Co to jest kontroler adaptacyjny?
Sterownik adaptacyjny to taki, który stale ocenia swoją wydajność w zakresie regulacji procesów przemysłowych w celu osiągnięcia określonych celów i dostosowuje się, aby lepiej osiągnąć te cele. Przykładem może być komercyjny proces gotowania żywności, w którym utrzymanie dokładnej temperatury gotowania jest niezbędne do konsekwentnego wytwarzania produktu wysokiej jakości. Zmienność przetwarzanego produktu lub samego zakładu przetwórczego udaremnia tę spójność. Taka zmienność może być przewidywalna lub nieprzewidziana. Adaptacyjne systemy sterowania zostały opracowane do obsługi jednego lub obu typów.
Istnieją dwie grupy regulacji wartości zadanej, w których wartość zadana lub pożądana wartość robocza i zmienna procesowa, wartość rzeczywista, są porównywane, co daje decyzję wyjściową. Pierwszym z nich jest tradycyjne sterowanie włącz / wyłącz, takie jak stosowane w domowych termostatach, w których ciepło jest włączane lub wyłączane. Drugi typ to kontrola dławienia, ten sam typ używany do kontrolowania prędkości samochodu poprzez proporcjonalne dostarczanie większej lub mniejszej mocy przez akcelerator. Kontrola proporcjonalna-całkująca-pochodna (PID) lub kontrola w trzech trybach jest najczęstszym algorytmem stosowanym przez kontrolery procesu do wykonywania akcji kontrolnej dławienia. W skrócie, sterownik PID zapewnia natychmiastową, długoterminową i wyprzedzającą interwencję w celu manipulowania siłownikiem sterującym, takim jak przepustnica silnika, w celu wyrównania zmiennej procesowej do żądanej wartości zadanej i utrzymania jej na tym poziomie.
Podczas gdy opracowano pierwsze strategie adaptacyjnego kontrolera dla systemów autopilota lotniczego i wczesnych pojazdów kosmicznych, najbardziej rozpowszechnione zastosowania adaptacyjnego sterowania miały miejsce w dziedzinie kontroli procesów przemysłowych i transportu. Dzięki powszechnemu użyciu mikrokomputerów kontrola adaptacyjna znalazła również zastosowanie w codziennych systemach zorientowanych na konsumentów. Tempomat samochodowy jest tego przykładem.
Tempomat zwiększa dławienie PID dzięki adaptacyjnym regulacjom regulacji regulacji. Jeśli kierowca ustawia tempomat na 60 mph (96,5 km / h), system stale wykrywa rzeczywistą prędkość, porównuje ją z wartością zadaną 60 mph (96,5 km / h) i moduluje przyspieszenie w celu utrzymania prędkości. Ten system jest zaprojektowany do pracy konsekwentnie na równym podłożu.
Gdyby ten sam samochód holował przyczepę, jechał pod stromym zboczem lub przy silnym wietrze, model PID wymagałby bardziej agresywnego strojenia, aby nadal zapewniał taką samą względną reakcję na zmieniające się warunki, przy jednoczesnym utrzymaniu stałej prędkości przelotowej. Adaptacyjna sekcja kontrolera wyczułaby zmianę reakcji i agresywnie dostosowała strojenie PID, aby utrzymać stałą prędkość. Jest to nieprzewidziane, ponieważ dostosowanie opiera się wyłącznie na responsywności systemu.
Przewidywany adaptacyjny regulator zmienności jest wstępnie zaprogramowany w celu zmiany strojenia PID za pomocą znanej zmiennej. Na przykład ten typ regulatora adaptacyjnego można zastosować do sterowania ogrzewaniem w procesie przemysłowym, który normalnie i przewidywalnie przechodzi w egzotermikę w pewnym momencie jego przebiegu. Adaptacyjne sterowniki pomagają systemom przemysłowym, transportowym i konsumenckim radzić sobie ze zmiennością we wszystkich jej postaciach.