Qu'est-ce qu'un contrôleur adaptatif?

Un contrôleur adaptatif est celui qui évalue continuellement ses propres performances dans la régulation des processus industriels pour atteindre des objectifs spécifiques et s'ajuste pour mieux atteindre ces objectifs.Un exemple serait un processus commercial de cuisson alimentaire où le maintien d'une température de cuisson précis est essentiel pour produire systématiquement un produit de haute qualité.La variabilité du produit traité ou dans l'usine de transformation elle-même frustra cette cohérence.Une telle variabilité peut être prédite ou imprévue.Des systèmes de contrôle adaptatifs ont été développés pour traiter avec l'un ou les deux types.

Il existe deux groupes de contrôle de consigne, où le point de consigne, ou la valeur de fonctionnement souhaitée, et la variable de processus, la valeur réelle, sont comparées, ce qui donne une décision de sortie.Le premier est un contrôle traditionnel de désactivation tel que celui utilisé dans les thermostats domestiques, où la chaleur est activée ou désactivée.Le deuxième type est le contrôle de la limitation, le même type utilisé pour contrôler la vitesse d'une automobile en appliquant proportionnellement plus ou moins de puissance via l'accélérateur.Le dérivé proportionnel-intégral (PID) ou le contrôle à trois modes est l'algorithme le plus courant utilisé par les contrôleurs de processus pour exécuter l'action de contrôle de la limitation.En bref, un contrôleur PID fournit une intervention immédiate, à long terme et anticipée pour manipuler un actionneur de contrôle, tel qu'un accélérateur de moteur, pour faire en sorte que la variable de processus soit égale au point de consigne souhaité, et le maintenez-le là.

Bien que les premières stratégies de contrôleur adaptative aient été développées pour les systèmes de pilote automatique d'aviation et les véhicules spatiaux précoces, les utilisations les plus prolifiques du contrôle adaptatif ont été dans le domaine du contrôle des processus industriels et dans le transport.Avec l'utilisation généralisée des micro-ordinateurs, le contrôle adaptatif a également trouvé son chemin dans les systèmes axés sur les consommateurs quotidiens.Le régulateur de vitesse automobile en est un exemple.

Les régulateurs de croisière augmentent les limites de la PID avec des ajustements de réglage de la commande adaptative.Si un pilote définit le régulateur de vitesse pour 60 mph (96,5 km / h), le système détecte continuellement la vitesse réelle, la compare au point de consigne de 60 mph (96,5 km / h) et module l'accélérateur pour maintenir la vitesse.Ce système est conçu pour fonctionner de manière cohérente sur un terrain de niveau.

Si la même automobile remorquait une remorque, augmentant une pente abrupte ou dans un vent de face raide, le modèle PID nécessiterait un réglage plus agressif pour lui permettre de fournir la même réactivité relative aux conditions changeantes tout en gardant la vitesse de croisière réelleconstant.La section adaptative du contrôleur ressentirait le changement de réactivité et ajusterait agressivement le réglage du PID pour maintenir la vitesse cohérente.Ceci est imprévu, car l'ajustement est purement basé sur la réactivité du système.

Un contrôleur adaptatif de variabilité prévu est préprogrammé pour modifier son réglage PID avec une variable connue.Par exemple, ce type de contrôleur adaptatif pourrait être utilisé dans un contrôle de chauffage sur un processus industriel qui devient normalement et prévisible exothermique à un point de sa course.Les contrôleurs adaptatifs aident les systèmes industriels, de transport et de consommation pour faire face à la variabilité de toutes ses formes.