Slimmer afwegen van prestaties en kosten in regelsystemen

In de regeltechniek monitort een sensor het proces dat moet worden geregeld. Het sensorsignaal y wordt vergeleken met referentiesignaal r (zie Figuur 1). Dat referentiesignaal beschrijft het gewenste systeemgedrag in termen van de output van het proces. In het geval van ASML zou dit de gewenste positie van de waferstage kunnen zijn. De regelaar probeert de fout e (het verschil tussen r en y) te corrigeren door de actuator aan te sturen met het regelsignaal u. Een klassiek voorbeeld is de cruisecontrol van een auto. Hierbij geeft de chauffeur aan hoe snel de auto moet rijden, door middel van het referentiesignaal. Sensoren in de auto meten de snelheid. De fout wordt berekend waarop de regelaar reageert door gas bij te geven of te remmen.

Vaak wordt aangenomen dat de acties tijdens het regelproces – dat wil zeggen het meten door de sensor, het berekenen van het regelsignaal op het platform en het versturen ervan naar de actuator – geen of verwaarloosbare tijd kosten. In vele gevallen is dit echter geen correcte aanname omdat we te maken hebben met een digitaal platform. Om de zoveel milliseconden (de bemonsteringsperiode) wordt het sensorsignaal gemeten. De tijd die het vervolgens kost om het regelproces te verwerken, noemen we de executietijd. Die is vrijwel altijd variabel, aangezien de verwerking geen enkele keer hetzelfde is. Voor een eenvoudig regelsysteem zal de variatie vaak klein zijn maar wanneer meerdere complexere regelsystemen samen op één digitaal platform worden verwerkt, kan de executietijd significant variëren.