Co je adaptivní řadič?

Adaptivní řadič je ten, který průběžně vyhodnocuje svůj vlastní výkon při regulaci průmyslových procesů k dosažení konkrétních cílů a přizpůsobuje se, aby tyto cíle lépe dosáhl. Příkladem by mohl být komerční způsob vaření potravin, kde je nezbytné udržovat přesnou teplotu vaření, aby se důsledně vyráběla vysoce kvalitní produkt. Variabilita zpracovávaného produktu nebo samotného zpracovatelského závodu tuto konzistenci frustruje. Takovou variabilitu lze předvídat nebo nepředvídat. Adaptivní kontrolní systémy byly vyvinuty pro řešení jednoho nebo obou typů.

Existují dvě skupiny řízení žádané hodnoty, kde se porovnává žádaná hodnota nebo požadovaná provozní hodnota a procesní proměnná, skutečná hodnota, což vede k rozhodnutí o výstupu. Prvním z nich je tradiční ovládání zapnuto-vypnuto, jaké se používá u domácích termostatů, kde je teplo zapnuto nebo vypnuto. Druhým typem je ovládání škrticí klapky, stejný typ, který se používá k řízení rychlosti automobilu proporcionálním působením více či méně energie na plynový pedál. Proporcionální integrální derivace (PID) nebo řízení ve třech režimech je nejběžnějším algoritmem používaným procesními kontroléry k provádění akčních škrtících akcí. Stručně řečeno, PID regulátor poskytuje okamžitý, dlouhodobý a předvídavý zásah k manipulaci s ovládacím akčním členem, jako je škrticí klapka motoru, aby se proměnná procesu rovnala požadované žádané hodnotě a udržovala se tam.

Zatímco první adaptivní strategie regulátorů byly vyvinuty pro systémy autopilotů letectví a vozidla s kosmickým raným časem, nejplodnější využití adaptivního řízení bylo v oblasti řízení průmyslových procesů a v dopravě. Díky rozsáhlému používání mikropočítačů se adaptivní řízení také dostalo do každodenních spotřebitelských systémů. Jedním z příkladů je tempomat v automobilu.

Tempomaty zvyšují PID škrtení s adaptivním nastavením ladění ovládání. Pokud řidič nastaví tempomat na 60 km / h (96,5 km / h), systém nepřetržitě snímá skutečnou rychlost, porovnává ji s požadovanou hodnotou 60,5 mph (96,5 km / h) a moduluje akcelerátor tak, aby udržoval rychlost. Tento systém je navržen pro soustavnou práci na vodorovném povrchu.

Pokud by stejný automobil táhl přívěs, stoupal do strmého svahu nebo do tuhého větru, vyžadoval by model PID agresivnější ladění, aby mohl stále poskytovat stejnou relativní odezvu na měnící se podmínky při zachování skutečné konstantní rychlosti jízdy. Adaptivní část řídicí jednotky by cítila změnu v odezvě a agresivně upravila ladění PID, aby byla rychlost konzistentní. To je nepředvídatelné, protože úprava je čistě založena na citlivosti systému.

Předpokládaný adaptivní řadič je předprogramován tak, aby změnil své PID ladění známou proměnnou. Tento typ adaptivního regulátoru může být například použit v regulaci vytápění průmyslového procesu, který normálně a předvídatelně jde exotermicky v bodě během jeho provozu. Adaptivní regulátory pomáhají průmyslovým, dopravním a spotřebitelským systémům vyrovnat se s variabilitou ve všech jeho podobách.