前饋控制的概念早就為人們所熟知，由與人們對他的認識不足和自動化工具的侷限性，因此在應用中出現了一些困難就被拋棄，近年來，前饋控制又被重視起來。
前饋控制的基本概念
1.反饋控制：按被控量的偏差進行控制，控制作用落後於擾動，是不及時的控制。
反饋控制的特點： ①反饋控制的本質是“基於偏差來消除偏差“。如果沒有偏差出現，也就沒有控制作用了。 ②是一種“不及時”的控制。 ③ 構成閉環，存在穩定性的問題。 ④ 反饋控制可消除多種擾動對被控量的影響。 ⑤調節器的控制規律通常是P、PI、PD、PID等典型規律。
2.前饋控制：按照擾動量的大小進行控制，控制及時，但它是開環控制，這是與反饋控制的區別。當擾動一出現，就能根據信號去控制操縱量，及時補償擾動對被控量的影響。
前饋控制原理與特點
為了直觀的看出前饋控制和反饋控制的差異，請看下圖：
前饋控制系統框圖
註解： Wm(s)：前饋控制器的傳函 Wf(s)：擾動通道的傳函 W0(s)：過程控制器的傳函 F(s)： 擾動 Y(s)： 被控參數
前饋控制補償的條件：
前饋控制器模型：
說明：擾動作用和前饋控制補償裝置依據擾動作用而產生的校正作用相互補償，被控量在擾動作用下可保持不變。
前饋控制器的侷限性
（1）擾動必須是可測量的，擾動模型需很準確。
（2）只能克服一個擾動的影響（開環的），實際擾動不止一種。
（3）依據具體過程來確定。過程控制通道特性的非線性及動態變化時，就不能完全補償 擾動的影響。
結論：前饋控制做到全補償難以實現。因此，在很多場合下，都是將前饋控制與反饋控制結合在一起，組成複合系統，可取的較好效果。
前饋控制系統的結構類型
一共有三種類型：靜態動態前饋控制，前饋—反饋複合控制系統和前饋—串級複合控制系統。
<1>靜態動態前饋控制
動態：選用專用的前饋調節器，適用於較複雜的系統，對系統性能要求高的場合。
靜態：Kf，K0——干擾通道，控制通道的靜態放大倍數，用於靜態補償（P控制）
<2>前饋—反饋複合控制系統
加熱爐出口溫度前饋－反饋控制
前饋-反饋複合控制系統特點：
①克服侷限性，將前饋、反饋兩者結合起來；
②發揮了前饋作用可及時克服主要擾動對被控量影響的優點，又保持了反饋控制能克服多個擾動影響的特點；
③降低了系統對前饋補償器的要求，使其在工程上易於實現；
<3>前饋—串級複合控制系統
在過程控制中，有的生產過程常受到多個變化頻繁而又劇烈的擾動影響，而生產過程對被控參數的控制精度和穩定性要求又很高，這時可考慮採用前饋—串級控制系統。
例：加熱爐出口溫度控制系統
1.由串級系統分析可知，系統對進入副迴路的擾動影響有較強的抑制能力；
2.而前饋控制能克服進入主迴路的系統主要擾動；
3.由於前饋控制器的輸出不直接加在調節閥門上，而是作為副調節器的給定值，因而可降低對調節閥門特性的要求；
4.實踐證明，這種複合控制系統的動、靜態品質指標均較高。
前饋控制模型
前饋—串級複合控制系統框圖
副迴路傳函：
等效變換後得到：
全補償：
當副迴路的工作頻率遠大於主迴路工作頻率時，副迴路是個快速隨動系統。其閉環傳遞函數：
在前饋—串級複合控制系統中，前饋補償器的數學模型主要由系統擾動通道及主過程特性之比決定。
前饋控制系統的選用與穩定性
1.實現前饋控制的必要條件是擾動量的可測及不可控性
註解：
①“可測”是指擾動量可以通過測量變送器，在線地將其轉換為前饋補償器所能接受的信號；有些參數，如某些物料的化學組成、物理性質等至今尚無工業自動化儀表能對其進行在線測量，對這類擾動無法實現前饋控制；
②擾動量“不可控”這個概念常被混淆，實際指的是擾動量與控制量之間的相互獨立性，即控制通道傳函W0(s)與擾動通道傳函Wf(s)之間無關聯，從而控制量無法改變擾動量的大小，即擾動量的不可控；
③擾動量F1(s)(被加熱物料的流量和初溫)與擾動量F2(s)(燃料熱值的變化、壓力、流量的變化)符合不可控性，因而可以採用前饋控制；但擾動量F3(s)(煙囪擋板位置的改變、抽力的變化)則不然，它的變化將影響爐膛傳遞函數，即影響控制通道W0(s) ，因而不能採用前饋控制。
