피드백 제어와 피드 포워드 제어의 차이점

스마트 스위치로 실내 온도를 조절하고 조절하는 소녀

제어 시스템은 변화를 감지하는 센서를 사용하여 환경 역학에 자동으로 반응할 수 있습니다.

이미지 크레디트: Emilija Randjelovic/iStock/GettyImages

제어 시스템은 변화를 감지하는 센서를 사용하여 환경 역학에 자동으로 반응할 수 있습니다. 제어 시스템의 피드백과 피드포워드는 시스템의 변화에 ​​대응하는 다른 방식입니다. 각 체계는 센서를 활용하여 중요한 요소를 측정하고 이러한 요소의 변화에 ​​대응하기 위한 일련의 규칙을 사용합니다. 피드백 및 피드포워드 제어는 동일한 시스템에 공존할 수 있지만 두 체계는 매우 다른 방식으로 작동합니다.

피드포워드. 대 피드백 제어

피드백 시스템은 변수를 측정하고 해당 변수의 변화에 ​​반응합니다. 예를 들어 가정용 온도 조절기는 가정의 주변 온도를 측정합니다. 온도가 최소 설정 아래로 떨어지면 온도 조절기가 퍼니스를 활성화하여 집을 적절한 온도로 다시 따뜻하게 합니다. 온도 조절기는 온도를 측정하지만 온도를 유지하기 위해 해당 값을 제어 체계에 다시 입력하기도 합니다. "피드백"이라는 용어가 여기에서 유래했습니다.

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피드포워드 시스템은 1차 변수 외에 여러 2차 변수를 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 피드포워드 온도 조절기는 외부 및 내부 온도를 측정할 수 있습니다. 열린 문과 창문과 같이 온도에 영향을 미치는 조건을 감지할 수 있습니다. 시스템이 밖이 춥다는 것을 감지하고 누군가 창을 열면 피드포워드 시스템이 사전에 화로를 켜서 집안의 온도가 떨어지는 것을 방지합니다.

온도 조절기에서 온도가 변하기를 기다리는 대신 피드포워드 제어는 온도 강하를 예상하고 시스템은 열 손실을 상쇄하려고 시도합니다. 피드포워드 시스템의 또 다른 예는 온도가 오르기 시작하기 전에 열을 발산하기 위해 강렬한 그래픽 활동에 응답하여 팬 속도를 높이는 비디오 카드입니다.

장점. 피드백 제어 시스템의

피드백 기반 제어 시스템은 단순하다는 장점이 있습니다. 시스템은 변수를 측정하고 변수의 상태를 사용하여 결정을 내립니다. 측정된 변수에 변화가 없을 때까지 시정 조치가 이루어지지 않습니다. 장치가 오프라인 상태인 등 어떤 이유로 변수를 측정할 수 없는 경우 피드백 제어가 중단될 수 있습니다.

반면 피드포워드 시스템은 변수의 변화를 예상할 수 있습니다. 그들은 수동적이 아니라 능동적으로 일합니다. 시스템이 측정하는 2차 요소가 많을수록 이러한 변경 사항에 대해 더 정확하게 작동할 수 있습니다.

피드백 제어의 단점

피드백 시스템은 다소 부정확할 수 있습니다. 온도 조절기는 대략적인 온도를 잘 유지하지만 실제 주변 온도는 온도 조절기의 신호에 따라 퍼니스가 켜지고 꺼지면서 변동합니다. 열린 창이나 문과 같은 예기치 않은 변수로 인해 시스템이 따라잡기 어려울 수 있습니다.

마찬가지로, 피드포워드 시스템은 시스템에 제공된 정보만큼만 좋습니다. 효과적으로 작동하려면 측정된 변수가 예상되는 변화에 어떻게 반응하는지 설명하는 프로세스 모델의 모델이 필요합니다. 피드포워드 컨트롤은 결정을 내릴 때 측정되지 않은 변수를 고려할 수 없습니다. 이러한 사각 지대는 통제력을 약화시킬 수 있습니다. 많은 제어 시스템 설계는 의사 결정 백업 체계를 제공하기 위해 피드백 제어와 피드포워드 로직을 결합합니다.