Kontrollgröße

Kontrollgröße bezeichnet in der Regelungstechnik die Größe eines Prozesses, deren Wert durch ein Regelungssystem so beeinflusst wird, dass er einem vorgegebenen Referenzwert möglichst nahekommt. Sie ist die zu regelnde Größe und entspricht häufig der Output- oder Prozessgröße, die von Sensoren gemessen wird. Der Referenzwert wird als Sollwert bezeichnet. Der Regler vergleicht Sollwert und Istwert (der gemessene Wert der Kontrollgröße) und berechnet aus dem Fehler e(t) = Sollwert − Istwert eine Stellgröße, also die Eingangsgröße zum Stellglied, mit der der Prozess gesteuert wird.

Störungen (Störgrößen) wirken auf die Kontrollgröße ein und können Abweichungen verursachen, die der Regler kompensieren muss. Ziel eines Regelkreises ist es, die Abweichung stabil und möglichst schnell zu minimieren, auch im Beisein von Störungen und Messrauschen. Die Kontrollgröße kann kontinuierlich oder diskret gemessen werden und kann in Mehrgrößenregelungen auch mehrere Kontrollgrößen umfassen (MIMO-Systeme).

Beispiele helfen beim Verständnis: In einer Raumtemperaturregelung ist die Kontrollgröße die Raumtemperatur; der Sollwert liegt z. B. bei 22°C; die Istwertmessung wird zur Berechnung des Reglerfehlers genutzt; die Stellgröße steuert Heizung oder Kühlung; Störgrößen sind Außentemperatur oder Öffnen von Türen.

In der Fachliteratur wird der Begriff Kontrollgröße häufig synonym mit Regelgröße verwendet, wobei die Regelgröße in der Praxis als die zu regelnde Größe verstanden wird. Die Terminologie kann je nach Disziplin leicht variieren.