referenssisignaali

Referenssisignaali on signaali, joka määrittelee järjestelmän halutun tilan tai käyttäytymisen. Se annetaan yleensä syötteenä säätö- tai estimointiprosesseille, ja sen perusteella arvioidaan järjestelmän suorituskyky. Referenssisignaali toimii tavoitesignaalina, jonka mukaan järjestelmän ulostulo pyritään seuraamaan. Käytännössä referenssisignaali voi olla staattinen tai dynaaminen, ja sen ominaisuudet vaikuttavat ohjausstrategian suunnitteluun.

Kontrollissa referenssisignaali r(t) ja järjestelmän nykyinen vaste y(t) muodostavat virheen e(t)=r(t)-y(t). Tavoitteena on minimoida virhe ja saavuttaa haluttu vaste, mikä usein toteutetaan säätöalgoritmilla (esimerkiksi PID- tai tila-avaruuslähestymistavalla). Ominaisuuksia kuten vakaus, reagointinopeus ja jäännösvirheen minimoiminen pidetään kriittisinä, kun suunnitellaan ohjausjärjestelmää.

Tavallisia referenssisignaalityyppejä ovat steppi-, ramp- ja siniaalto sekä chirp-signaalit. Eri tyyppisiä signaaleja käytetään testaukseen, sovitukseen ja järjestelmän dynamiikan karakterisointiin. Referenssisignaaleja voidaan soveltaa sekä yksinkertaisiin että monimutkaisiin järjestelmiin, ja ne voivat olla ajoitus- tai tilakohtaisia.

Referenssisignaaleja käytetään laajasti sekä säädössä että järjestelmäanalyysissä ja viestinnässä. Säätöjärjestelmissä ne määrittelevät tavoitetilan ja mahdollistavat vasteen suunnittelun. Järjestelmäidentifioinnissa ne toimivat tunnetun syötteenä, jonka avulla mallinparametrit voidaan estimoida. Viestinnässä pilot-/training-signaalit mahdollistavat kanavien estimoinnin ja synkronoinnin.