Palautusmekanismi

Palautusmekanismi tarkoittaa järjestelmän toimintaa, jossa osa ulostulosta palautetaan takaisin syötteeksi tai huomioidaan muuttujana säätöä ohjaamaan. Tällöin muodostuu suljettu kierto, eli suljettu säädön mekanismi, jonka tarkoituksena on pitää järjestelmän tila tai suoritus halutulla tasolla ja nopeasti sovittaa toiminta viitearvoon.

Negatiivinen palautekytkentä vähentää poikkeamaa: kun tulos poikkeaa tarkoituksesta, säätöä muutetaan vastakkaiseen suuntaan, jolloin poikkeama pienenee ja järjestelmän vakaus paranee. Esimerkkejä ovat termostaatit ja automaattinen tehonhallinta, jotka säätävät tilaa tai jännitettä siten, että poikkeama pysyy rajattuna.

Positiivinen palautekytkentä vahvistaa poikkeamaa, mikä voi nopeuttaa muutosta mutta samalla altistaa järjestelmän epävakaudelle. Esimerkkejä ovat biologiset prosessit kuten veren hyytyminen ja synnytyksen käynnistyminen; teknisissä sovelluksissa positiivinen palautus voi olla tarkoituksellisesti rajoitettua ja hallittua, jotta lopullinen muutos tapahtuu nopeasti.

Palautusmekanismeja käytetään laajalti: elektroniikassa, robotiikassa ja prosessiautomaatiossa sekä biologiassa ja ekologiassa. Keskeisiä käsitteitä ovat sensorit, viitearvon vertailija, regulaattori ja toimilaite sekä viiveet ja vasteajat. Oikea tasapaino palautteen vahvistuksen kanssa varmistaa vakauden, nopean reagoinnin ja minimoidun poikkeaman.