3.

Retroazione

Il principio di retroazione è uno dei cardini dell'automazione, oltre che dei sistemi di intelligenza artificiale. L'applicazione del principio della retroazione ai sistemi di produzione consiste nella realizzazione di macchine capaci di autocorrezione. Un sistema dotato di 'anello di retroazione' è munito di dispositivi in grado di rilevare il valore delle grandezze fisiche su cui il sistema agisce (posizione, temperatura, dimensione, velocità) e di confrontarle con uno standard prestabilito; il risultato del confronto produce nel sistema le azioni necessarie per mantenere la grandezza di uscita vicina, entro limiti determinati, allo standard di riferimento. Mediante dispositivi di retroazione, le macchine possono partire, fermarsi, accelerare, rallentare, contare, ispezionare, controllare, confrontare e misurare; in altre parole esse svolgono operazioni fondamentali in una grande varietà di processi di produzione (vedi Cibernetica).

Il principio di retroazione trova vastissime applicazioni in diversi settori. Uno dei primi esempi significativi di macchina a retroazione fu il regolatore centrifugo, inventato nel 1788 dall'ingegnere scozzese James Watt con l'obiettivo di controllare la velocità delle macchine a vapore. In questo dispositivo, una coppia di sfere pesanti è sospesa, mediante due bracci oscillanti, all'estremità superiore di un perno verticale, collegato tramite ingranaggi all'albero rotante della macchina. Le sfere ruotano con velocità proporzionale a quella dell'albero stesso e, per effetto della forza centrifuga, si allontanano dal perno, sollevandosi. I bracci a cui le sfere sono sospese comandano, con un sistema di leve, la valvola che immette il vapore nella macchina: al sollevarsi delle sfere, il vapore immesso diminuisce. Perciò, se la macchina tende a ruotare a velocità diversa da quella desiderata, il regolatore interviene aumentando o riducendo il flusso di vapore. Un esempio attuale di sistema di retroazione è fornito dagli impianti di riscaldamento domestico controllati da un termostato.