Terugkoppelingsbesturingen worden veel gebruikt in moderne geautomatiseerde systemen. Een terugkoppelingscontrolesysteem bestaat uit vijf basiscomponenten: (1) ingang, (2) proces dat wordt bestuurd, (3) uitgang, (4) sensorelementen, en (5) regelaar en bedieningsorganen. Deze vijf componenten worden geïllustreerd in figuur 1. De term “closed-loop feedback control” wordt vaak gebruikt om dit soort systemen te beschrijven.
Encyclopædia Britannica, Inc.
De ingang van het systeem is de referentiewaarde, of het instelpunt, voor de uitgang van het systeem. Dit vertegenwoordigt de gewenste bedrijfswaarde van de uitgang. Met het vorige voorbeeld van het verwarmingssysteem als illustratie, is de ingang de gewenste temperatuurinstelling voor een kamer. Het proces dat wordt geregeld is de verwarming (b.v. een oven). In andere terugkoppelingssystemen kan het proces een fabricageproces zijn, de raketmotoren van een ruimteveer, de automotor in de cruise control, of een van de vele andere processen waarop vermogen wordt toegepast. De output is de variabele van het proces die wordt gemeten en vergeleken met de input; in bovenstaand voorbeeld is dat de kamertemperatuur.
De sensorelementen zijn de meettoestellen die in de terugkoppellus worden gebruikt om de waarde van de outputvariabele te controleren. In het voorbeeld van het verwarmingssysteem wordt deze functie gewoonlijk vervuld met behulp van een bimetaalstrip. Dit apparaat bestaat uit twee metalen strips die over hun lengte met elkaar zijn verbonden. De twee metalen hebben verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten; wanneer de temperatuur van de strip wordt verhoogd, buigt deze dus evenredig met de temperatuurverandering. De bimetalen strip is dus in staat om de temperatuur te meten. Er worden veel verschillende soorten sensoren gebruikt in terugkoppelingscontrolesystemen voor automatisering.
Het doel van de regelaar en de actuator in het terugkoppelingssysteem is de gemeten uitgangswaarde te vergelijken met de referentie-ingangswaarde en het verschil tussen deze waarden te verkleinen. In het algemeen zijn de regelaar en de actuator van het systeem de mechanismen waarmee veranderingen in het proces worden bewerkstelligd om de uitgangsvariabele te beïnvloeden. Deze mechanismen zijn gewoonlijk specifiek voor het systeem ontworpen en bestaan uit inrichtingen zoals motoren, kleppen, elektromagnetische schakelaars, zuigercilinders, tandwielen, krachtschroeven, katrolsystemen, kettingaandrijvingen en andere mechanische en elektrische componenten. De schakelaar die met de bimetaalstrip van de thermostaat is verbonden, is de regelaar en het bedieningsorgaan van het verwarmingssysteem. Wanneer de uitgang (kamertemperatuur) lager is dan het instelpunt, schakelt de schakelaar de verwarming in. Wanneer de temperatuur het instelpunt overschrijdt, wordt de verwarming uitgeschakeld.