terugkoppelingssysteem

Een terugkoppelingssysteem, oftewel een systeem met terugkoppeling, is een systeem waarin een deel van de uitvoer wordt teruggevoerd naar de invoer om het gedrag van het systeem te beïnvloeden. Een typisch terugkoppelingssysteem bestaat uit een verwerkende eenheid (regelaar of controller), een proces dat wordt gecontroleerd, sensoren die de uitvoer meten en een terugkoppelingspad dat de gemeten output naar de invoer terugleidt. Het doel is meestal om het gedrag te sturen naar gewenste waarden, afwijkingen te minimaliseren en stabiliteit te waarborgen.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen negatieve terugkoppeling en positieve terugkoppeling. Negatieve terugkoppeling corrigeert afwijkingen door de invoer zodanig aan te passen dat de output dichter bij de gewenste waarde komt; dit verhoogt de stabiliteit en vermindert fouten. Positieve terugkoppeling versterkt afwijkingen en kan leiden tot sneller, maar mogelijk onstabiel of explosief gedrag; om ongewenste versterking te voorkomen wordt deze vorm vaak beperkt of geactiveerd onder specifieke omstandigheden.

Toepassingen bevinden zich in veel vakgebieden. In de techniek en automatisering worden gesloten-lusregelingen gebruikt om processen te sturen, zoals temperatuurregeling of motorbesturing. In elektronica zorgen terugkoppelingen in versterkers voor minder vervorming en grotere stabiliteit. In biologie handhaaft terugkoppeling homeostase, bijvoorbeeld bij het reguleren van lichaamstemperatuur of bloedsuiker, door op basis van gemeten output aanpassingen te maken.

Het verschil tussen open-lus en gesloten-lus systemen is cruciaal. Bij open-lus regelt de invoer zonder feedback, terwijl bij gesloten-lus de output continu wordt gemeten en bijgestuurd. Terugkoppelingssystemen vormen zo een kernprincipe voor veel moderne regel- en besturingsprincipes.