4.3 前馈控制

前馈控制（feed-forward control）是消除扰动对系统输出影响的有效方法，其作用原理是对扰动量做近似补偿，以抵消扰动对系统输出的不利影响。它和反馈控制的主要区别见表4.1。

表4.1 前馈与反馈两种控制的主要区别

从控制工程角度分析，闭环控制的优点是采用了负反馈，所以系统输出响应对扰动或系统参数变化不敏感，有可能用不精密的元器件构成较精确的系统。前馈是开环补偿，稳定性不成问题，容易构造。对于存在不可测量的或无法预计的扰动，以及元件参数有无法预计的变化时，反馈闭环控制有较大的优越性。将反馈闭环控制与前馈补偿适当结合，比较经济，且易满足系统性能要求。

图4.8（a）给出了仅有前馈补偿的开关电源控制框图，它是开环系统。图4.8（b）所示为有前馈补偿和反馈控制的开关电源框图，它是按控制信息流向组成的，与电路框图完全不同。图中的控制电路包括电压误差放大器、PWM、驱动器等。输出电压为被调量，开关电源的扰动主要是电网电压变化或负载变化，一般都能测出，因此前馈可用于补偿电网电压或输出电压变化。这时，前馈电路检测的扰动量和输出反馈控制信号同时送到控制电路，实现前馈补偿与反馈控制的结合。

反馈控制电路所检测的是扰动的响应，即输出。电网电压变化时，要经过一段时间，才会影响到变换器输出。若仅用反馈控制，在电压误差出现以前，开关电源不会有调节作用。前馈补偿电路所检测的是扰动本身，只要一出现电网电压变化，就会同步进行测量和校正，能将瞬态电压误差减到最小。但对于系统参数漂移造成的电压误差，前馈补偿是无能为力的，只能靠反馈闭环控制来校正。

图4.8 开关电源控制框图