szabályozórendszerek

A szabályozórendszer olyan technikai vagy biológiai rendszer, amelynek célja egy másik rendszer (a szabályozott rendszer) állapotának fenntartása vagy irányítása egy kívánt értéken. A szabályozórendszerek alapvető feladata, hogy a szabályozott rendszer kimenetét folyamatosan összehasonlítsák egy referenciajelzéssel, és ha eltérést észlelnek, korrekciós intézkedéseket hajtsanak végre a hiba minimalizálása érdekében.

A szabályozórendszerek két fő típusát különböztetjük meg: a nyitott hurkú és a zárt hurkú rendszereket. Nyitott hurkú rendszerekben a vezérlőjel nem függ a szabályozott rendszer kimenetétől; a rendszer előre meghatározott módon működik. Például egy egyszerű időzítő, amely egy adott ideig működtet egy eszközt. Zárt hurkú rendszerekben, más néven visszacsatolt rendszerekben, a szabályozott rendszer kimenetét érzékelik, és ezt az információt visszavezetik a vezérlőhöz, amely ennek alapján módosítja a vezérlőjelet. Ez a visszacsatolás teszi lehetővé a külső zavarok hatásának kiküszöbölését és a rendszer stabilitásának biztosítását.

A szabályozórendszerek számos területen alkalmazásra kerülnek. A mérnöki tudományokban ilyen rendszerek irányítják az ipari folyamatokat, a repülőgépek repülési paramétereit, az autó sebességét és a robotok mozgását. A biológiában a testhőmérséklet, a vércukorszint vagy a vérnyomás szabályozása is példa a természetes szabályozórendszerekre. A matematikai modellezés kulcsfontosságú a szabályozórendszerek tervezésében és elemzésében, gyakran differenciálegyenletekkel írják le működésüket.