Adaptive Controller คืออะไร?

ตัวควบคุมแบบปรับได้นั้นเป็นตัวหนึ่งที่ประเมินประสิทธิภาพของตัวเองอย่างต่อเนื่องในการควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจงและปรับตัวเองเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ได้ดีขึ้น ตัวอย่างจะเป็นกระบวนการปรุงอาหารเชิงพาณิชย์ที่การรักษาอุณหภูมิการปรุงอาหารที่แม่นยำนั้นเป็นสิ่งจำเป็นต่อการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงอย่างต่อเนื่อง ความแปรปรวนในผลิตภัณฑ์ที่กำลังประมวลผลหรือในโรงงานแปรรูปเองทำให้รอดพ้นจากความมั่นคงนี้ ความแปรปรวนดังกล่าวสามารถทำนายหรือไม่คาดการณ์ล่วงหน้าได้ ระบบควบคุมแบบปรับได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อจัดการกับชนิดใดชนิดหนึ่งหรือทั้งสองอย่าง

มีการจัดกลุ่มสองชุดของการควบคุม setpoint โดยที่ setpoint หรือค่าปฏิบัติการที่ต้องการและตัวแปรกระบวนการซึ่งเป็นค่าจริงถูกนำมาเปรียบเทียบเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการตัดสินใจเอาต์พุต วิธีแรกคือการควบคุมเปิด - ปิดแบบดั้งเดิมเช่นที่ใช้ในอุณหภูมิบ้านซึ่งความร้อนสามารถเปิดหรือปิดได้ ประเภทที่สองคือการควบคุมปริมาณชนิดเดียวกันที่ใช้ในการควบคุมความเร็วของรถยนต์โดยใช้พลังงานมากขึ้นหรือน้อยลงผ่านคันเร่งตามสัดส่วน Proportional-Integral-Derivative (PID) หรือการควบคุมสามโหมดเป็นอัลกอริทึมทั่วไปที่ใช้โดยตัวควบคุมกระบวนการเพื่อดำเนินการควบคุมปริมาณ สั้น ๆ ตัวควบคุม PID ให้การแทรกแซงทันทีและระยะยาวที่คาดการณ์ไว้เพื่อจัดการกับแอคชูเอเตอร์ควบคุมเช่นคันเร่งของเครื่องยนต์เพื่อให้ตัวแปรกระบวนการเท่ากับค่าที่ต้องการและเก็บไว้ที่นั่น

ในขณะที่กลยุทธ์ตัวควบคุมแบบปรับได้ครั้งแรกได้รับการพัฒนาสำหรับระบบการบินอัตโนมัติและยานอวกาศก่อนการใช้งานที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของการควบคุมแบบปรับได้อยู่ในขอบเขตการควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมและในการขนส่ง ด้วยการใช้ไมโครคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลายการควบคุมแบบปรับได้ก็พบว่ามันเข้าสู่ระบบที่มุ่งเน้นผู้บริโภคเป็นประจำทุกวัน การควบคุมเรือยนต์เป็นตัวอย่างหนึ่งของสิ่งนี้

ระบบควบคุมความเร็วคงที่เพิ่มปริมาณ PID ​​ด้วยการปรับจูนควบคุมแบบปรับได้ หากผู้ขับขี่ตั้งค่าระบบควบคุมความเร็วคงที่เป็น 60 ไมล์ต่อชั่วโมง (96.5 กม. / ชม.) ระบบจะตรวจจับความเร็วที่แท้จริงเปรียบเทียบกับจุดตรวจสอบความเร็ว 60 ไมล์ต่อชั่วโมง (96.5 กม.) และปรับคันเร่งเพื่อรักษาความเร็ว ระบบนี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานอย่างต่อเนื่องในระดับพื้นดิน

หากรถยนต์คันเดียวกันลากจูงรถพ่วงขึ้นไปบนทางลาดชันหรือเข้าไปในลมมรสุมโมเดล PID จะต้องมีการปรับจูนแบบก้าวร้าวมากขึ้นเพื่อให้มันยังคงให้การตอบสนองแบบสัมพัทธ์เหมือนกันกับการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในขณะที่รักษาความเร็วคงที่ ส่วนการปรับตัวของคอนโทรลเลอร์จะรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองและปรับการปรับแต่ง PID อย่างจริงจังเพื่อให้ความเร็วคงที่ สิ่งนี้ไม่ได้ถูกคาดการณ์ไว้เนื่องจากการปรับขึ้นอยู่กับการตอบสนองของระบบอย่างแท้จริง

คอนโทรลเลอร์การปรับความแปรปรวนที่คาดการณ์ไว้ล่วงหน้าจะถูกตั้งโปรแกรมล่วงหน้าเพื่อเปลี่ยนการปรับแต่ง PID ด้วยตัวแปรที่รู้จัก ตัวอย่างเช่นตัวควบคุมแบบปรับได้นี้สามารถใช้ในการควบคุมความร้อนในกระบวนการทางอุตสาหกรรมซึ่งโดยปกติแล้วจะเกิดคายความร้อนที่จุดใดจุดหนึ่งในระหว่างการวิ่ง ตัวควบคุมแบบปรับได้ช่วยให้ระบบอุตสาหกรรมการขนส่งและผู้บริโภคสามารถรับมือกับความแปรปรวนในทุกรูปแบบ