Säätelyjärjestelmiä

Säätelyjärjestelmiä ovat monimutkaisia systeemejä, jotka pyrkivät ylläpitämään tiettyä tilaa tai arvoa annetuissa olosuhteissa. Ne koostuvat tyypillisesti antureista, jotka mittaavat järjestelmän nykyistä tilaa, ohjaimesta, joka vertaa mitattua arvoa haluttuun referenssiarvoon ja laskee tarvittavat korjaustoimenpiteet, sekä toimilaitteista, jotka toteuttavat nämä toimenpiteet. Säätelyjärjestelmät ovat keskeisiä monilla teknologian ja luonnontieteiden aloilla.

Yleisimpiä säätelyjärjestelmiä ovat avoimen ja suljetun säätöpiirin järjestelmät. Avoimen säätöpiirin järjestelmässä ohjaussignaali riippuu vain syöttösignaalista, eikä järjestelmän ulostuloa oteta huomioon. Suljetun säätöpiirin järjestelmässä taas ulostuloa mitataan ja verrataan syöttöön, ja ero, eli säätöpoikkeama, käytetään ohjaamaan järjestelmää. Suljetun säätöpiirin järjestelmät ovat yleensä tarkempia ja robustimpia häiriöitä vastaan.

Säätelyjärjestelmiä löytyy esimerkiksi teollisuusautomaatiosta, jossa ne ohjaavat tuotantoprosesseja, ajoneuvojen vakionopeussäätimistä, ilmastointijärjestelmistä ja jopa biologisista organismeista. Säätötekniikan tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa tehokkaita ja vakaita säätelyjärjestelmiä erilaisiin sovelluksiin. Säätöteoria tarjoaa matemaattiset työkalut ja menetelmät näiden järjestelmien analysointiin ja suunnitteluun.