Ein adaptiver Regler bewertet kontinuierlich seine eigene Leistung bei der Regelung industrieller Prozesse, um bestimmte Ziele zu erreichen, und passt sich selbst an, um diese Ziele besser zu erreichen. Ein Beispiel wäre ein kommerzieller Garprozess für Lebensmittel, bei dem die Einhaltung einer genauen Gartemperatur für die konstante Herstellung eines qualitativ hochwertigen Produkts unerlässlich ist. Schwankungen im verarbeiteten Produkt oder in der Verarbeitungsanlage selbst machen diese Beständigkeit zunichte. Diese Variabilität kann entweder vorhergesagt oder unvorhersehbar sein. Adaptive Steuersysteme wurden entwickelt, um mit einem oder beiden Typen umzugehen.
Es gibt zwei Gruppierungen der Sollwertsteuerung, bei denen der Sollwert oder der gewünschte Betriebswert und die Prozessvariable, der Istwert, verglichen werden, was zu einer Ausgangsentscheidung führt. Die erste ist die traditionelle Ein-Aus-Steuerung, wie sie in Heimthermostaten verwendet wird, bei der die Heizung entweder ein- oder ausgeschaltet wird. Die zweite Art ist die Drosselsteuerung, die gleiche Art, die verwendet wird, um die Geschwindigkeit eines Autos zu steuern, indem proportional mehr oder weniger Leistung durch das Gaspedal aufgebracht wird. Proportional-Integral-Derivative (PID) oder Drei-Modus-Regelung ist der gebräuchlichste Algorithmus, der von Prozessreglern verwendet wird, um Drosselregelungsaktionen auszuführen. Kurz gesagt bietet ein PID-Regler einen sofortigen, langfristigen und vorausschauenden Eingriff, um einen Steueraktuator, wie beispielsweise eine Motordrossel, zu manipulieren, um die Prozessvariable gleich dem gewünschten Sollwert zu machen und dort zu halten.
Während die ersten adaptiven Reglerstrategien für Luftfahrt-Autopilotsysteme und frühe Raumfahrzeuge entwickelt wurden, findet die adaptive Regelung am häufigsten im Bereich der industriellen Prozesssteuerung und im Transportwesen Anwendung. Mit dem weit verbreiteten Einsatz von Mikrocomputern hat die adaptive Steuerung auch in verbraucherorientierten Alltagssystemen Einzug gehalten. Ein Beispiel dafür ist die Geschwindigkeitsregelung für Kraftfahrzeuge.
Geschwindigkeitsregler verstärken die PID-Drosselung durch adaptive Anpassungen der Reglerabstimmung. Wenn ein Fahrer den Tempomaten auf 60 mph (96.5 km/h) einstellt, erfasst das System kontinuierlich die tatsächliche Geschwindigkeit, vergleicht sie mit dem Sollwert von 60 mph (96.5 km/h) und moduliert das Gaspedal, um die Geschwindigkeit beizubehalten. Dieses System ist so konzipiert, dass es konstant auf ebenem Boden arbeitet.
Wenn das gleiche Auto einen Anhänger ziehen, eine steile Steigung hinauffahren oder in einen starken Gegenwind fahren würde, würde das PID-Modell eine aggressivere Abstimmung erfordern, damit es immer noch die gleiche relative Reaktionsfähigkeit auf sich ändernde Bedingungen bietet, während die tatsächliche Reisegeschwindigkeit konstant gehalten wird. Der adaptive Abschnitt des Reglers würde die Änderung des Ansprechverhaltens erkennen und die PID-Abstimmung aggressiv anpassen, um die Geschwindigkeit konstant zu halten. Dies ist unvorhersehbar, da die Anpassung ausschließlich auf der Reaktionsfähigkeit des Systems basiert.
Ein adaptiver Regler mit vorhergesagter Variabilität ist vorprogrammiert, um seine PID-Abstimmung mit einer bekannten Variablen zu ändern. Diese Art von adaptivem Regler könnte zum Beispiel in einer Heizungsregelung in einem industriellen Prozess verwendet werden, der normalerweise und vorhersehbar an einem Punkt während seines Ablaufs exotherm wird. Adaptive Controller helfen Industrie-, Transport- und Verbrauchersystemen, mit Variabilität in all ihren Formen umzugehen.