Quelle ' est la différence entre la rétroaction et le contrôle par anticipation?

Dans les modèles simples et les schémas de principe des systèmes de contrôle que vous trouverez dans les manuels de base, ils vous montreront un seul schéma avec une section de rétroaction qui utilise les mesures du paramètre cible et une section de rétroaction qui nutilise pas le paramètre cible.

Soyez prêt à assouplir cette définition lorsque vous arrivez dans le monde réel.

Traitez-le comme une terminologie qui vous aide à parler dun sous-ensemble dun système de contrôle plutôt que dun absolu mathématique.

Dans un contrôle simple, la partie feedback de votre système de contrôle est celle qui utilise les mesures du paramètre que vous essayez de contrôler dans ses calculs.

Mais noubliez pas que nous utilisons le terme pour les systèmes en général. Un microphone pointé vers un haut-parleur fait évoluer le système de manière prévisible et nous disons que le feedback est à lorigine du bruit fort.

Donc, quand nous parlons de feedback, nous parlons comment une caractéristique dun système influence lévolution de ce système.

Lorsque nous parlons de la partie rétroaction dun système de contrôle spécifique, nous concentrons la conversation sur le paramètre cible que nous mesurons et essayons de contrôler.

Le contrôle de feedforward na aucun rapport. Cest au moins la meilleure façon de commencer à en discuter. Dans le contrôle direct, nous créons un modèle du système et lutilisons pour changer le paramètre cible en ce que nous voulons. Si nous avons un modèle parfait du système, nous savons exactement de quelles entrées à lactionnement nous avons besoin pour changer le paramètre cible. Il nest pas nécessaire de mesurer le paramètre cible. Donc, en théorie simple, le contrôle par anticipation est un contrôle qui na pas besoin dutiliser des mesures du paramètre cible.

Mais alors les choses se compliquent. Créer de bons modèles est difficile et nous utilisons souvent une sorte dapprentissage ou didentification du système pour créer le modèle et le mettre à jour à mesure que les choses changent. Cela utilisera des mesures du paramètre cible. Sagit-il de rétroaction? Oui. Appelons-nous ce contrôle de rétroaction? Non.

Les perturbations supplémentaires sont toujours difficiles à prévoir et si nous pouvons en mesurer certaines ou toutes, nous pouvons améliorer le modèle pour le contrôle par anticipation. Ces mesures sont-elles du feedback? Oui. Appelons-nous ce contrôle de rétroaction? Non.

Jespère que cela vous donnera un peu plus de compréhension. Je ne connais pas le livre dAstrom & Murray, mais je peux voir sur google que cette citation provient du chapitre dintroduction. Je attendez-vous à ce quils vous donneront une compréhension plus nuancée des commentaires et des retours dinformation plus tard.

On peut discuter de ce quon appelle réactif et de ce qui ne lest pas … mais ce qui est mesuré par les capteurs et les informations que le contrôleur possède ne sont pas discutables.

Dans le contrôle de rétroaction, les sorties du système sont mesurées et si elles ne correspondent pas à la sortie souhaitée (référence), le paramètre contrôlé est recalculé. Si lentrée ne change pas, ces différences proviennent généralement de perturbations. Le contrôleur a une rétroaction de la sortie du système qui quantifie « à quelle distance » il est de létat souhaité, quelle que soit la cause de cette différence.

Dans le contrôle par anticipation, les perturbations sont mesurées et le paramètre contrôlé est calculé sur la base dun modèle mathématique (ou logique). Il ny a pas de rétroaction pour voir si le système est vraiment dans létat souhaité ou « à quelle distance » il est de létat souhaité. Si des perturbations non mesurées provoquent des « s sorties différentes de celle souhaitée, le contrôleur ne réagira pas.

Donc, pour le formuler avec « réactif », je dirais que le contrôle de rétroaction est réactif car il réagit aux changements dans la sortie du système tandis que le feedforward est proactif car il agit avant le changement de sortie du système. Le facteur important dans la théorie du contrôle est la sortie du système contrôlé; cest probablement pourquoi le réactif est défini du point de vue du changement dans la sortie du système.

Feedforward réagit également à quelque chose, mais ce quelque chose nest pas la sortie du système donc du point de vue vue de la sortie du système, il nest pas réactif. Dans la commande par anticipation, la sortie du système peut changer sans aucune réaction du contrôleur tandis que dans la commande par rétroaction, tout changement dans la sortie du système provoquera une réaction du contrôleur. Étant donné que laspect important est la sortie du système et que le contrôleur à action directe ne réagit pas aux modifications de la sortie, il peut être considéré comme une méthode de contrôle non réactive.

Illustration de Wikipédia , (a) boucle ouverte, (b) feedforward, (c) feedback

Commentaires

• Ainsi, le contrôle par anticipation suppose que les perturbations peuvent être détectées indépendamment de leur effets sur le système, alors que le contrôle de rétroaction suppose que les perturbations ne peuvent être détectées quaprès avoir affecté le système?
• Plus comme le contrôle par anticipation est utilisé lorsque les perturbations (les plus importantes) peuvent être détectées et quun modèle peut être avec la précision désirée, et le contrôle de rétroaction est utilisé lorsque ce nest pas le cas. Des combinaisons de rétroaction et de rétroaction sont également pratiquées. La valeur de rétroaction  » aide  » le feedback c ontroller pour mieux réagir.

Je soutiens cela parce que le contrôle par anticipation utilise toujours des valeurs de capteur pour produire un signal de contrôle

Pour une discussion théorique, votre hypothèse est fausse. Une logique de commande par anticipation na pas besoin de dépendre de la valeur du capteur. Il dépend plutôt de la valeur souhaitée. Par exemple, si nous avons une simple tige suspendue comme un simple pendule avec un ressort de torsion au pivot. Disons que nous faisons fonctionner cette tige avec un moteur au pivot. Si nous donnons un angle souhaité de 30 degrés, alors la logique danticipation enverra un devoir, en conséquence, au ressort de torsion déquilibrage tourné à 30 degrés. Alors que la logique de rétroaction prendra soin le scénario réel de la résistance de lair.

Pensez à votre manette comme ayant plusieurs composants:

un modèle (mathématique) du système,

un sous-système de mesure pour détecter les erreurs,

une méthode pour entrer des commandes dans le système.

Le contrôleur de rétroaction utilise les erreurs mesurées, calcule les modifications apportées aux entrées afin décraser ces erreurs et envoie ces entrées au système. Lidée est que toutes les dynamiques affectant un système ne seront pas connues à lavance – les valeurs de frottement changent, les perturbations sont rencontrés, les charges utiles ne sont pas constantes, etc. Nous mesurons donc lerreur et léliminons.

Le contrôleur de feedforward senroule généralement autour du contrôleur de feedback. Bien quil existe de nombreux types, ils estiment tous généralement ce que sera la réponse du système pour les entrées modifiées calculées ci-dessus. Ils «poussent» ensuite les entrées pour tenir compte des erreurs supplémentaires prévues afin déviter que ces erreurs modélisées ne se produisent. Un bon exemple est lorsque le système sait que la charge utile change lorsquun appareil prend quelque chose – le courant des moteurs peut être augmenté pour tenir compte du couple supplémentaire requis sans attendre que le système commence à bouger (trop lentement) et voir les erreurs

Les contrôleurs réagissent toujours à quelque chose, vous avez donc raison de penser que « être réactif » nest pas la différence entre les deux. La clé est ce à quoi les contrôleurs réagissent.

Dans le contrôle de rétroaction, le contrôleur agit pour minimiser un signal derreur. Un système comprenant un contrôle de rétroaction aurait:

• Un capteur pour mesurer la sortie du système
• Un signal de référence, auquel la sortie du système est comparée
• A contrôleur qui fonctionne sur (cest-à-dire « réagit à ») la différence entre la référence et la mesure

Ce type de schéma de contrôle est également appelé « contrôle en boucle fermée ».

Dans le contrôle par anticipation, le contrôleur agit sans aucune connaissance directe de la réponse du système. Il peut réagir à un signal de référence ou à la sortie dun capteur (tant que le capteur ne mesure pas la sortie du système – cela créer une boucle de rétroaction) ou les deux. Ceci est également appelé «contrôle en boucle ouverte».

Cest plus quune différence sémantique. Seul un contrôleur en boucle fermée a la capacité de compenser les paramètres inconnus, la modélisation erreurs, etc.

Dans votre question, vous faites référence à une situation où le feed-back est utilisé comme un moyen de rejeter les perturbations. Lidée serait de mesurer lentrée de perturbation, de modéliser la réponse du système due à cette entrée, de calculer lentrée de commande requise pour contrer cette réponse, puis dappliquer cette entrée de commande. Puisque votre signal de commande (sortie du contrôleur) est indépendant de la réponse du système, il sagit dun contrôle en boucle ouverte.

Il nest pas rare que les contrôleurs soient conçus avec à la fois des composants de rétroaction et de rétroaction. Dans ce cas, je considère généralement le composant de rétroaction comme le chemin principal, et le composant de rétroaction comme supplémentaire, pour améliorer les performances dune certaine manière.

Par exemple, dans le contrôle de mouvement, un moteur peut être fabriqué pour suivre une référence de vitesse en utilisant un régulateur PID qui fonctionne sur lerreur de vitesse. Étant donné que le contrôleur PID fonctionne uniquement sur lerreur, sans aucune connaissance du signal de référence, il doit y avoir une erreur avant que le contrôleur ne réponde, il y aura donc un certain délai. Vous pouvez augmenter les gains pour minimiser le délai, mais comme les systèmes réels sont flexibles, il y aura un moment où le système deviendra instable à mesure que les gains augmenteront.

Vous pouvez ajouter un chemin de feed forward, cependant, qui fonctionne sur la dérivée de la référence de vitesse (donc, laccélération). Si l inertie du système est constante, le contrôleur d anticipation peut être un simple gain proportionnel multiplié par le signal d accélération, ce qui correspondrait à un couple supplémentaire.

Le moteur va maintenant générer un couple en réponse aux changements de la référence de vitesse sans attendre que le système développe une erreur de vitesse. Parce que le contrôleur de rétroaction existe également, les effets de frottement, erreur de modélisation (cest-à-dire si le gain anticipé sélectionné nest pas exactement correct pour linertie du système), etc. , le contrôleur peut toujours compenser et ramener lerreur à zéro.

Sr. pas de système de contrôle de rétroaction de point de différence Système de contrôle de feed Forward:

1. Définition

   • Les systèmes dans lesquels des mesures correctives sont prises après des perturbations affectent la sortie
   • Systèmes dans lesquels des mesures correctives sont prises avant que les perturbations naffectent la sortie

2. Exigence nécessaire

   • Non requis

   • Perturbation ou bruit mesurables

3. Action corrective

   • Action corrective prise après la perturbation sur la sortie.

   • Action corrective prise avant que la perturbation réelle ne se produise sur la sortie.

4. Schéma fonctionnel

   • entrez la description de limage ici

   • entrez description de limage ici

5. Réglage des variables de contrôle

   • Les variables sont ajustées en fonction des erreurs.
   • Les variables sont ajustées en fonction des connaissances et des prédictions antérieures.

6. Exemple

   • Utilisation du capteur de roulis comme élément de rétroaction dans le système de stabilisation du navire.
   • Utilisation du débitmètre comme bloc dalimentation dans les systèmes de contrôle de température.

Commentaires

• Votre réponse semble être des images manquantes, ainsi que du contexte.