什么是前馈控制?

前馈控制(Feedforward Control)是控制系统中的一种开环控制策略,其核心思想是通过预先建立的系统模型,在干扰或输入变化发生前就计算出相应的控制量,从而实现对系统的精准调节。与反馈控制不同,前馈控制不依赖系统输出的实时测量结果,而是基于对系统行为和外部干扰的先验知识进行预测性补偿。这种控制方式特别适用于存在可测量干扰或已知输入变化的情况,能够有效减少系统响应延迟并提高控制精度。

在自动驾驶汽车开发中,前馈控制常被应用于纵向控制(如车速调节)和横向控制(如转向调节)场景。例如,当车辆检测到前方上坡路段时,控制系统可以提前增加驱动力矩来抵消坡度阻力;或在弯道行驶时,根据预存的高精度地图信息提前调整转向角度。这种预见性控制能显著提升乘坐舒适性和轨迹跟踪精度,是提升自动驾驶系统性能的关键技术之一。当前行业前沿正在探索将前馈控制与机器学习结合,通过数据驱动的方式不断优化控制模型参数。