Tidsfördröjningar

Tidsfördröjningar är fördröjningar i överföring av information eller handlingar mellan en orsak och dess verkan i olika system. De uppstår i tekniska sammanhang som kommunikation och reglering, men även i biologi, kognitiva processer och samhällsekonomiska system. Fördröjningar kan vara konstanta eller tidsvarierande och beror ofta på media, avstånd, belastning och bearbetningshastighet.

Inom teknik och nätverk delas tidsfördröjningar vanligtvis in i flera komponenter: propagation delay (tiden som en signal färdas genom ett medium; beroende på avstånd och signalhastighet), transmission delay (tiden att sända ett helt paket, beroende på bandbredd och storlek), processing delay (tiden som krävs för att en nod bearbetar data) och queuing delay (tiden i kö när flera paket väntar). Den totala latensen är summan av dessa delar och kan vara konstant eller variabel.

Inom kontrollteknik är tidsfördröjningar ofta kritiska eftersom de kan påverka stabiliteten i en återkopplad process. De modelleras vanligtvis som tidsfördröjningar i differentialekvationer eller genom approximationer som Padé-approximationer för att underlätta analys och design.

På bred front påverkar tidsfördröjningar upplevelser och effektivitet, till exempel i nätverkstrafik, fjärrstyrning samt sensor- och aktuatorsystem och i psykologiska reaktionstider. För att hantera dem används olika metoder och protokoll för att minska eller kompensera fördröjningar.

Åtgärder inkluderar optimering av kommunikation, kö- och buffringsstrategier, användning av prediktiva styrmetoder och kompensationsmetoder inom reglersystem. Analys av tidsfördröjningar kräver ofta modeller som beskriver både deras storlek och variation över tid.