regulaatiojärjestelmät

Regulaatiojärjestelmät, eli säätöjärjestelmät, ovat teknisiä kokonaisuuksia, joiden tarkoituksena on pitää jokin järjestelmän suure, kuten lämpötila, paine tai nopeus, halutulla tasolla tai ohjata sen käyttäytymistä. Säätöjärjestelmät koostuvat tyypillisesti mittauslaitteesta, säätimestä ja säädettävästä kohteesta. Mittauslaite havaitsee säädettävän suureen arvon ja välittää tiedon säätimelle. Säädin vertaa mitattua arvoa haluttuun tavoitearvoon ja laskee sen perusteella ohjaussignaalin. Tämä ohjaussignaali vaikuttaa säädettävään kohteeseen, joka voi olla esimerkiksi moottori, venttiili tai lämmityselementti, muuttaen sen toimintaa niin, että säädettävä suuri lähestyy tavoitearvoa.

Säätöjärjestelmiä käytetään laajasti monilla eri aloilla. Teollisuudessa niitä hyödynnetään tuotantoprosessien optimoinnissa ja turvallisuuden varmistamisessa. Esimerkiksi kemianteollisuudessa reaktioiden lämpötilaa säädetään tarkasti. Liikenteessä säätöjärjestelmät ohjaavat ajoneuvojen vakionopeussäätimiä ja lentokoneiden autopilotteja. Rakennusten automaatiossa niitä käytetään ilmanvaihdon, lämmityksen ja valaistuksen säätämiseen energiatehokkuuden parantamiseksi. Myös lääketieteessä säätöperiaatteita hyödynnetään esimerkiksi insuliinipumppujen ja hengityslaitteiden toiminnassa.

Säätöjärjestelmiä voidaan luokitella eri tavoin, esimerkiksi avoimen ja suljetun kierron järjestelmiin. Suljetun kierron järjestelmässä säädettävän suureen mittaus on olennainen osa säätöä, jolloin järjestelmä reagoi myös häiriöihin. Avoin kierron järjestelmässä säätö perustuu etukäteen määrättyyn ohjelmaan ilman jatkuvaa mittausta. Säätöperiaatteita ja -algoritmeja on kehitetty useita, ja valinta riippuu sovelluksen vaatimuksista.