Palautesignaalit

Palautesignaalit ovat signaaleja, jotka välittävät tietoa järjestelmän tuloksesta tai tilasta takaisin ohjaukseen tai oppimiseen. Ne mahdollistavat toiminnan säätämisen ja virheiden korjaamisen antamalla järjestelmälle tietoa siitä, miten lähelle tavoite sijaitsee. Palautesignaali syntyy usein mittauksesta ja sitä seuraavasta virheen arvioinnista, jonka perusteella voidaan muuttaa syötettä tai toimintaa.

Säädöissä palautesilmukka koostuu mittauslähteestä (sensorista), virheen laskennasta (vertailu tavoitteen kanssa), säätölogiikasta ja toimilaitteesta. Negatiivinen palaute pienentää eroa tavoitteen ja todellisen tilan välillä ja parantaa järjestelmän vakautta; positiivinen palaute vahvistaa tilan etenemistä, mutta voi johtaa epätoivottuihin reaktioihin, jos sitä käytetään liikaa. Palautesignaaleja voi olla sekä analogisia että digitaalisia, ja ne voivat kulkea sähköisesti, mekaanisesti tai ohjelmallisesti.

Käyttökohteita ovat teollinen automaatio ja prosessisäätö, elektroniikka ja vahvistimet, robotiikka sekä lennon- ja ajoneuvo-ohjausjärjestelmät. Biologiassa palautesignaalit kuvaavat esimerkiksi sensorisen tilan palauttamista aivoihin, lihas- ja kehon tilan tuntemusta sekä oppimisessa käytettyjä palkkio- ja virhesignaaleja, jotka ohjaavat käyttäytymistä ja motorista oppimista.

Ominaisuuksia kuten viive, kohina ja epävarmuus on huomioitava suunnittelussa. Tavoitteina ovat vakaus, haluttu vasteaika, tarkkuus ja suorituskyvyn kestävyys muuttuvissa oloissa.