系統(tǒng)，而電梯變頻驅動器幾乎全部都是采用反饋控制的方法來驅動電梯運行的，其結果往往會使得電梯運行時發(fā)生速度超調(diào)的現(xiàn)象，如圖2所示。

　　為了提高系統(tǒng)響應速度并抑制這種速度超調(diào)現(xiàn)象，我們可以采用增加前饋控制環(huán)節(jié)的方式，如圖3所示。系統(tǒng)對速度指令進行微分，得到加速度指令，然后利用加速度指令作為前饋控制的參量，再將其放大到與力矩指令等同的量綱，最后直接外加到原力矩指令中。