Was ist ein adaptiver Controller?

Ein adaptiver Controller ist einer, der seine eigene Leistung bei der Regulierung von industriellen Prozessen ständig bewertet, um spezifische Ziele zu erreichen, und sich selbst anpassen, um diese Ziele besser zu erreichen.Ein Beispiel wäre ein kommerzieller Kochprozess für Lebensmittel, bei dem die Aufrechterhaltung einer präzisen Kochtemperatur für die konsequente Herstellung eines hochwertigen Produkts von entscheidender Bedeutung ist.Die Variabilität des verarbeiteten Produkts oder in der Verarbeitungsanlage selbst frustriert diese Konsistenz.Eine solche Variabilität kann entweder vorhergesagt oder nicht vorgegeben werden.Es wurden adaptive Steuerungssysteme entwickelt, um eine oder beide Typen zu behandeln.

Es gibt zwei Gruppierungen von Sollwertsteuerung, wobei der Sollwert oder der gewünschte Betriebswert und die Prozessvariable, der tatsächliche Wert, verglichen werden, was zu einer Ausgabeentscheidung führt.Die erste ist eine traditionelle Ein-Aus-Kontrolle, wie sie bei Heimthermostaten verwendet werden, wo die Hitze entweder ein- oder ausgeschaltet ist.Der zweite Typ ist eine Drosselsteuerung, die gleiche Art, mit der die Geschwindigkeit eines Automobils durch proportionaler Leistung mehr oder weniger Strom über den Gaspedal angewendet wird.Proportional-Integral-Derivat (PID) oder Dreimodussteuerung ist der häufigste Algorithmus, der von Prozesscontrollern zur Durchführung von Wirkungsmaßnahmen der Drosselung verwendet wird.Kurz gesagt, ein PID -Controller bietet eine sofortige, langfristige und vorausschauende Intervention, um einen Kontrollantrieb wie ein Motordrossel zu manipulieren, um die Prozessvariable gleich den gewünschten Sollwert zu machen und dort zu halten.

Während die ersten adaptiven Controller -Strategien für Luftfahrt -Autopilotensysteme und frühe Raumfahrzeuge entwickelt wurden, war die produktivste Verwendung adaptiver Kontrolle im Bereich der industriellen Prozesskontrolle und im Transport.Mit der weit verbreiteten Verwendung von Mikrocomputern hat die adaptive Kontrolle auch ihren Weg in die alltäglichen verbraucherorientierten Systeme gefunden.Die Automobilgeschwindigkeitsregelung ist ein Beispiel dafür.

Geschwindigkeitsregelungen Augment PID Drosseln mit adaptiven Steuereinstellungen.Wenn ein Treiber die Tempomat für 60 Meilen pro Stunde (96,5 km / h) festlegt, vergleicht das System die tatsächliche Geschwindigkeit kontinuierlich, vergleicht sie mit dem Sollwert von 60 Meilen pro Stunde (96,5 km / h) und moduliert den Gaspedal, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.Dieses System ist so konzipiert, dass sie konsequent auf ebenem Boden funktioniert.

Wenn das gleiche Auto einen Anhänger schleppt und eine steile Steigung in einen steifen Gegenwind hinaufstieg, würde das PIDKonstante.Der adaptive Abschnitt des Controllers würde die Änderung der Reaktionsfähigkeit erkennen und das PID -Tuning aggressiv anpassen, um die Geschwindigkeit konsistent zu halten.Dies ist unvorhersehbar, da die Anpassung ausschließlich auf der Systemreaktionsfähigkeit basiert.

Eine vorhergesagte Variabilitäts -adaptive Controller wird vorprogrammiert, um seine PID -Abstimmung mit einer bekannten Variablen zu ändern.Beispielsweise könnte diese Art von adaptiven Controller bei einer Heizkontrolle für einen industriellen Prozess verwendet werden, der normalerweise und vorhersehbar an einem Punkt während seines Laufs exotherm wird.Adaptive Controller helfen Industrie-, Transport- und Verbrauchersystemen, die Variabilität in allen Formen zu bewältigen.