アダプティブコントローラーとは

適応コントローラーとは、特定の目標を達成するために工業プロセスを調整する際に自身のパフォーマンスを継続的に評価し、これらの目標をより良く達成するためにそれ自体を調整するコントローラーです。 例は、高品質の製品を一貫して生産するために正確な調理温度を維持することが不可欠である商業的な食品調理プロセスです。 処理中の製品、または処理プラント自体のばらつきにより、この一貫性が損なわれます。 このような変動は、予測される場合と予測されない場合があります。 どちらかまたは両方のタイプに対処するために、適応制御システムが開発されました。

セットポイント制御には2つのグループがあり、セットポイントまたは目的の動作値とプロセス変数（実際の値）が比較され、出力決定が行われます。 1つ目は、家庭用サーモスタットで使用されるような従来のオン/オフ制御で、熱がオンまたはオフになります。 2番目のタイプはスロットル制御です。これは、加速器を介してより多くの電力またはより少ない電力を比例的に適用することによって自動車の速度を制御するために使用されるものと同じタイプです。 比例-積分-微分（PID）または3モード制御は、プロセスコントローラーがスロットル制御アクションを実行するために使用する最も一般的なアルゴリズムです。 簡単に言うと、PIDコントローラーは、エンジンスロットルなどの制御アクチュエーターを操作して、プロセス変数を目的の設定値と等しくし、そこに保持するための、即時、長期、および予測介入を提供します。

最初の適応コントローラー戦略は、航空自動操縦システムと初期宇宙船向けに開発されましたが、適応制御の最も多用されている用途は、産業プロセス制御分野と輸送でした。 マイクロコンピュータの普及により、適応制御は日常の消費者向けシステムにも取り入れられています。 自動車クルーズコントロールは、この一例です。

クルーズコントロールは、適応制御調整によりPID調整を強化します。 ドライバーがクルーズコントロールを60 mph（96.5 kph）に設定すると、システムは継続的に実際の速度を検知し、それを60 mph（96.5 kph）の設定値と比較し、速度を維持するためにアクセルを調整します。 このシステムは、平らな地面で一貫して動作するように設計されています。

同じ自動車がトレーラーをけん引したり、急な坂を登ったり、逆風になったりした場合、PIDモデルは実際の巡航速度を一定に保ちながら、条件の変化に対して同じ相対的な応答性を提供するために、より積極的なチューニングが必要になります。 コントローラーのアダプティブセクションは、応答性の変化を感知し、PIDチューニングを積極的に調整して速度の一貫性を保ちます。 調整は純粋にシステムの応答性に基づいているため、これは予測できません。

予測された可変性適応コントローラーは、既知の変数でPID調整を変更するように事前にプログラムされています。 たとえば、このタイプの適応コントローラは、通常、実行中のある時点で予想どおりに発熱する工業プロセスの加熱制御に使用できます。 アダプティブコントローラーは、産業、輸送、および消費者システムがあらゆる形態の変動に対処するのに役立ちます。