I sistemi di controllo possono reagire automaticamente alle dinamiche ambientali utilizzando sensori che rilevano i cambiamenti. Feedback e feedforward in un sistema di controllo sono schemi diversi per reagire ai cambiamenti nel sistema. Ogni schema utilizza sensori per misurare fattori importanti e un insieme di regole per reagire ai cambiamenti di tali fattori. Controlli feedback e feedforward possono coesistere nello stesso sistema, ma i due schemi funzionano in modi molto diversi.

La ragazza regola e regola la temperatura ambiente sul commutatore intelligente

Feedforward vs Feedback Control

Un sistema di feedback misura una variabile e reagisce ai cambiamenti in quella variabile. Ad esempio, un termostato domestico misura la temperatura ambiente in una casa. Quando la temperatura scende al di sotto della sua impostazione minima, il termostato attiva il forno per riscaldare la casa alla temperatura appropriata. Il termostato misura la temperatura, ma reimposta anche quel valore nel suo schema di controllo per mantenere la temperatura. È qui che ha origine il termine "feedback".

Un sistema feedforward può misurare diverse variabili secondarie oltre a quella primaria. Ad esempio, un termostato feedforward potrebbe misurare le temperature esterne e interne. Potrebbe rilevare condizioni che influiscono sulla temperatura, come porte e finestre aperte. Se il sistema rileva che fuori fa freddo e qualcuno apre una finestra, un sistema feedforward attiverà in modo proattivo il forno per evitare che la temperatura della casa diminuisca.

Invece di aspettare che la temperatura cambi al termostato, i controlli feedforward anticipano il calo della temperatura e il sistema tenta di contrastare la perdita di calore. Un altro esempio di un sistema feedforward è una scheda video che aumenta la velocità della ventola in risposta a un'intensa attività grafica per dissipare il calore prima che la temperatura inizi a salire.

Vantaggi di un sistema di controllo feedback

I sistemi di controllo basati sul feedback hanno il vantaggio di essere semplici. Il sistema misura una variabile e utilizza lo stato della variabile per prendere decisioni. Nessuna azione correttiva ha luogo fino a quando non si verifica un cambiamento nella variabile misurata. Se la variabile non può essere misurata per qualche motivo, ad esempio un dispositivo non in linea, il controllo del feedback può interrompersi.

I sistemi feedforward, d'altra parte, possono anticipare i cambiamenti nella variabile. Funzionano in modo proattivo anziché reattivo. Più fattori secondari vengono misurati dal sistema, più accuratamente può funzionare contro questi cambiamenti.

Svantaggi del controllo feedback

I sistemi di feedback possono essere in qualche modo inaccurati. Un termostato fa un buon lavoro per mantenere le temperature approssimative, ma la temperatura ambiente effettiva oscilla quando il forno si accende e si spegne in risposta ai segnali del termostato. Variabili impreviste, come una finestra o una porta lasciate aperte, possono rendere difficile il mantenimento del sistema.

Allo stesso modo, i sistemi feedforward sono buoni solo quanto le informazioni fornite al sistema. Per funzionare in modo efficace, è necessario un modello del modello di processo che descriva come le variabili misurate rispondono ai cambiamenti previsti. I controlli feedforward non possono considerare una variabile non misurata quando si prendono decisioni. Questi punti ciechi possono causare l'interruzione del controllo. Molti sistemi di controllo progettano una logica feedforward con controlli di feedback per fornire uno schema di backup decisionale.