Kontrollaattorijärjestelmiä

Kontrollaattorijärjestelmiä, suomeksi ohjainjärjestelmiä, ovat järjestelmiä, jotka on suunniteltu ylläpitämään tai muuttamaan toisen järjestelmän tilaa halutun tavoitteen mukaisesti. Ne ovat keskeisiä monilla teknologian ja automaation aloilla. Ohjainjärjestelmä koostuu tyypillisesti antureista, jotka mittaavat järjestelmän nykyistä tilaa, ohjaimesta, joka käsittelee mittaustietoa ja laskee tarvittavat ohjaussignaalit, sekä toimilaitteista, jotka toteuttavat ohjaussignaalit ja vaikuttavat järjestelmän tilaan.

Perinteisesti ohjainjärjestelmät on toteutettu analogisella elektroniikalla tai mekaanisilla ratkaisuilla. Nykyään digitaaliset ohjaimet, jotka perustuvat tietokoneisiin tai mikro-ohjaimiin, ovat yleistyneet niiden joustavuuden, tarkkuuden ja monipuolisuuden vuoksi. Ohjelmoitavat logiikat (PLC) ovat yleinen esimerkki digitaalisista ohjaimista teollisissa sovelluksissa.

Ohjainjärjestelmien suunnittelussa otetaan huomioon useita tekijöitä, kuten suorituskyky, vakaus, turvallisuus ja kustannukset. Erilaisia ohjausmenetelmiä, kuten PID-säätöä (proportional-integral-derivative), käytetään yleisesti. Tavoitteena on varmistaa, että ohjattava järjestelmä reagoi ennustettavasti ja halutulla tavalla ulkoisiin muutoksiin tai asetettuihin tavoitteisiin. Ohjainjärjestelmiä löytyy kaikkialta arkipäivän laitteista, kuten pesukoneista ja termostaateista, aina monimutkaisiin teollisuusprosesseihin, lentokoneisiin ja robotiikkaan. Niiden kehitys on ollut ratkaisevan tärkeää automaation ja tehostamisen edistämisessä.