ohjausmallia

Ohjausmalli tarkoittaa systeemin ohjauksen dynamiikkaa kuvaavaa mallia, jonka avulla voidaan ymmärtää ja suunnitella, miten hallinta vaikuttaa järjestelmän käyttäytymiseen. Sitä käytetään laajasti automaatio- ja säätötekniikan sekä systeemianalyysin alueilla. Ohjausmallin tavoitteena on kuvata, miten syötteet ja mahdolliset häiriöt siirtävät vaikutusta järjestelmän tiloihin ja lopulliseen tuotokseen.

Yleisesti ottaen ohjausmalli muodostaa feedback-piirin: viitearvo asetetaan, virhe lasketaan, ja ohjain muuttaa toimilaitteen syöttöä. Järjestelmän dynamiikka voidaan kuvata tilamallilla (state-space) tai siirtofunktion muodossa; mallit voivat olla jatkuvia tai diskreettejä, ja ne voivat olla lineaarisia tai epälineaarisia. Yleisimmät ohjauksen tyypit ovat PID-ohjaus sekä kehittyneemmät ohjausmenetelmät kuten mallipohjainen ohjaus (MPC).

Mallin käyttö suunnittelussa ja simuloinnissa tarkoittaa, että haluttu vaste voidaan saavuttaa säätämällä mallin parametreja ja valitsemalla sopiva ohjausstrategia. Parametrien tunnistaminen ja mallin validointi perustuvat sekä kokeelliseen dataan että simulointiin. On tärkeää ottaa huomioon mallin epävarmuudet ja häiriöt, jotta ohjaus on luotettava ja kestävä.

Sovelluskohteita ovat teollisuusprosessit, robotiikka, rakennusautomaation sekä sähköverkkojen hallinta. Ohjausmalli muodostaa keskeisen osan suunnitteluprosessia, jonka tuloksena kehitetään kontrollijärjestelmä ja toteutus fyysisessä laitteistossa.