systeemreacties

Systeemreacties is de manier waarop een systeem reageert op prikkels of veranderingen. In de natuur en techniek verwijst het naar hoe de afhankelijke variabelen veranderen in reactie op ingrepen in het systeem, zoals invoer, begincondities of externe invloeden. Het begrip is van toepassing op uiteenlopende domeinen: mechanische systemen (massa-veer-demper), elektrische circuits, chemische reactieketens, ecosystemen, economische markten en sociale systemen.

Afhankelijk van het systeem kunnen reacties traag of snel, lineair of niet-lineair zijn. Veelgebruikte onderscheidingen zijn transiëntrespons en eindtoestand: de snelle periode na een verstoring en de uiteindelijke stabiele toestand. Belangrijke kenmerken zijn tijdsconstante (hoe snel de respons verloopt), demping (hoe snel oscillaties afnemen), overshoot (mate van overschrijding van de doelfrequentie of doelwaarde) en stabiliteit.

Modellering en analyse: systeemreacties worden vaak beschreven met differentiaal- of verschilvergelijkingen, of in toestandruimte. In lineaire systemen wordt vaak gewerkt met transferfuncties en impulse- of staprespons. Relevante analysemethoden zijn tijdsdomein en frequentiedomein, simulatie en systeemidentificatie.

Toepassingen: ontwerp en afstemming van regelsystemen, diagnose van systeemgedrag, en voorspelling van reacties onder verschillende randvoorwaarden. Voorbeelden: een RC-schakeling reageert op een stapinvoer door een exponentiële op- of afbouw; een massa-veersysteem met demper vertoont dempende trillingen; een chemische reactor kan in reactie op schommelende invoer stabiliseren.

Zie ook: systeemtheorie, regeltechniek, signaalverwerking.