Feedbackkontroller

Feedbackkontroller är ett typ av styrsystem som reglerar en process genom att använda information om processens verkliga utfall för att justera insignalens storlek. Målet är att få utgången att följa ett önskat värde, så kallat setpoint.

I ett feedbacksystem är setpointet r(t) indatan, utgången y(t) mäts av en sensor, och felberäkningen e(t) = r(t) − y(t) används av kontrollern för att bestämma styrsignalen u(t). Utgången av kontrollern används av en aktuator som påverkar processen. I vanliga fall används en regulator som följer u(t) = C(e(t)); en vanlig typ är PID-controller där u = Kp e + Ki ∫ e dt + Kd de/dt.

Feedbackkontroller utvecklar ofta stabilitet och prestanda genom att minska fel och kompensera för störningar. De är vanligtvis linjära eller icke-linjära; i praktiken används ofta digitala implementeringar som körs i realtid och kan vara kontinuerliga, diskreta eller hybrid.

Design och tuning av en feedbackkontroller innebär att välja parametrar som ger önskad respons (t.ex. snabbhet, översläng, och stabilitet). Vanliga metoder inkluderar modellbaserad design, frekvens- eller tidsdomänsmetoder, och empiriska tekniker som Ziegler–Nichols-tuning.

Användningsområden återfinns i processindustri, motorstyrning, robotik och fordonsapplikationer där noggrann reglering av temperatur, hastighet, position eller kraft är viktig.