Kontrollfunksjonen

Kontrollfunksjonen er en funksjon som bestemmer hvilket kontrollsignal som skal sendes til et system for å påvirke oppførselen mot et ønsket mål. Den brukes i kontrollteori og prosessregulering for å gjøre et system atferdsstyrt og forutsigbart over tid. En kontrollfunksjon kan baseres på sanntidsinformasjon fra systemet (feedback) eller være forhåndsbestemt uten tilbakemelding (feedforward), eller en kombinasjon av begge.

I en typisk regelkrets består kontrollfunksjonen av et sett med regler som tar inn tilstandsnivåer eller avvik fra et ønsket referansenivå og genererer et inputsignal til aktuatoren. Målet er å redusere avvik, stabilisere systemet og oppnå ønsket ytelse, ofte definert gjennom kriterier som hastighet, presisjon og energi-effektivitet. Kontrollen kan være lineær eller ikke-lineær, statisk eller dynamisk, og den kan være tidsinvariant eller tidsvarierende.

Vanlige former for kontrollfunksjoner inkluderer regulatorer som fungerer som funksjoner av feilen mellom faktisk og ønsket tilstand, for eksempel proportional-, integral-, og derivasjonskomponenter (PID-regulering). I praksis implementeres kontrollfunksjoner som u = f(x, y, t), der u er kontrollsignalet, x og y er systemets tilstand- og måleparametre, og t er tid. I komplekse systemer kan kontrollfunksjonen være state-feedback, optimal kontroll eller adaptiv regulering.

Eksempler inkluderer en termostat som justerer varme basert på temperaturavvik, eller et cruise-kontrollsystem som justerer kjørehastigheten etter hastighetsavvik. Kontrollen er en sentral del av design og analyse av tekniske, industrielle og organisatoriske systemer.