Kontrollstrategien

Kontrollstrategien bezeichnet planmäßige Ansätze, mit denen das Verhalten eines Systems so beeinflusst wird, dass angestrebte Ziele erreicht werden. Sie finden Anwendung in Technik und Naturwissenschaft, in der Industrie- und Produktionstechnik, der Informationstechnologie sowie im Management, in Organisationen und der Risikokontrolle. Kernelemente einer Kontrollstrategie sind Zieldefinition, Messgrößen, ein Modell des zu steuernden Systems, ein Regelungs- oder Eingriffsmechanismus sowie die Umsetzung von Maßnahmen durch Akteure.

Kontrollstrategien unterscheiden offene und geschlossene Regelkreise. Offene Regelkreise arbeiten ohne Rückmeldung, weshalb Störungen schwer kompensiert werden. Geschlossene Regelkreise nutzen Messwerte aus dem Systemzustand, um Eingriffe adaptiv oder iterativ anzupassen. Typische Regelungsformen sind Feedbackkontrolle, Vorsteuerung (Feedforward), modellbasierte Regelung wie Model Predictive Control, adaptive Regelung und robuste Regelung. In vielen Anwendungen kommen hierarchische oder dezentrale Strukturen zum Einsatz.

Die Entwicklung einer Kontrollstrategie umfasst üblicherweise die Festlegung der Zielgrößen, die Definition von Messgrößen und Toleranzen, die Auswahl oder Entwicklung eines Systemmodells, die Ableitung der Regelungslogik, deren Implementierung sowie Kalibrierung, Überwachung und iterative Anpassung. Bewertet werden Stabilität, Konvergenz, Leistungsfähigkeit, Robustheit, Energieeffizienz sowie Wirtschaftlichkeit und Verständlichkeit.

Historisch wurzeln Kontrollstrategien in der Kybernetik und der Regelungstheorie. Zentrale Ideen stammen aus der Analyse dynamischer Systeme, der Zustandsabschätzung mittels Kalman-Filter und der Entwicklung von Regelsätzen, die in Technik, Produktion und Organisationsmanagement Anwendung finden.