Cos'è un controller adattivo?

Un controller adattivo è quello che valuta continuamente le proprie prestazioni nella regolazione dei processi industriali per raggiungere obiettivi specifici e si adatta a raggiungere meglio questi obiettivi.Un esempio sarebbe un processo di cottura alimentare commerciale in cui mantenere una temperatura di cottura precisa è essenziale per produrre costantemente un prodotto di alta qualità.La variabilità nel prodotto in fase di elaborazione o nell'impianto di elaborazione stesso, frustra questa coerenza.Tale variabilità può essere prevista o non previsto.Sono stati sviluppati sistemi di controllo adattivo per gestire uno o entrambi i tipi.

Esistono due raggruppamenti di controllo del setpoint, in cui il setpoint o il valore operativo desiderato e la variabile di processo, il valore effettivo, vengono confrontati, che producono una decisione di output.Il primo è il tradizionale controllo on-off come quello usato nei termostati domestici, dove il calore è acceso o spento.Il secondo tipo è il controllo di limitazione, lo stesso tipo utilizzato per controllare la velocità di un'automobile applicando proporzionalmente più o meno energia attraverso l'acceleratore.Il controllo proporzionale-integrale-derivato (PID) o in tre modalità è l'algoritmo più comune utilizzato dai controller di processo per eseguire l'azione di controllo della thottling.In breve, un controller PID fornisce un intervento immediato, a lungo termine e anticipatorio per manipolare un attuatore di controllo, come l'acceleratore del motore, per rendere la variabile di processo uguale al setpoint desiderato e tenerlo lì.

Mentre sono state sviluppate le prime strategie di controller adattive per i sistemi di autopilota aeroponale e i veicoli spaziali precoci, gli usi più prolifici del controllo adattivo sono stati nel regno del controllo dei processi industriali e nei trasporti.Con l'uso diffuso di microcomputer, il controllo adattivo si è anche fatto strada nei sistemi quotidiani orientati ai consumatori.Il controllo della crociera automobilistico ne è un esempio.

I controlli di crociera aumentano la limitazione del PID con regolazioni di ottimizzazione del controllo adattivo.Se un driver imposta il controllo della crociera per 60 mph (96,5 kph), il sistema rileva continuamente la velocità effettiva, lo confronta con il setpoint da 60 mph (96,5 km / h) e modula l'acceleratore per mantenere la velocità.Questo sistema è progettato per funzionare costantemente a terra.

Se la stessa automobile stesse rimorchiando un rimorchio, salendo una pendenza ripida o in un vento contrario rigido, il modello PID richiederebbe una messa a punto più aggressiva per consentirgli di fornire ancora la stessa reattività relativa alle mutevoli condizioni mantenendo l'effettiva velocità di crocieracostante.La sezione adattiva del controller rileverebbe il cambiamento nella reattività e adeguarebbe l'accordatura del PID in modo aggressivo per mantenere coerente la velocità.Ciò non è previsto, poiché l'adeguamento si basa esclusivamente sulla reattività del sistema.

Un controller adattivo di variabilità previsto è preprogrammatico per cambiare la sua messa a punto PID con una variabile nota.Ad esempio, questo tipo di controller adattivo potrebbe essere utilizzato in un controllo di riscaldamento su un processo industriale che normalmente e prevedibilmente diventa esotermico in un punto durante la sua corsa.I controller adattivi aiutano i sistemi industriali, di trasporto e di consumo a far fronte alla variabilità in tutte le sue forme.