Differenze tra le versioni di "Controllo automatico"

link e correzione (il controllore è solo un componente del sistema)
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(link e correzione (il controllore è solo un componente del sistema))
In [[scienza dell'automazione]], il '''controllo automatico''' di un dato [[sistema dinamico]] (di un [[motore]], di un [[impianto industriale]], di una [[funzione biologica]] come il [[cuore|battito cardiaco]]) si prefigge di modificare il [[comportamento]] del sistema da controllare, ovvero delle sue [[Output|uscite]], attraverso la manipolazione delle [[Grandezza fisica|grandezze]] d'[[Input|ingresso]]. Ad esempio può richiedersi che l'uscita rimanga costante ad un valore prefissato al variare dell'ingresso (controllo semplice) oppure segua fedelmente la dinamica dell'ingresso stesso ([[sistema di asservimento]]) a meno di amplificazioni e ritardi.
 
Il controllo del sistema in esame viene affidato ad un altro sistema costruito appositamente, detto ''"sistema controllante'' o [[Controllore (strumento)|controllore]]", che viene progettato dopo uno studio preliminare del sistema da controllare per individuarne un modello matematico sufficientemente preciso servendosi degli strumenti messi a punto dalla [[teoria dei sistemi]]. Il controllo automatico di un sistema è possibile solo se il sistema stesso è ''raggiungibile'' e ''[[Osservabilità|osservabile]]'', cioè se è possibile sia portarlo in un dato stato interno agendo sui suoi ingressi sia risalire allo stato attuale del sistema basandosi sulle sue uscite.
 
==Esempio di sistema di controllo==
Per esempio in un moderno [[motore a combustione interna]] il sistema riceve in ingresso la posizione del pedale dell'[[Acceleratore (meccanica)|acceleratore]] o un setpoint di velocità ed alcuni dati ambientali e deve garantire determinate velocità e [[Coppia motrice|coppia]] in uscita e la corretta composizione dei [[gas di scarico]]. Il sistema controllante è tipicamente una [[Unità di controllo motore|centralina]] che elabora i dati di ingresso quali(tra cui: velocità di rotazione, portata di alimentazione, e presenza di ossigeno allo scarico...) e agisce su una serie di grandezze fisiche (come posizione della valvola a farfalla, istante e durata dell'iniezione di carburante, istante di accensione, eventuale anticipo variabile della [[Distribuzione (meccanica)|distribuzione]], ecceteraecc.).
 
==Cenni storici==
=== Controllo adattativo ===
{{vedi anche| Controllo adattativo}}
In questa categoria rientrano gli algoritmi di controllo con capacità di adattarsi al sistema da controllare. Esistono diverse forme di adattabilità che vanno dalla modifica dei parametri di controllo lungo opportune curve ([[Gaingain scheduling]]) alla possibilità di cambiare completamente o parzialmente la struttura del controllore. Rispetto alle soluzioni di controllo che non prevedono una variabilità nei parametri o nella struttura, scontano un maggiore peso computazionale che ne rende difficile l'implementazione su hardware commerciale, ma offrono come contropartita migliori prestazioni e una maggiore robustezza.
 
=== Controllo ottimo ===
Di seguito vengono confrontate le diverse possibilità di controllo:
 
;<nowiki>Strutture deldi controllorecontrollo:</nowiki>
:*'''Controllo feedback''' - ''Vantaggi'': robustezza, controlla anche i disturbi non misurabili o imprevisti - ''Svantaggi'': essendo in anello chiuso può introdurre instabilità nella risposta se tarato male, non agisce in tempo reale
:*'''Controllo feedforward''' - ''Vantaggi'': agisce prima che il sistema risenta del disturbo, non introduce instabilità nella risposta - ''Svantaggi'': il sistema deve scostarsi poco dal modello, è richiesta una buona conoscenza del sistema, il disturbo deve essere misurabile, non sono controllati i disturbi imprevisti o non misurabili
:*'''Controllo in cascata''' - ''Vantaggi'': Sforzo di taratura minore, maggiore robustezza ai disturbi
 
;<nowiki>Tipi di controllorecontrollo:</nowiki>
:*'''Controllo PID''' - ''Vantaggi'': Semplice e funzionale, implementabile in diverse tecnologie - ''Svantaggi'': Prestazioni modeste con sistemi fortemente non lineari, come gli LTV.
:*'''Controllo adattativo''' - ''Vantaggi'': Sforzo di taratura ridotto, prestazioni elevate anche al variare dei parametri per fenomeni di invecchiamento. - ''Svantaggi'': Costo computazionale maggiore, implementazione possibile solo con dispositivi elettronici digitali.