Wat is een adaptieve controller?
Een adaptieve controller is er een die voortdurend zijn eigen prestaties evalueert bij het reguleren van industriële processen om specifieke doelen te bereiken, en zichzelf aanpast om deze doelen beter te bereiken. Een voorbeeld hiervan is een commercieel kookproces waarbij het handhaven van een precieze kooktemperatuur essentieel is voor het consequent produceren van een product van hoge kwaliteit. Variabiliteit in het product dat wordt verwerkt, of in de verwerkingsfabriek zelf, frustreert deze consistentie. Dergelijke variabiliteit kan worden voorspeld of niet worden voorspeld. Adaptieve besturingssystemen zijn ontwikkeld om met beide of beide typen om te gaan.
Er zijn twee groepen setpoint-regeling, waarbij het setpoint, of de gewenste bedrijfswaarde, en procesvariabele, de werkelijke waarde, worden vergeleken, wat een uitvoerbeslissing oplevert. De eerste is traditionele aan / uit-regeling zoals die wordt gebruikt in thermostaten voor thuis, waarbij de warmte aan of uit staat. Het tweede type is smoorregeling, hetzelfde type dat wordt gebruikt om de snelheid van een auto te regelen door proportioneel meer of minder vermogen door het gaspedaal toe te passen. Proportional-Integral-Derivative (PID) of driemodusbesturing is het meest gebruikelijke algoritme dat door procescontrollers wordt gebruikt voor het uitvoeren van throttling control-acties. In het kort biedt een PID-controller onmiddellijke, lange termijn en anticiperende interventie om een besturingsactuator, zoals een motorgasklep, te manipuleren om het proces variabel te maken met het gewenste setpoint en het daar te houden.
Hoewel de eerste adaptieve controllerstrategieën werden ontwikkeld voor automatische pilootsystemen en vroege ruimtevaartuigen, was het meest productieve gebruik van adaptieve besturing in het industriële procesbesturingsgebied en in transport. Met het wijdverbreide gebruik van microcomputers heeft adaptieve controle ook zijn weg gevonden naar alledaagse consumentgerichte systemen. Automotive cruise control is hiervan een voorbeeld.
Cruisecontrols vergroten PID-throttling met adaptieve afstemmingsaanpassingen. Als een bestuurder de cruise control instelt op 60 mph (96,5 km / u), detecteert het systeem continu de werkelijke snelheid, vergelijkt deze met het instelpunt 60 mph (96,5 km / u) en moduleert het gaspedaal om de snelheid te handhaven. Dit systeem is ontworpen om consistent op een vlakke ondergrond te werken.
Als dezelfde auto een aanhangwagen zou slepen, een steile helling op zou gaan, of in een stijve tegenwind zou gaan, zou het PID-model agressiever moeten afstemmen om nog steeds dezelfde relatieve respons te bieden op veranderende omstandigheden, terwijl de werkelijke kruissnelheid constant blijft. Het adaptieve gedeelte van de controller zou de verandering in reactievermogen detecteren en de PID-aanpassing agressief aanpassen om de snelheid consistent te houden. Dit is niet voorspeld, omdat de aanpassing puur is gebaseerd op het reactievermogen van het systeem.
Een voorspelde adaptiviteitscontroller is voorgeprogrammeerd om zijn PID-afstemming te wijzigen met een bekende variabele. Dit type adaptieve regelaar zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt in een verwarmingsregeling op een industrieel proces dat normaal en voorspelbaar exotherm wordt op een punt tijdens zijn run. Adaptieve controllers helpen industriële, transport- en consumentensystemen om te gaan met variabiliteit in al zijn vormen.