Kerfisbreytur

Kerfisbreytur eru þær stærðir sem lýsa ástandi kerfisins á hverjum tíma og mynda grundvöll líkana sem spá fyrir um hegðun kerfisins. Í fjölnótkun er kerfið oft táknað með ástandslíkani þar sem kerfisbreyturnar saman mynda ástandsgáttu x(t). Tíðni þróun hliðrátt jafnan er gefin með afleiðjureikningi eða samsetningum afleiða, oft í formi dx/dt = f(x,u,t) eða sambærilegra forma. Hér eru x kerfisbreyturnar sjálfar, u inntakið (ytri näing) og t tími.

Kerfisbreytur eru aðskildar frá stillibreytum (parameters) sem lýsa eiginleikum kerfisins en breytast almennt ekki með tíma, og frá mældum úttökum (outputs) sem eru það sem við mælum eða sjáum. Verðugt er að hafa í huga að ekki allar kerfisbreytur eru augljósar eða beint mælanlegar; stundum þarf á standsetningu eða aðferðafræði til að reikna eða segja þeim vera.

Dæmi: Í vélrænu kerfi gætu stöðu og hröðun verið kerfisbreytur; í rafrás eru spenna og straumur í ákveðnu hnuti; í líffræðilegu kerfi gætu efnainnihald eða hitastig verið kerfisbreytur. Í stjórnunarkerfum eru kerfisbreytur þær breytur sem þarf að hafa eftir sniði til að spá fyrir um framtíð og til að hafa viðmið fyrir stjórnun.

Mælingar og skilning á kerfisbreytum eru grundvallaratriði í eftirliti, stöðugleikamat og úrvinnslu meðal annarra atburða. Í mörgum kerfum eru kerfisbreytur rannsakaðar með aðferðum eins og stöðugleikamat, observability og eftirlitsaðferðum til að meta ástand og spá fyrir um þróun.