¿Qué es un controlador adaptativo?
Un controlador adaptativo es uno que evalúa continuamente su propio desempeño en la regulación de los procesos industriales para lograr objetivos específicos y se ajusta mejor para lograr estos objetivos. Un ejemplo sería un proceso comercial de cocción de alimentos donde mantener una temperatura de cocción precisa es esencial para producir constantemente un producto de alta calidad. La variabilidad en el producto que se está procesando, o en la planta de procesamiento misma, frustra esta consistencia. Dicha variabilidad se puede predecir o impredecirse. Se han desarrollado sistemas de control adaptativos para tratar uno o ambos tipos.
Hay dos agrupaciones de control del punto de ajuste, donde el punto de ajuste o el valor operativo deseado, y el proceso de la variable, el valor real, se comparan, produciendo una decisión de salida. El primero es el control tradicional de encendido-apagado, como el utilizado en los termostatos del hogar, donde el calor está encendido o apagado. El segundo tipo es el control del estrangulamiento, el mismo tipo utilizado para controlar la velocidad de un automóvilIle aplicando proporcionalmente más o menos potencia a través del acelerador. El control proporcional-derivado integral (PID) o el control de tres modos es el algoritmo más común utilizado por los controladores de procesos para ejecutar la acción de control de estrangulamiento. Brevemente, un controlador PID proporciona intervención inmediata, a largo plazo y anticipatoria para manipular un actuador de control, como un acelerador del motor, para que la variable del proceso sea igual al punto de ajuste deseado y mantenerlo allí.
Si bien las primeras estrategias de controlador adaptativo se desarrollaron para los sistemas de piloto automático de aviación y los primeros vehículos espaciales, los usos más prolíficos del control adaptativo han sido en el ámbito de control de procesos industriales y en el transporte. Con el uso generalizado de las microcomputadoras, el control adaptativo también ha llegado a los sistemas cotidianos orientados al consumidor. El control de crucero automotriz es un ejemplo de esto.
Aumento de controles de cruceroPID estrangulamiento con ajustes de ajuste de control adaptativo. Si un controlador establece el control de crucero para 60 mph (96.5 kph), el sistema detecta continuamente la velocidad real, lo compara con el punto de ajuste de 60 mph (96.5 kph) y modula el acelerador para mantener la velocidad. Este sistema está diseñado para funcionar consistentemente en tierra de nivel.
Si el mismo automóvil remolcara un remolque, subiera una pendiente empinada o en un viento de cabeza rígido, el modelo PID requeriría un ajuste más agresivo para permitir que aún proporcione la misma capacidad de respuesta relativa a las condiciones cambiantes mientras mantiene constante la velocidad de crucero real. La sección adaptativa del controlador sentiría el cambio en la capacidad de respuesta y ajustaría el ajuste PID agresivamente para mantener la velocidad consistente. Esto no se debe a la capacidad, ya que el ajuste se basa puramente en la capacidad de respuesta del sistema.
Un controlador adaptativo de variabilidad predicho está preprogramado para cambiar su ajuste PID con una variable conocida. Por ejemplo, este tipo deEl controlador daptativo podría usarse en un control de calefacción en un proceso industrial que normalmente y previsiblemente se vuelve exotérmico en un punto durante su ejecución. Los controladores adaptativos ayudan a los sistemas industriales, de transporte y de consumo a hacer frente a la variabilidad en todas sus formas.