DeadbandBereich

DeadbandBereich bezeichnet in der Regelungstechnik den Bereich um einen Referenzpunkt, in dem eine Veränderung der Eingangsgröße keine Änderung der Ausgangsgröße bewirkt. Er entsteht durch Rauschen, Toleranzen, mechanische Spielräume oder elektronische Grenzwerte und dient dazu, ungewollte Regelaktivität durch kleine Störungen zu vermeiden. Der DeadbandBereich wird durch zwei Grenzwerte definiert, einen oberen und einen unteren, relativ zum Referenzpunkt.

Die Breite des Deadband beeinflusst die Systemempfindlichkeit: Ein größerer Bereich senkt die Ansprechbarkeit gegenüber geringen Störungen, reduziert aber Regelungen von Rauschen und Schaltungenen. Ein kleinerer Bereich erhöht die Reaktionsfähigkeit, kann jedoch zu häufigerem Schalten oder Oszillationen führen. Mathematisch lässt sich das Verhalten oft durch eine piecewise Funktion beschreiben: y bleibt konstant, solange |u − u0| ≤ d gilt, und ändert sich außerhalb dieses Bereichs gemäß einer definierten Übertragungsfunktion.

Typische Anwendungen finden sich in Joysticks, Sensor- und Messsystemen, Regelventilen, Druck- und Temperaturregelungen sowie in mechatronischen Antrieben. In solchen Kontexten dient der DeadbandBereich dazu, Störsignale oder leichte Bewegungen zu ignorieren und damit Unruhe im System zu vermeiden.

Bezug zu Hysterese: Deadband beschreibt einen Bereich, in dem der Ausgang unabhängig von der Eingangsrichtung bleibt, während Hysterese eine Pfadabhängigkeit des Systems bedeutet. Die Konzepte können zusammen auftreten, sind aber verschieden. Die Gestaltung eines Deadband erfolgt oft durch Kalibrierung, Software-Filter oder Anpassung von Sensorik und Verstärkung.