毫无疑问，过程控制是一门学科，因为制造是复杂的。它是不稳定的，偶尔不可预测的。在许多工厂，这是非常危险的。可变性——无论是局限于单个过程还是波及整个工厂——都可以将生产从管理良好的运营转变为高度动荡的任务。可变性是制造困难的关键原因。因此，工艺工程师集中精力控制干扰也就不足为奇了——这些计划外的干扰会导致工艺之间的差异。
之前，串级控制被视为一种高级架构，用于提高过程抑制干扰的能力。前馈是另一种在工业中广泛使用的高级模式，用于克服传统反馈控制的局限性。虽然串级和前馈控制都涉及额外的仪器和工程时间，但前馈控制不同，它应用于通常远离扰动源的下游过程。前馈通过预测其影响的时间和大小主动校正这些干扰…而不是等待PID对误差的正常测量响应。
与本博客涉及的其他主题一样，通常有几个要点需要记住。就前馈控制的基础而言，考虑以下几点将是有帮助的:
挑出来源
由于频繁的上游负载变化而经历可变性的过程是前馈的良好候选对象。由于频繁，假设干扰是容易识别的，并且可以建模。同样，由于处于上游，因此有理由认为扰动与其下游影响之间存在一段可测量的时间。找出问题根源的能力对于成功的前馈实施至关重要。
动态建模
打个比方，对于负载变化或其他上游扰动所产生的每一次冲击，前馈结构都会产生一次精确定时和大小的反冲击。为了使前馈有效工作，必须计算出精确的扰动模型。该模型必须考虑到各种各样的扰乱——从小而无足轻重到大而不可收拾的扰乱。通过对扰动变化幅度的动态进行建模，前馈架构可以提供适当测量的响应，而无需等待误差增大。
时机决定一切
如果已知扰动对过程的影响是直接的，那么串级控制可能是合适的解决方案。然而，如果过程不能等待PID首先看到错误然后做出响应，那么这就是前馈控制提供独特价值的地方。通过考虑扰动的全部影响，前馈可确保在正确的时间进行精确调整，而不会过早调整控制器并在无意中损害过程。与生活中的大多数事情一样，时机决定一切。
像级联一样，前馈不会影响过程跟踪设定点的能力。即便如此，这也是一种有意义的扰动抑制策略，它利用了PID控制器中的功能。