reguleringsnetwerken

Reguleringsnetwerken zijn systemen waarin diverse onderdelen met elkaar samenwerken om een procesvariabele binnen gewenste grenzen te houden. Ze bestaan uit sensoren die de toestand meten, controllers die een regelstrategie bepalen en actuatoren die signalen of krachten omzetten in acties. Vaak communiceren de onderdelen via een netwerk, waardoor informatie en commando’s door het systeem stromen. Reguleringsnetwerken corrigeren afwijkingen ten opzichte van een referentiewaarde en dragen bij aan stabiliteit en betrouwbaarheid van processen.

In de techniek verwijst de term vaak naar netwerken die industriële processen, infrastructuur of elektronische systemen regelen. Netwerktype kan gecentraliseerd of gedistribueerd zijn; de complexiteit groeit met grootte en connectiviteit. Veelgebruikte controlestrategieën zijn regelingen met PID-regelaars, modelpredictieve besturing (MPC) en distributed/consensus-methoden. Ontwerpkeuzes betreffen topologie, vertragingen, ruis en robuustheid tegen storingen. Analyse richt zich op stabiliteit, respons en efficiëntie, met methoden zoals BIBO-stabiliteit en Lyapunov-methoden.

In de biologie worden reguleringsnetwerken vaak genetische reguleringsnetwerken genoemd, waarin genen en eiwitten elkaar reguleren via transcriptionele factoren en signaaltransductieroutes. Netwerkstructuren bevatten feedback- en feedforward-loops die dynamisch gedrag bepalen, zoals bistabiliteit of oscillaties. Modellen variëren van booleaanse netwerken tot systeemdifferentiële equation en stochastische benaderingen. Toepassingen omvatten begrip van ontwikkeling en homeostase, ziektemechanismen en synthetische biologie.

Zie ook regeltechniek, genreguleringsnetwerken, systeemtheorie.