beheersysteem

Een beheersysteem is een geheel van processen, regels en componenten die het gedrag van een systeem of organisatie reguleert, zodat gewenste doelstellingen worden gehaald. Het doel is om de prestaties, stabiliteit en betrouwbaarheid te waarborgen door waarneembare variabelen te meten en hierop passende acties te ondernemen.

In de natuurwetenschappen en techniek bestaat een beheersysteem vaak uit een lus met drie hoofdcomponenten: een sensor die de toestand meet, een regeling die beslist welke actie nodig is, en een actuator die daadwerkelijk ingrijpt bij het proces of de machine. Een belangrijk onderscheid is open-loop versus closed-loop (feedback) beheersing. Bij een closed-loop systeem wordt de uitvoer vergeleken met een gewenste waarde en corrigerende acties ontstaan uit dit verschil.

Veelvoorkomende regelstrategieën zijn onder meer proportioneel-Integrerend-afstorend (PID) regelingen, on-off-regelingen en feedforward-regelingen. Modellen van het systeem (via wiskundige representaties zoals blokdiagrammen, transferfuncties of toestandruimten) ondersteunen de analyse en het ontwerp van een geschikte regelaar. Ontwerpdoelen omvatten stabiliteit, robuustheid tegen verstoringen, snelle respons en minimale overshoot, met normen voor foutentoegang en dissipatie.

Beheersystemen worden toegepast in industriële automatisering, procescontrole, klimaat-en verwarmingssystemen, robots, voertuigen en IT- en servicesbeheer. Ook in organisaties dienen beheersystemen voor governance en risicobeheer als management- of reguleringssystemen, die toezicht houden op processen en prestaties.

Ontwikkeling en onderhoud van een beheersysteem omvatten probleemformulering, modelbouw, ontwerp en verificatie van de regelaar, implementatie, testen en voortdurende evaluatie. Uitdagingen zijn onder meer niet-lineariteit, vertragingen, ruis en verzadiging van actuatoren.