Diferențele dintre controlul feedback-ului și controlul feed-forward

Sistemele de control pot reacționa automat la dinamica mediului folosind senzori care detectează modificări. Feedback-ul și feed-forward într-un sistem de control sunt scheme diferite de reacție la schimbările din sistem. Fiecare schemă utilizează senzori pentru a măsura factori importanți și un set de reguli pentru a reacționa la schimbările acestor factori. Controalele de feedback și feedforward pot coexista în același sistem, dar cele două scheme funcționează în moduri foarte diferite.

Un sistem de feedback măsoară o variabilă și reacționează la modificările acelei variabile. De exemplu, un termostat de acasă măsoară temperatura ambiantă într-o casă. Când temperatura scade sub setarea minimă, termostatul activează cuptorul pentru a încălzi casa înapoi la temperatura corespunzătoare. Termostatul măsoară temperatura, dar transmite și această valoare înapoi în schema de control pentru a menține temperatura. De aici provine termenul „feedback”.

Un sistem feedforward poate măsura mai multe variabile secundare în plus față de cea primară. De exemplu, un termostat de tip feedforward poate măsura atât temperaturile externe, cât și cele interne. Poate detecta condiții care afectează temperatura, cum ar fi ușile și ferestrele deschise. Dacă sistemul simte că afară este frig și cineva deschide o fereastră, un sistem feedforward va porni în mod proactiv cuptorul pentru a preveni scăderea temperaturii din casă.

În loc să aștepte ca temperatura să se schimbe la termostat, comenzile anticipate anticipează scăderea temperaturii și sistemul încearcă să contracareze pierderea de căldură. Un alt exemplu de sistem feedforward este o placă video care crește viteza ventilatorului ca răspuns la activitatea grafică intensă pentru a disipa căldura înainte ca temperatura să înceapă să crească.

Sistemele de control bazate pe feedback au avantajul de a fi simple. Sistemul măsoară o variabilă și folosește starea variabilei pentru a lua decizii. Nu are loc nicio acțiune corectivă până când nu există o modificare a variabilei măsurate. Dacă variabila nu poate fi măsurată dintr-un motiv oarecare, cum ar fi un dispozitiv offline, controlul feedback-ului se poate defecta.

Sistemele feedforward, pe de altă parte, pot anticipa modificări ale variabilei. Ei lucrează mai degrabă proactiv decât reactiv. Cu cât sistemul măsoară mai mulți factori secundari, cu atât mai precis poate lucra împotriva acestor schimbări.

Sistemele de feedback pot fi oarecum inexacte. Un termostat face o treabă bună în menținerea temperaturilor aproximative, dar temperatura reală a mediului fluctuează pe măsură ce cuptorul pornește și se oprește ca răspuns la semnalele termostatului. Variabilele neașteptate, cum ar fi o fereastră sau o ușă lăsată deschisă, pot îngreuna sistemul să țină pasul.

De asemenea, sistemele feedforward sunt la fel de bune ca și informațiile oferite sistemului. Pentru a funcționa eficient, este necesar un model al modelului de proces care să descrie modul în care variabilele măsurate răspund la schimbările anticipate. Controalele feedforward nu pot lua în considerare o variabilă nemăsurată atunci când se iau decizii. Aceste puncte oarbe pot duce la defectarea controlului. Multe modele de sisteme de control îmbină logica feedforward cu controalele feedback pentru a oferi o schemă de rezervă pentru luarea deciziilor.