beheertechnieken

Beheertechnieken is een verzamelnaam voor methoden en algoritmes die worden gebruikt om het gedrag van een systeem te beïnvloeden en te sturen zodat het voldoet aan gewenste prestaties. Ze komen voor in tal van vakgebieden zoals industriële automatisering, procesindustrie, robotica, transport en energie. Een regelkring bestaat doorgaans uit een sensor die de toestand meet, een actuator die invloed uitoefent en een controller die bepaalt welke actie nodig is. Bij gesloten-regelsystemen wordt steeds feedback gebruikt om afwijkingen van de gewenste toestand te corrigeren.

Binnen de beheertechnieken speelt de regeltechniek een centrale rol. De bekendste regelaar is de PID-regelaar (proportioneel, integraal, differentieel), die een foutsignaal omzet in een passende actuatorsignaal. Verder bestaan er geavanceerdere benaderingen zoals modellering en voorspellende regelsystemen: model predictive control, lineair-quadratische-Gaussiaanse (LQG) controle, robuuste controle (bijvoorbeeld H-infinity) en adaptieve controle. Ook state-space-methoden en Kalman-filters worden toegepast voor statusschatting en controle van systemen met onzekerheden of ruis.

Ontwerp en implementatie van beheertechnieken omvatten modellering of identificatie van het systeem, selectie en ontwerp van een geschikte controller, en vervolgens tuning, implementatie en validatie in een operationele omgeving. Praktische aspecten zijn onder meer betrouwbare sensing, snelle en robuuste sampling, en real-time uitvoering.

Toepassingen variëren van temperatuur- en drukregeling in de procesindustrie, snelheids- en positiecontrole in systemen en robots tot regime-regeling in HVAC, voertuigen en energienetwerken. Uitdagingen zijn ruis, tijdvertraging, niet-lineairiteit, parameterveranderingen en veiligheidsvereisten. Beheertechnieken vormen zo een kern van moderne automatisering en systeemontwerp.