Säätelytilaa

Säätelytilaa on käsite, jota käytetään kuvaamaan järjestelmän sääntelevien mekanismien vaikutusaluetta tai tilaa, jossa muuttuja pyritään pitämään halutussa arvossaan. Käytännössä säätelytilaa muodostavat tavoitearvo (setpoint), sallittu poikkeama (toleranssi tai deadband) sekä säätötoiminnan dynamiikka.

Säädöt perustuvat palautteeseen: mittaustulos vertataan tavoitteeseen, ja eron perusteella säädetään järjestelmää. Tavoite ja poikkeama määrittävät, milloin ja miten voimakkaasti säädöt toteutetaan. Säätelytilaa voidaan tarkastella myös toiminta-alueena, jonka puitteissa järjestelmä säilyttää vakauden ja pysyy toimintakykyisenä.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi teknologia ja prosessisäätö: lämpötilan, paineen, pH:n tai virta-arvojen hallinta teollisuusprosesseissa. Biologia ja fysiologia: homeostaasi, jonka tarkoitus on pitää elintoiminnot hyvin määritellyn alueen sisällä. Ekonomia ja ekosysteemit voivat myös hyödyntää käsitettä, kun tarkastellaan järjestelmän kykyä säilyttää toimivuutensa säädellyissä olosuhteissa.

Esimerkki: kotitalouden lämpötilan säätö, jossa tavoite on 21°C ja sallittu poikkeama on ±1°C; kun mitattu lämpötila poikkeaa tästä alueesta, järjestelmä käynnistää säädön ja palauttaa arvon. Etymologisesti säätely tarkoittaa säätämistä ja tila tilaa; yhdessä ne viittaavat järjestelmän kykyyn ylläpitää haluttua tilaa säätelytoimien avulla.