feedbackregulering

Feedbackregulering is een systeemtechnisch concept waarbij de output van een proces continu wordt gemeten en vergeleken met een gewenste waarde (setpoint). Het verschil tussen de gemeten output en het setpoint, de fout, wordt gebruikt om de besturing aan te passen, zodat het proces dichter bij het doel komt. Bij negatieve feedback wordt de afwijking gecorrigeerd om stabiliteit en nauwkeurigheid te behouden; bij positieve feedback wordt de afwijking vergroot, wat in sommige gevallen kan leiden tot snelle maar minder stabiele veranderingen.

Een typische feedbackregelkring bestaat uit een sensor die de output meet, een comparator of regelaar die de fout berekent, een controller die een signaal levert, en een actuator die de procesactie uitvoert. Soms wordt ook een feedforward-patroon toegepast om bekende verstoringen voor te bereiden. De setpoint en de parameters van de regelaar bepalen de dynamische respons, zoals snelheid, overshoot en stabiliteit.

Feedbackregulering vindt toepassing in diverse disciplines. In de techniek en industrie wordt het toegepast in thermostaten, motor- en procesregeling, elektrische netten en robotica. In de biologie regelt feedbackhomeostase hormonale en metabolische systemen via negatieve of positieve feedbacklussen. In de economie en organisatiekunde kan feedback worden gebruikt om beleids- en prestatie-regelingen aan te passen aan veranderende omstandigheden.

Ontwerpuitdagingen omvatten het waarborgen van stabiliteit bij verschillende verstoringen, het beperken van ruis en trillingen, het voorkomen van overshoot en saturatie, en het vermijden van integrator wind-up in samengestelde regelingen zoals PID-regelaars. De theoretische basis ligt in de controle- en cybernetica-geschiedenis, met bijdragen van onderzoekers als Norbert Wiener en de ontwikkeling van regelsystemen en feedbacklussen.