アダプティブコントロール
適応制御とは、パラメーターが変化したり不確実な制御システムに適応する必要があるコントローラーが使用する制御方法を指します。適応制御は、プロセスの機能の変化を検出し、制御パラメータを自動的に調整してプロセスの条件の変化を補正し、ひいてはループ応答を最適化します
。従来のコントローラは
、その設計方法ゆえに、線形システムや非可変システムを時間の経過とともに調整します。このアプローチは、動作条件が固定されており、障害や変化がほとんどない場合に役立ちます。しかし、これらの条件が変化するとすぐに、従来のコントローラは動作を停止します。一方、適応制御は、制御パラメータの変化に適応し、プロセスを制御する機能を備えています。
適応制御の種類適応制御は
、システム同定の一部であるパラメータ推定に依存しています。パラメータを推定する方法は2つあります
。- プログラム型適応制御とゲイン・スケジュール型適応制御です
。プログラム型適応制御は、補助変数の測定とプロセスの動作条件に関する情報に基づいて制御パラメータを調整します。適応の信頼性を確認するためのフィードバックがないため、フィードフォワード補償とよく比較されます
。- 自己適応制御自己適応制御は
、最適化を目的としてクローズループ性能に基づいてパラメータを測定するため、フィードバック補償に基づいています
。適応制御の必要性適応制御を使用する主な理由は
、ほとんどのプロセスが非線形であるということです。従来のコントローラでは、制御変数を設定値に維持するように設計された制御ループしか維持できませんでしたが、プロセスがそのような変数を超えて動作し始めると、機能の変更を適応制御によって実行できるようになります。パラメータや係数の変動によって入力の性質が変化したり、伝達関数が変化したりすると、従来のコントローラは効率的に動作しなくなり、適応型制御の必要性が正当化されます。