Teoria de control

La teoria de control és una part de la teoria de sistemes que tracta la regulació.^[1] En la seva expressió més senzilla és l'estudi de fenòmens com per exemple: «quan la bota és plena s'ha de tancar l'aixeta». Conté la consigna o el resultat desitjat^[1] «bota plena», el controlador (una persona o un sènsor que mesura l'estat de la bota) i una acció: tancar l'aixeta (canvi de comportament). Es crea un llaç de control (de vegades anomenat amb l'anglicisme feedback loop).

Tal regulació pot esdevenir més complexa, per exemple: «Quan l'aigua té 40 °C, la bota és plena, s'ha de tancar l'aixeta i fer un senyal sonor, i s'ha d'utilitzar un mínim d'energia i d'aigua.» o encara: «cal produir exactament prou aigua a 40 °C en comptar amb les necessitats futures en aigua calenta del sistema segons l'hora del dia, comprar l'energia quan és més barata i utilitzar amb preferència la calor residual de les màquines.»

El fenomen existeix des que l'home va utilitzar eines. Inicialment tot era manual: ambdós el sensor i el controlador era una persona humana. A poc a poc va esdevenir més complex quan l'humà va desenvolupar sistemes de mesura més precisos i controls mecànics. Un exemple senzill de sensor i controlador mecànic i automàtic, desenvolupat al segle xix és la boia de depòsit d'aigua al vàter. La teoria de control es va desenvolupar quan els processus controlats van esdevenir més complexos, els sensors electrònics (instruments de mesura) van esdevenir més fiables, petits i de bon preu i que els controladors (motors, micromotors…) van esdevenir assequibles. Sensors i controladors van esdevenir un producte de massa que produeixen grans quantitats de dades que els ordinadors que saben integrar i compilar amb rapidesa i accionar un gran nombre de controladors. Finalment, l'internet va permet de recaptar dades i controlar alhora operacions en multiples llocs. La teoria de control desenvolupa els models matemàtics per realitzar tals operacions complexos.

Tot i que manera d'obtenir un canvi de comportament d'un sistema dinàmic mitjançant accions externes,^[2] forma la base de la regulació. És un camp interdisciplinari de l'enginyeria, la matemàtica, informàtica amb aplicacions en l'economia, la biologia, l'agricultura… i qualsevol activitat humana o industrial.^[2]