Vezérlések

Vezérlések kifejezés alatt olyan módszerek, eszközök és rendszerek összességét értjük, amelyek célja egy gép, folyamat vagy technikai rendszer viselkedésének tervezett irányítása. A vezérlés általában a kívánt állapot elérésére és fenntartására törekszik, összehasonlítva a tényleges állapotot a kívánt értékekkel, majd ennek megfelelően ad visszacsatolást a beavatkozásokhoz.

Legfontosabb típusai a nyílt hurkolatú (open-loop) és a zárt hurkolatú (closed-loop) vezérlés. Nyílt hurkolatú vezérlésnél a végrehajtott akciót nincs közvetlen visszacsatolás alapján korrigálva; a rendszer követi a parancsot anélkül, hogy figyelembe venné a tényleges teljesítményt. Zárt hurkolatú vezérlésnél pedig a mért állapotot felhasználják a hiba kiszámítására és a beavatkozások folyamatos finomítására. Speciális megközelítések közé tartoznak az adaptív vezérlések, melyek a környezet vagy a modell változásaihoz igazodnak, valamint az előrejelző (modellekre alapuló) vezérlések, például a modell-prediktív vezérlés (MPC). Gyakran alkalmazott szabályozási formák közé tartozik a PID (Proporcionális–Integrális–Derivált) szabályozó, de léteznek más, komplexebb algoritmusok is.

Fő összetevői közé tartoznak az érzékelők (valós állapot mérésére szolgálnak), az aktuátorok (parancsok végrehajtása), a szabályozó egység vagy vezérlő (algoritmusok futtatása), valamint a kapcsolati infrastruktúra és adatkezelés. A vezérlést gyakran digitális és analóg jelek, PLC-k, DCS-ek és beágyazott rendszerek valósítják meg, hálózati protokollokkal összekapcsolva.

Alkalmazási területei közé sorolhatók az ipari automatizálás és folyamatirányítás, robotika, közlekedés és autóipar motor- vagy hajtásvezérléssel, épületautomatizálás és energiaellátási rendszerek. A vezérlések elmélete fejlődése a 20. században a cybernetika és a digitális számítástechnika térnyerésével vált jelentőssé.