Ledstabilitet

Ledstabilitet är ett begrepp som förekommer inom teknik och kontrollteori och beskriver hur väl ett styrt eller ledat system behåller sin avsedda riktning eller position under störningar. Begreppet används där system följer en ledning, väg eller bana, till exempel i tågtrafik, automatiserade styrsystem, robotar eller mekaniska guidningssystem där riktning och position måste hållas inom toleranser.

I praktiken uppnås ledstabilitet när systemets dynamik gör att avvikelser från den avsedda leden minskar över tid och inte eskalerar under påverkan av störningar eller modellfel. För linjära tidsinvarianta modeller används ofta stabilitetskriterier kopplade till systemets poler eller till Lyapunov-funktioner som anger att avvikelsen inte växer. I praktiska tillämpningar betonas även krav på robusthet mot parametervariationer, friktion, backlash och sensornoise, samt förmåga att hantera externa störningar och ofullständiga modeller.

Mätning och utvärdering av ledstabilitet görs vanligtvis genom simuleringar och experiment i labb samt fälttester. Vanliga metoder inkluderar analys av tids- och frekvenssvar, störningsåterkoppling och avvikelseanalyser under olika lastförhållanden. Resultatet uttrycks i hur snabbt och pålitligt systemet återgår till den föreskrivna leden, samt hur mycket avvikelser som accepteras innan åtgärder krävs.

Praktiska exempel finns inom automatiserad logistik, järnvägs- och tunnelbanetransport, CNC- och robotvärldar samt ledningar och banor för guidade konstruktioner. Ledstabilitet används som kompletterande begrepp till generell stabilitet och robusthet och är särskilt relevant där exakt ledning och precision är kritisk.