Rozdiely medzi riadením spätnej väzby a riadením vpred

Riadiace systémy dokážu automaticky reagovať na dynamiku prostredia pomocou senzorov, ktoré detegujú zmeny. Spätná väzba a spätná väzba v riadiacom systéme sú rôzne schémy reakcie na zmeny v systéme. Každá schéma využíva senzory na meranie dôležitých faktorov a súbor pravidiel na reakciu na zmeny v týchto faktoroch. Spätná väzba a dopredná kontrola môžu koexistovať v rovnakom systéme, ale tieto dve schémy fungujú veľmi odlišným spôsobom.

Systém spätnej väzby meria premennú a reaguje na zmeny v tejto premennej. Napríklad domáci termostat meria teplotu okolia v domácnosti. Keď teplota klesne pod minimálnu nastavenú hodnotu, termostat aktivuje pec, aby zohrial dom späť na vhodnú teplotu. Termostat meria teplotu, ale tiež vracia túto hodnotu späť do svojej riadiacej schémy na udržanie teploty. Odtiaľ pochádza pojem „spätná väzba“.

Dopredný systém môže merať niekoľko sekundárnych premenných okrem primárnej. Dopredný termostat môže napríklad merať vonkajšie aj vnútorné teploty. Môže snímať podmienky, ktoré ovplyvňujú teplotu, ako sú otvorené dvere a okná. Ak systém zistí, že je vonku chladno a niekto otvorí okno, dopredný systém proaktívne zapne pec, aby zabránil poklesu teploty v dome.

Namiesto čakania na zmenu teploty na termostate, dopredné ovládacie prvky predvídajú pokles teploty a systém sa pokúša pôsobiť proti tepelným stratám. Ďalším príkladom dopredného systému je grafická karta, ktorá zvyšuje rýchlosť ventilátora v reakcii na intenzívnu grafickú aktivitu, aby rozptýlila teplo skôr, ako teplota začne stúpať.

Systémy riadenia založené na spätnej väzbe majú tú výhodu, že sú jednoduché. Systém meria premennú a používa stav premennej na rozhodovanie. Nevykoná sa žiadne nápravné opatrenie, kým nedôjde k zmene meranej premennej. Ak sa premenná z nejakého dôvodu nedá zmerať, napríklad keď je zariadenie offline, spätná väzba sa môže pokaziť.

Dopredné systémy na druhej strane môžu predvídať zmeny v premennej. Pracujú skôr proaktívne ako reaktívne. Čím viac sekundárnych faktorov systém meria, tým presnejšie dokáže proti týmto zmenám pôsobiť.

Systémy spätnej väzby môžu byť trochu nepresné. Termostat robí dobrú prácu pri udržiavaní približných teplôt, ale skutočná okolitá teplota kolíše, keď sa pec zapína a vypína v reakcii na signály termostatu. Neočakávané premenné, ako napríklad otvorené okno alebo dvere, môžu sťažiť systému držať krok.

Podobne dopredné systémy sú len také dobré, aké dobré sú informácie poskytnuté systému. Na efektívne fungovanie je potrebný model procesného modelu, ktorý popisuje, ako merané premenné reagujú na očakávané zmeny. Dopredné kontroly nemôžu pri rozhodovaní brať do úvahy nemeranú premennú. Tieto slepé miesta môžu spôsobiť poruchu ovládania. Mnohé návrhy riadiacich systémov spájajú doprednú logiku so spätnou väzbou, aby poskytli schému zálohovania pri rozhodovaní.