什么是一个自适应控制器？(an adaptive controller?)

适应性控制器是一个不断评估自己在调节工业流程以实现特定目标方面的性能，并调整自己以更好地实现这些目标的控制器。一个例子是商业食品烹饪过程，保持精确的烹饪温度对持续生产高质量产品至关重要。被加工的产品或加工厂本身的变异性使这种一致性受挫。这种可变性可以是预测的，也可以是未预测的。自适应控制系统已经被开发出来，以处理这两种类型的问题。...

有两组设定值控制，其中设定值，或期望的操作值，和过程变量，即实际值，进行比较，产生一个输出决定。第一种是传统的开关控制，如家用恒温器中使用的控制，热量要么打开要么关闭。第二种类型是节流控制，与通过加速器按比例施加更多或更少动力来控制汽车速度的类型相同。比例-积分-导数（PID）或三模式控制是过程控制器用于执行节流控制动作的最常见算法。简而言之，PID控制器提供即时的、长期的和预期的干预，以操纵控制执行器，如发动机节气门，使过程变量等于所需的设定点，并使其保持在那里。

虽然最早的自适应控制器策略是为航空自动驾驶系统和早期空间飞行器开发的，但自适应控制最大量的应用是在工业过程控制领域和交通领域。随着微型计算机的广泛使用，自适应控制也进入了面向消费者的日常系统。汽车巡航控制就是这方面的一个例子。

巡航控制通过自适应控制调整增强了PID节流功能。如果驾驶员将巡航控制设定为60英里/小时（96.5公里/小时），系统会持续感应实际速度，将其与60英里/小时（96.5公里/小时）的设定值相比较，并调节加速器以保持速度。这个系统被设计为在平地上持续工作。

如果同一辆汽车拖着一辆拖车，在一个陡峭的斜坡上行驶，或遇到强烈的逆风，PID模型将需要更积极的调整，以使它仍然提供相同的相对反应能力，以改变条件，同时保持实际巡航速度不变。控制器的自适应部分将感知反应能力的变化，并积极调整PID调谐以保持速度一致。这是无法预测的，因为调整完全是基于系统的响应性。

预测变异性自适应控制器被预先编程，以改变其PID调谐与已知变量。例如，这种类型的自适应控制器可用于工业流程的加热控制，该流程在运行过程中通常可预测地出现放热。自适应控制器帮助工业、运输和消费系统应对各种形式的变化。

发表于 2022-02-09 19:29
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分类：科学

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