Volba regulátoru: PID nebo PhD?

Jakkoliv může slovní hříčka v nadpisu znít především jako vtip (ne z mojí hlavy) ve stylu cimrmanovského H2SO5, zdá se mi, že perfektně vystihuje situaci v našem oboru automatického řízení.

Co v této vtipné narážce slyším/čtu já? Že při rozhodování o volbě metodologie pro návrh a implementaci řídícího algoritmu stojí každý inženýr před volbou, zda ve svém řídicím systému použije jednoduchý a prakticky milionkrát osvědčený PID regulátor navržený metodou "když-je-to-pomalé-zvyš-P-a-když-je-tam-chyba-zvyš-I-a-když-to-kmitá-zvyš-D", nebo zda nejdříve absolvuje doktorát z aplikované matematiky a následně použije některý z výsledků moderní teorie řízení stojící třebas na bilineárních maticových nerovností a nehladké nekonvexní optimalizaci, které slibují někdy dramatické, ale většinou pouze párprocentní zlepšení ve sledovaných ukazatelích.

No, trošku jsem si zapřeháněl...:) Ale určitě ne moc. Sice ne každý, kdo se rozhodne stát se užitečným specialistou na metody návrhu řídicích algoritmů, musí usilovat o doktorský titul, ale určitě i tak má dotyčný práce a studia před sebou spousty a spousty.

Ne vždy je to ale nutné, a především v domácím průmyslu je volba většinou jednoznačná, z pohledu trhu asi oprávněně. Vždyť základní heuristické metody návrhu PID regulátoru zvládají i studenti jiných specializací (chemické či strojní inženýrství, energetika, ...) a tyto metody postačí pro splnění běžných technických požadavků na kvalitu řízení. (Malá perlička: navrhnout PID regulátor umí dokonce i stávající přednosta III. Interní kliniky 1. LF UK...)

I v Česku ale běží a běželo několik průmyslových projektů, které jednoznačně získaly na použití sofistikovaných metod návrhu "v-nějakém-smyslu" optimálních regulátorů, které dokáží z daného systému dostat opravdu maximum. Namátkou: robustní prediktivní regulátory vyvíjené v pražské výzkumné laboratoři americké firmy Honeywell týmem profesora Havleny. I jen párprocentní snížení emisí NOx uchrání provozovatele otrokovické teplárny před velkými ekologickými pokutami. Určitě takových projektů není převaha, a i jen definovat a nastartovat takové projekty je samo o sobě velký profesní úspěch. O co jiného by se však absolventi samotného oboru řídicí technika měli snažit, když jednoduchý heuristický PID regulátor umí naladit i chemici či energetici?

Zcela zřetelně však takovéto praktické nasazení moderní "teorie" v praxi vyžaduje stoprocentní zvládnutí oboru. Začínám v poslední době nabývat čím dál více dojmu, že jedním z hlavních přispěvatelů do vytváření oné takzvané propasti mezi teorií a praxí jsou inženýři, kteří zůstali někde na půli cesty. Aplikace učebnicové verze LQG regulátoru, který byl vyvivinut speciálně v 60.-70. letech v období "space race" pro kosmické a letecké aplikace, pro řízení běžného průmyslového procesu musí zákonitě skončit nezdarem, protože LQG metodologie vyžaduje splnění předpokladů, které v jiných oblastech jsou zkrátka nereálné (přesný model systému i stochastický model signálů).

Závěr, který si dělám sám pro sebe? Se učit, se učit, se učit...:-) Při účasti na praktickém projektu si zachovat chladnou hlavu, a nesnažit se za každou cenu hned použít návrhovou metodologii, kterou už umím, ale s nadhledem zvážit, jestli jiné metodologie nesplňují požadavky daného projektu lépe. Taky mít oči otevřené, a hledat nové aplikační příležitosti. Nejlépe tam, kde to ještě nikoho nenapadlo, v aplikacích, kde principy automatického řízení ne pouze zlepší, ale vůbec teprve umožní fungování systému. Třebas na těchto stránách budeme společně dokumentovat nalézaní takových aplikačních příležitostí v ČR a z nich plynoucích požadavků na návrhové metody.

Volby prohlížení komentářů

Vyberte si, jak chcete zobrazovat komentáře a klikněte na „Uložit změny“.
Volba regulátoru PID nebo od Vavřín (neověřeno)
z vedlejsi mistnosti od Marek Peca (neověřeno)