Hva er en Adaptive Controller?

January 31  by Eliza

En adaptiv kontrolleren er en som kontinuerlig evaluerer sitt arbeid i å regulere industrielle prosesser for å oppnå konkrete mål, og justerer seg til bedre oppnå disse målene. Et eksempel kan være en kommersiell mat matlaging prosess der opprettholde en presis matlaging temperatur er viktig å konsekvent produsere et produkt av høy kvalitet. Variabilitet i produktet som blir behandlet, eller i prosessanlegget selv, frustrere denne konsistens. Slike variasjoner kan enten bli spådd eller uforutsette. Adaptive styresystemer har blitt utviklet for å håndtere den ene eller begge typer.

Det er to grupperinger av nominell verdi kontroll, hvor innstillingsverdien, eller ønsket drifts verdi, og prosessvariabel, den faktiske verdien, sammenlignes, gir en utgang avgjørelse. Den første er tradisjonelle on-off kontroll, for eksempel som brukes i hjemmet termostater, der varmen er enten på eller av. Den andre typen er strupekontroll, av samme type som brukes for å kontrollere hastigheten på en bil ved proporsjonalt å anvende mer eller mindre strøm gjennom akselerator. Proporsjonal-integral-deriverte (PID) eller tre-modus kontroll er den vanligste algoritmen som brukes av prosesskontrollere for å utføre struping kontroll handling. I korthet tilveiebringer en PID-regulator umiddelbar og langvarig, og foregripende inngrep for å manipulere en regulerings aktuator, slik som en motor gass, for å gjøre prosessen variabelen lik den ønskede settpunkt, og holde det der.

Mens de første adaptive kontrolleren strategier ble utviklet for luftfart autopilot systemer og tidlig romfartøy, har de mest produktive bruk av adaptiv kontroll vært i industriell prosesskontroll riket og i transport. Med utstrakt bruk av datamaskiner, har adaptiv kontroll også funnet sin vei inn i hverdagslige forbrukerorienterte systemer. Automotive cruise control er et eksempel på dette.

Cruisekontroll forsterke PID struping med adaptive kontroll tuning justeringer. Hvis en sjåfør setter cruise control for 60 km / h (96,5 km i timen), registrerer systemet kontinuerlig den faktiske hastigheten, sammenligner den med den 60 km / h (96,5 km i timen) nominell verdi, og modulerer gasspedalen for å opprettholde hastigheten. Dette systemet er utviklet for å fungere konsekvent på flat mark.

Hvis den samme bilen ble kjøring med tilhenger, går opp en bratt skråning, eller inn i en stiv motvind, ville PID-modellen krever mer aggressiv tuning å tillate det å fortsatt gi samme relative respons på endrede vilkår samtidig som selve cruise hastighet konstant. Den adaptive delen av kontrolleren ville føle forandringen i respons og justere PID tuning aggressivt for å holde hastigheten konsekvent. Dette er uforutsette, siden justeringen er utelukkende basert på systemrespons.

En forutsagt variabilitet adaptive regulatoren er forhåndsprogrammert til å endre sin PID tuning med en kjent variabel. For eksempel kan en slik adaptiv styreenheten brukes i en varmekontroll i en industriell prosess som normalt og forutsigbart går eksoterm ved et punkt under dens løp. Adaptive kontrollerne hjelpe industri, transport og forbruk systemer for å takle variasjon i alle dens former.