Kontrollfunktion

Kontrollfunktion, in der Regel in der Regelungstechnik verwendet, bezeichnet die Funktion, die aus dem aktuellen Zustand eines Systems oder aus dem Fehler zwischen Soll- und Istwert eine Stellgröße ableitet. Sie bildet das Kernglied einer Rückkopplungsschleife und steuert damit das Verhalten des Systems, indem sie Messgrößen, Zeit und mögliche Störungen berücksichtigt. Die Kontrollfunktion kann kontinuierlich oder diskret, linear oder nichtlinear sein und hängt oft von Modellannahmen über Dynamik und Dynamikverhalten ab.

In der Praxis umfasst die Kontrollfunktion typische Formen wie statische oder dynamische Regellösungen. Beispiele sind die lineare Zustand-Rückführung u = -Kx, die Ausgangsregelung u = -Ky oder dynamische Regler wie der PID-Regler, der proportional, integral und differentiellen Anteil kombiniert: u(t) = Kp e(t) + Ki ∫ e(τ) dτ + Kd de/dt, wobei e der Fehler ist. Solche Funktionen bestimmen, wie stark der Stellwert auf Abweichungen reagiert und wie das System beherrscht oder stabilisiert wird.

Kontrollfunktionen unterscheiden sich durch Zoolleigenschaften wie Linearität, Zeitabhängigkeit, Dynamik und Robustheit. Sie können statisch oder zeitabhängig, diskret oder kontinuierlich, adaptiv oder robust aufgebaut sein und werden durch Designmethoden wie Reglerentwurf, Regelungstechnik oder Regelungstheorie bewertet, um Stabilität und gewünschte Performance sicherzustellen. Anwendungen finden sich in der Industrie, Robotik, Fahrzeugtechnik und Automatisierungstechnik, wo präzise und verlässliche Stellgrößen entscheidend sind.

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