Ruisbesturing

Ruisbesturing is een vakgebied binnen controle- en systeemtheorie dat zich bezighoudt met de invloed van ruis en storingen op regelstrategieën en toestandsschattingsprocessen. In een typisch model wordt onderscheid gemaakt tussen procesruis, die het systeemgedrag zelf beïnvloedt, en meetruis, die ontstaat bij het waarnemen van de systeemtoestand.

Het doel is betrouwbare prestaties te behouden ondanks ruis, door middel van signaal- en algoritmeontwerp. Veelgebruikte benaderingen zijn filtratie en toestandsschattingsmethoden zoals Kalman-filters, extended Kalman filters en particle filters, evenals eenvoudige digitale low-pass filters en smoothing-technieken. Deze methoden proberen ruis te scheiden van het gewenste signaal en leveren een betere schatting van de toestand waarop de regelaar kan reageren.

Daarnaast spelen robuuste en adaptieve controletechnieken een rol, omdat ze de regelaar ontwerpen zodat stabiliteit en prestatie grotendeels onaangetast blijven door ruis of door veranderingen in ruisniveau. Voor lineaire systemen wordt vaak LQG- of H-infinity-ontwerp toegepast, die schatting en regelaar in één ontwerp integreren.

Toepassingen komen voor in industriële automatisering, robotica, automotive en luchtvaart, waar betrouwbare regeling en detectie onder ruis cruciaal zijn. Naast filtering en robuuste controle is sensorfusie en data-assimilatie een gerelateerd gebied, waarbij meerdere meetbronnen worden gecombineerd om ruis te verminderen.

Samengevat betreft ruisbesturing het integreren van signaalbewerking, schatting en robuuste regelstrategieën om prestaties te behouden bij aanwezigheid van ruis en storingen.