Controlekringen

Controlekringen zijn feedbacksystemen die in automatische besturing worden ingezet om een proceswaarde te stabiliseren rond een gewenste referentiewaarde. In technische systemen meten sensoren de actuele waarde, een regelaar berekent de benodigde aanpassing, en een uitvoerder (actuator) voert de wijziging door aan de procesinvoer. Door terugkoppeling van de gemeten waarde naar de regelaar kan de fout tussen gewenste en werkelijke waarde worden verminderd.

Componenten en werking: een controlekring bestaat uit sensor, regelaar, en actuator die samenwerken met het proces. De gemeten waarde wordt vergeleken met de referentiewaarde, waarna de regelaar een commando genereert dat de uitvoer van het proces beïnvloedt. Dit vormt een gesloten kringloop met feedback. Bij een open kring loopt de regeling zonder terugkoppeling en is de nauwkeurigheid sterk afhankelijk van het model en ruis.

Regelaars en tuning: veelgebruikte regelertypen zijn eenvoudige P-regelaars, en completere PI- en PID-regelaars. Het kiezen en afstemmen van de regelaar (tuning) is cruciaal voor stabiliteit en respons. Populaire methoden zijn onder meer Ziegler–Nichols en andere modelgebaseerde benaderingen. De dynamiek van het systeem, tijdconstanten en ruis bepalen of de kring stabiel reageert of gaat oscilleren.

Toepassingen en implementatie: controlekringen komen veel voor in de procesindustrie (temperatuur, druk, vloeistofniveaus), HVAC-systemen, robotica, aandrijving en energienetwerken. Ze worden meestal geïmplementeerd in PLC's, DCS of embedded systemen. In vakliteratuur worden de termen controlekring en regelkring vaak door elkaar gebruikt.