kontrolalgoritme

En kontrolalgoritme er en beregningsprocedure, der producerer et styresignal til en proces med det formål at bringe en målt variabel tættere på et ønsket sætpunkt. Den tager ofte imod målinger fra sensorer og beregner en fejlværdi mellem den målte værdi og sættepunktet, hvorefter den udsteder et signal til aktuatorer, som påvirker processen.

En typisk feedback-kreds består af en proces, måleinstrumenter, aktuatorer og en controller. Controlleren bruger feedback fra processens tilstand til at justere styresignalet. Kontrolalgoritmer kan være kontinuerlige eller diskrete og implementeres som analoge eller digitale enheder. Digitale implementeringer kræver sampling og tidsdiskretisering.

Kendte kontrolalgoritmer omfatter klassiske metoder som PID-regulatoren (proportional, integral og differential komponenter) samt mere avancerede tilgange som state-space-regulering (f.eks. LQR), Model Predictive Control (MPC), adaptiv kontrol og robust kontrol. Valget af algoritme afhænger af procesdynamik, krav til præcision og systemets støj- og forsinkelses-forhold.

Design og evaluering fokuserer på stabilitet, ydeevne og robusthed. Vigtige egenskaber inkluderer overshoot, opstigningstid, gennemløbstid og langsigtet fejl. Til digitale systemer tilkommer hensyn til samplingfrekvens, discretisering og beregningskapacitet.

Anvendelsesområder spænder fra procesindustrien og energisystemer til robotteknik og automobile systemer. Udfordringer omfatter modelusikkerhed, tidsforsinkelse, støj og ikke-lineære effekter samt krav til beregningsressourcer ved mere avancerede metoder som MPC.