フィードフォワード・フィードバックとカスケード制御について
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媒体の流量が変化した場合、答えはフィードフォワード・フィードバック制御を用いることです。この例ではTCとFCには関係がありませんが、TCとFCを直列に接続し、カスケード制御のようにすることはできるでしょうか？2つのコントローラを直列に接続するかどうかは、何に関係しているのでしょうか？どちらが効果的ですか？
図に示すシステムは、串列制御システムを採用すべきである。上の図の制御システムは非常に珍しい。
これは厲玉鳴版の化学工業計装およびオートメーションにおけるフィードフォワードとフィードバックの組み合わせです。 TCとFCを直列に接続しても、流量のループがオープンループであるため、ステップ制御にはなりません。
直列に接続した場合、それはステップ応答制御に似ているが、実際にはフィードフォワード・フィードバック制御系である。2つのコントローラーTCとFCはシリアル制御として動作し、TCの出力がFCの指令値となる。これはシリアル制御に似ているが、サブループはなくフィードバックループのみであり、アクチュエータの出力では原料の流量を変更することができないため、シリアル制御系とは見なせない。静的フィードフォワード・フィードバック制御の非標準形である。これはネットで調べた答えです。 つまり、カスケード制御かどうかに関わらず、どうせカスケード制御ではないのですが、カスケード制御かどうかで制御効果にどんな違いがあるのか知りたいのです
プロセス媒体の流量は測定可能だが制御できない、または流量が安定しているため制御の必要がないため、制御すべき物質パラメータは出口温度であり、出口物質の温度に影響を与える直接的な要因は蒸気の添加量である。温度が高い場合は蒸気の供給量を減らし、これはフィードバック制御に該当する。流量センサーがプロセス媒体の供給量の変化を検出すると、コントローラーの出力も変化して蒸気の供給量を調整する。この調整過程がフィードフォワード制御である。この制御システムの利点は、必要なコストが最小であり構造がシンプルなことです。コントローラーの関数式を適切に設定すれば、同様に優れた制御効果が得られます。
投稿者のテーマはとても興味深いです。簡単に言えば、理想的な状態下では（例えば、熱交換器の熱交換効率が無限範囲で一定であり、蒸気の温度や圧力が一定で、調節弁の特性が安定しており、媒体の流量と蒸気量の比率が温度に与える影響に関するデータがある場合など）、シリアル制御を実現することは不可能ではありません。媒体の流量を使って蒸気調節弁を制御することも可能です（単純な比例制御で、調節弁の開度変化と流量の対応関係を事前に知っている必要があります）。配合比を参考にして制御すれば、理想的な状態下では一定で安定した制御が可能です。また、温度を使って比率制御の比例係数を変更することもできますが、もちろん多くの試験データが必要になりますね。はは、シリアル制御は実現できるのですが、現実は現実で、ある温度を制御するために多大な労力を費やすのに、図解のように簡単で実用的な方法など存在しません
実際の応用においては、フィードフォワード・フィードバック制御（投稿者の図のようなもの）を用いる方が、パラメータ調整が比較的容易だと思います。私見ですが、結局のところ複雑な回路の調整は本当に難しく、特に危険な媒体を扱う場合はそうです。
このループは、流量フィードフォワードと温度フィードバックを組み合わせたもので、従来の温度主ループと流量サブループからなるシリアルループではありません。違いは、実現すべきプロセス目的が異なる点にあります。このようなループ設計は、例えばバッチ処理において供給量に供給曲線が存在し、供給量が常に変動する場合など、流量の変動が大きい状況で用いられます。供給量が絶えず変化しているため、流量をフィードフォワードとして使用することで、フィードバックの遅れという欠点を効果的に克服できます
制御パラメータを考慮する必要があります。温度を制御対象とする場合、蒸気調節バルブの設置位置を熱交換器の出口にすることで蒸気使用量を削減できますが、温度制御の効果に影響を与えます
カスケード制御は通常のフィードバック制御の一種であり、フィードバック制御とフィードフォワード制御は並列の関係にある。