Eingangsverzögerung

Die Eingangsverzögerung bezeichnet die zeitliche Verschiebung zwischen dem Moment, zu dem ein Eingangssignal an ein System angelegt wird, und dem Moment, zu dem die Reaktion des Systems am Ausgang oder im internen Zustand sichtbar wird. Sie ist ein wichtiger Parameter in der Regelungstechnik, der Netzwerktechnik und in der Mensch-Computer-Interaktion. Oft wird sie zusammen mit Verarbeitungszeit und Ausgabeverzögerung betrachtet, um das Gesamtsystemverhalten zu beschreiben.

Ursachen der Eingangsverzögerung sind unter anderem die Übertragungsgeschwindigkeit von Signalen in Kabeln oder Glasfaser, Verzögerungen durch Analog-– und Digitalwandler, die digitale Verarbeitung, Speicherelemente wie Puffer, Synchronisations- und Jittereffekte sowie mehrere Verarbeitungsschritte innerhalb eines Systems. In automatisierten Prozessen kann zusätzlich die Steuerlogik selbst Verzögerungen erzeugen.

Messung und Modellierung erfolgen in der Praxis häufig durch zeitbasierte Tests oder durch Modellierung der Verzögerung in der Übertragungsfunktion. Eine reine Verzögerung wird im kontinuierlichen Fall durch den Term e^(-sτ) beschrieben. In digitalen Systemen ergibt sich τ aus der Abtastrate T und der Verzögerung in Abtastschritten, etwa τ = nT. Praktische Messungen erfolgen mit Sprung- oder Impulsantworten, Messgeräten wie Oszilloskop oder Netzwerktests (Round-Trip-Time, Latenzen).

Auswirkungen der Eingangsverzögerung umfassen verringerte Reaktionsgeschwindigkeit, potenzielle Beeinflussung der Stabilität von Regelkreisen und eine verminderte Nutzerzufriedenheit in interaktiven Anwendungen. Hohe Verzögerungen können zu Instabilität oder schleichendem Leistungsverlust führen, je nach Systemkonfiguration.

Reduktion und Management erfolgen durch Minimierung physischer Wege, schnellere Verarbeitung, optimierte Algorithmen, Einsatz von Vorhersage- oder Kompensationsmethoden (z. B. Smith-Prädiktor), effizientere Speichertechniken, bessere Synchronisation sowie den Einsatz schnellerer Übertragungstechnologien und Displays.