Hình 2.6.Cấu hình song song của điều khiển truyền thẳng
Ưu điểm của điều khiển truyền thẳng là khả năng loại bỏ nhiễu trước khi nó kịp ảnh hưởng xấu đến quá trình . Tuy nhiên,nhược điểm của điều khiển truyền thẳng là ta phải biết rõ thông tin về quá trình và ảnh hưởng của nhiễu..Khi mô hình quá trình hoàn toàn chính xác , bộ điều khiển truyền thẳng lý tưởng sẽ cho biến ra cần điều khiển bám chặt giá trị đặt . Thực tế là,mô hình quá trình và mô hình nhiễu không bao giờ chính xác,nghĩa là không phải nhiễu nào ta cũng đo được nên bao giờ sai lệch tĩnh bao giờ cũng tồn tại và bộ điều khiển lý tưởng không bao giờ có tính khả thi. Tóm lại,một bộ điều khiển truyền thẳng không có khả năng ổn định một quá trình không ổn định.
Sai lệch mô hình
Bộ điều khiển truyền thẳng tính tóan dựa trên mô hình quá trình.Một mô hình quá trình bao giờ cũng là xấp xỉ của đối tượng thực . Giả sử hàm truyền đạt của đối tượng là : G*= G+ G với là sai lệch của mô hình và bộ điều khiển truyền thẳng là lý tưởng thì đáp ứng ra của quá trình với biến chủ đạo là :
y = G*u=(G + G)G-1r= r + GG-1r (3.6)
Ở đây,ta thấy sai lệch điều khiển sẽ là e = GG-1r tỉ lệ với giá trị đặt và sai lệch của mô hình.
G*d =Gd + G,đáp ứng ra của quá trình sẽ là:
y=GG-1(r-Gdd)+(Gd+ Gd)d=r+ Gdd (*)
phương trình (*) cho thấy bộ điều khiển không có khả năng làm giảm ảnh hưởng của sai lệch mô hình đối tượng cũng như sai lệch mô hình nhiễu tới chất lượng điều khiển . Ðiều này cũng đúng với bộ điều khiển không phải dạng lý tưởng . Tóm lại,bộ điều khiển khá nhạy cảm với sai lệch mô hình.
Nhiễu không đo được
Một nhược điểm nữa của điều khiển truyền thẳng là khả năng bị ảnh hưởng của nhiễu không đo được .Trong thực tế ,bất kỳ một quá trình nào cũng tồn tại nhiều nguồn nhiễu.Ngay khi các biến nhiễu được xem xét đến thì không phải biến nhiễu nào cũng đo được.Ảnh hưởng của chúng được thể hiện ở đáp ứng đầu ra như sau :
y= Gu +Gdd+Gd2d2 = r + Gd2d2 (3.8)
với d2 là nhiễu không đo được và Gd2 là hàm truyền đạt từ d2 tới y.Do đó,sai lệch điều khiển sẽ vẫn tồn tại ngay cả khi G và Gd đều chính xác.
Tính ổn định của bộ điều khiển
Một trường hợp khác là khi đối tượng có đặc tính đáp ứng ngược ,tức là khi G điểm không nằm bên phải trục ảo .Những điểm không này sẽ trở thành điểm cực không ổn định của khâu ngịch đảo G1.Khi đó bộ điều khiển lý tưởng ngay cả thực thi được thì tính ổn định nội của hệ thống không còn được đảm bảo .Ðể biến cần điều khiển bám theo giá trị đặt ,tín hiệu điều khiển sẽ phải tăng hoặc giảm không có giới hạn , điều này không thể chấp nhận trong thực tế.
Ðối tượng không ổn định
Một bộ điều khiển truyền thẳng không có khả năng ổn định một quá trình không ổn định. Ngay cả khi tồn tại bộ điều khiển lý tưởng với hàm truyền đạt G-1(s) khả thi thì
cũng chỉ có tác dụng triệt tiêu điểm cực không ổn định của G(s) nhưng không đảm bảo được tính ổn định nội của hệ thống . Chỉ cần nhiễu đầu vào du rất nhỏ cũng đủ đáp ứng đầu ra tiến tới vô cùng .
y= G(u+du) + Gdd =Gdu (3.9)