Tasakaalustaja

Tasakaalustaja on laite, mekanismi tai järjestelmä, jonka tehtävänä on ylläpitää tai palauttaa tasapaino fyysisessä järjestelmässä kompensoimalla epätasapainoa tai häiriöitä. Sana muodostuu sanoista tasapaino ja -ustaja (toimija). Tasakaalustajat voidaan jakaa passiivisiin ja aktiivisiin: passiiviset käyttävät kiinteitä massasentoja, jousia tai vaimentimia, jotka tuottavat vastusta tai tasainvoimaa; aktiiviset hyödyntävät antureita, ohjausjärjestelmiä ja toimilaitteita, jotka säätävät voimia tai asentoa reaaliajassa.

Sovellusalueet kattavat laivan ja lentokoneen vakauden, ajoneuvojen vakautusjärjestelmät sekä gravitaatiosta riippuvien rakenteiden stabiloinnin. Esimerkkejä ovat laivojen ja ilma-alusten stabilointijärjestelmät (esim. fin-stabilisaattorit), kuvanvakautus kameroissa sekä robotiikassa itse tasapainottavat alustat ja kaksipyöräiset robotit sekä dronien gimbal-stabilointi. Laiteviidakossa tasakaalustajia käytetään myös teollisuus- ja tuotantoprosessien kuormitusten tasaamiseen sekä rakennusten ja tarkistuslaitteiden vakauden parantamiseen.

Toiminta perustuu havaittaviin poikkeamiin antureilla, kuten gyroskoopeilla ja kiihtyvyysmittauksilla, sekä ohjausjärjestelmiin (yleensä PID-ohjaus) määräytyviin korjaaviin toimiin. Toimilaitteita voivat olla servomoottorit, hydrauliset sylinterit tai massansiirtöihin liittyvät mekanismit, joiden avulla poikkeama minimoidaan ja järjestelmä pysyy halutussa asennossa tai tasossa.