1）反馈控制

反馈控制是基于反馈原理建立的控制方法。所谓反馈原理，就是根据系统输出变化的信息来实施控制，即通过在系统的输出端设置比较分析手段，比较系统的实际行为（输出结果）与期望行为（目标要求），发现存在的偏差，并采取措施修正系统的行为，以减少或消除偏差，从而获得预期的系统性能。反馈控制其实是用已经发生的情况来指导现在和将来。

（1）反馈控制的优点

①反馈控制符合人们的认知规律。人们的知识获取必须遵循实践、认识，再实践、再认识的过程。所谓“吃一堑长一智”意思是说受到一次挫折，便得到一次教训，增长一分才智，是经过失败取得教训的道理。在反馈控制模式下，通过比较系统的目标和实际运行的结果，发现存在的问题，探求解决问题的办法，调整系统的行为，得到符合目标要求的结果。这一过程与人们的认知过程完全吻合。

②反馈控制方法容易实现。出现了偏离目标的结果，总是能够发现，而对于已经发现的问题，总是能够寻找出导致其发生的原因，对于已经明确原因的问题，总是能够制订出解决问题的办法。因此，反馈控制具有实践中的可实现性。

（2）反馈控制的缺点

①反馈控制的根本性缺点是不能实现理想的控制。最理想的控制是能够将不期望的结果控制在未发生状态。而反馈控制则需要在偏离目标的不良结果已经出现，而且这一结果要大到足以能够发现时才能够获悉，并采取措施纠正，而已铸成的不良后果难以改变。

②反馈控制的效果具有时滞性。即从发现偏差到采取控制措施并得到控制效果之间往往存在时间延迟现象。由于系统“惯性定律”的作用，即便是及时发现了问题，并适时采取了控制措施，对象系统依然会沿着偏离目标的方向继续运行，直到在持续的控制作用下逐步改变运动轨迹，返回所要求的目标方向。而对象系统越大，其惯性会越大，达到控制效果的时间将会越长。

③反馈控制措施的力度难以把握。在实施反馈控制时，“矫枉过正”的情况时有发生，这种情况下，控制过程将呈现一个“减幅震荡”的过程。如果出现这种情况，控制效果的实现将会花费更长的时间。

以上缺点的存在，表明反馈控制是存在一定问题的，当不良问题发生的严重程度超出了控制手段能够控制的程度或者实施控制的时机或力度不当，就有可能使得系统失去有效控制，甚至导致系统发生崩溃。

2）前馈控制

系统出现偏离目标的结果，其本质上是由环境向系统输入的异常导致的。在设计系统时，总是按照理想的输入来设计系统的功能，只要是输入保持理想状态，系统就能够正常生产理想的输出。然而，当来自环境的输入发生了意外，不能给予系统以正常输入，而系统仍然按照原来的既定模式运行，偏离目标的结果就不可避免地产生了。(www.daowen.com)

于是，能否从系统的输入端（系统的前端）来寻求实施控制，防范不期望的结果产生，从而实现理想的控制。这种想法显然是合乎逻辑的。前馈控制的思想由此产生。

（1）前馈控制模式

前馈控制在系统的输入端设置模拟分析手段，通过构建模仿真实系统行为的模拟仿真模型，预测系统输入的可能的各种变化，并以这种可能的变化作为系统的输入，借助仿真模型模拟真实系统的运行情况，观测和考察其产生的结果，并将这些结果与预定目标进行比较分析，提前发现可能偏离目标的结果，并针对导致这种结果的因素，预先制订调整系统行为的措施（即应对“预案”），当不期望的输入如期而来时，便启动“预案”，提前修正系统的行为，以应对变化了的不期望的输入，从而确保系统所要求的目标结果的实现。

（2）前馈控制的优点

前馈控制的优点是非常明显的，它克服了反馈控制模式下必须在不良结果已经产生才能够加以识别并实施控制的不足，能够有效地实现理想的控制结果，即能够防范偏离目标的不良结果的发生，将其控制在未发生状态。只要能够充分估计到所有的由于环境的改变所导致的不期望的输入变化，并预见到由于这些输入变化可能导致的不良结果，即能够成功制订应对相应变化的预案，从而能够有效防止偏离目标的结果发生，确保在不可控制的外部环境因素发生变化时，依然能够实现既定的目标输出。因此，前馈控制具有的精确性、预见性和及时性，理论上可以做到对被控变量无差控制。

（3）前馈控制的缺点

实施前馈控制必须具备两个前提条件：一是要有大量的、准确的、完备的信息，以支持对输入的所有可能的变化进行有效预测；二是要有科学的、经过实践检验的模拟仿真模型，这种模型既要具备对过程变化的高度敏感性，还要具备动态性特征，能够准确、有效地针对给定的输入，分析出系统可能产生的所有结果。

要同时具备这两个条件，在人们的认知水平没有发展到足够高度，支撑分析手段的信息技术没有充分发展，尤其是模拟仿真技术未得到成熟运用之前，是不可想象的和不能实现的，而在这种情况下采用前馈控制是存在风险的。一旦没有能够预见到的情况发生，系统就有可能出现失控的情况。

3）理想的系统控制模式

理想的控制模式应该兼有上述两种控制模式的优点，即以前馈控制方式为主，以反馈控制为补充。在构建系统时，通过引入模拟仿真的分析手段，充分预估来自环境输入可能发生的所有变化，并针对每一种不期望的变化，预先制订好行之有效的应对措施（预案），从而确保系统在未来不断变化的环境中，始终能够置于有效的控制之下，防止不期望的结果发生；与此同时，将反馈控制方式作为前馈控制方式的补偿机制，以防范出现确实未能预估到的情况发生时，能够通过反馈控制机制形成有效的补救措施。通过这样两种控制方式的有机结合，可以形成如图4-3所示的系统理想模型。

图4-3　理想的系统控制模型