ohjausjärjestelmissä

Ohjausjärjestelmä on järjestelmä, jonka tehtävänä on hallita toimintaa tai prosessia asettamalla, mittaamalla ja säätämällä sen tilaa siten, että saavutetaan haluttu tulos tai suorituskyky. Se on keskeinen osa teollisuutta, rakennusautomaatioa sekä monia muita sovelluksia, joissa prosessin oikeaoppinen kontrollointi on välttämätöntä.

Järjestelmä koostuu tyypillisesti kolmesta pääosasta: mittaus- ja sensorijärjestelmästä, ohjainyksiköstä sekä toimilaitteesta. Mittaus tuottaa prosessin nykytilan arvon, ohjain laskee virheen tavoitellusta arvosta ja tuottaa säätösignaalin, jolla toimilaite vaikuttaa prosessiin. Tämä muodostaa palautteen avulla tapahtuvan säätöryhmän.

Useimmat ohjausjärjestelmät toimivat suljetussa silmukassa, jossa palaute korjaa poikkeamaa, kun taas avonainen silmukka ei käytä todellista palautetta. Järjestelmät voivat olla analogisia tai digitaalisia sekä jatkuvia että

ajastettuja. Tärkeä ja yleisesti käytetty säätömenetelmä on PID-säädin, joka käyttää virhettä sekä sen johdannaisia säätösignaalin muodostamiseen. Muita tavallisia menetelmiä ovat mallipohjainen säätö (MPC), adaptiivinen säätö sekä robusti ja epälineaarinen säätö.

Sovelluksia ovat esimerkiksi prosessiteollisuus, kemikaalit ja elintarvikkeet, energiateollisuus, rakennusautomaatio sekä robotiikka ja ajoneuvojen ohjaus. Suunnittelussa korostuvat vakaus, vasteaika, virhepitoisuus sekä sijaisten mittaukseen ja viiveisiin liittyvät vaikutukset. Turvallisuus ja standardien noudattaminen ovat olennaisia teollisissa järjestelmissä.