retroazione
retroazione
Modus operandi in cui l’intensità dell’azione esercitata su un certo processo dipende dagli effetti che essa sta producendo sul processo stesso. La retroazione, indicata spesso con il termine inglese feedback, è pertanto un meccanismo di funzionamento avente lo scopo di aggiustare continuamente l’azione esercitata sul processo in base all’informazione sull’andamento del processo stesso, in modo da ottenere certi effetti desiderati. Il concetto di retroazione è alla base del funzionamento dei sistemi di automazione in catena chiusa (detti anche anelli di retroazione o sistemi a ciclo chiuso), in cui l’unità di comando varia le azioni esercitate dagli attuatori in base alle misure provenienti dai sensori posti sul processo oggetto della regolazione, con l’obiettivo di far comportare il processo in maniera desiderata contrastando eventuali variabili di disturbo. Uno dei primi esempi di utilizzo della retroazione in ambito industriale risale alla fine del Settecento, quando Matthew Boulton e James Watt progettarono un dispositivo per stabilizzare la velocità di rotazione di una macchina a vapore, facendo in modo che la valvola del vapore si aprisse o chiudesse automaticamente in base alla velocità di rotazione del motore stesso. In questo caso la chiusura della valvola risulta proporzionale alla velocità di rotazione (retroazione proporzionale). Quando l’obiettivo è stabilizzare in maniera automatica un processo dinamico, la retroazione generalmente è di tipo negativo, in quanto l’azione di comando viene attenuata se l’effetto prodotto risulta eccessivo, o viceversa amplificata se l’effetto prodotto è insufficiente. Nel regolatore di Watt, per es., se la velocità di rotazione è maggiore del dovuto, l’apertura della valvola viene automaticamente diminuita, in modo che la velocità di rotazione diminuisca a sua volta, finché il sistema non raggiunge spontaneamente una condizione di equilibrio. Al contrario, la retroazione positiva destabilizza in genere un sistema dinamico, inducendolo, per es., a oscillare periodicamente con la massima ampiezza sostenibile. In assenza di retroazione, l’effetto sortito dall’azione di comando non viene utilizzato per cambiare l’intensità dell’azione medesima. Venendo a mancare la dipendenza dell’azione dalla misura dell’effetto da essa prodotto, che viceversa dipende sempre dall’azione esercitata, si parla di controllo ad anello aperto (feedforward).