Parametersteuerung

Parametersteuerung bezeichnet in der Regel die gezielte Bestimmung, Anpassung und Optimierung von Parametern eines dynamischen Systems, um dessen Verhalten zu beeinflussen oder ein definiertes Ziel zu erreichen. Typischerweise umfasst sie Regelparameter von Reglern (z. B. PID-Parameter), Modellparameter sowie Grenz- und Stellgrößen.

Typische Verfahren umfassen die manuelle Abstimmung, analytische Regeln wie Ziegler-Nichols oder Cohen-Coon und modellbasierte Ansätze wie Polplatzierung (Pole-Placement) oder Lineare Quadratische Regelung (LQR). Adaptive oder selbstjustierende Regler passen Parameter während des Betriebs an. Zusätzlich kommen Optimierungs- und datengetriebene Methoden zum Einsatz, um Parameterverläufe in Echtzeit zu bestimmen.

Anwendungsgebiete der Parametersteuerung finden sich in der Prozess- und Verfahrenstechnik, dem Maschinenbau, der Robotik, der Automobiltechnik, der Energieversorgung, der Gebäudetechnik sowie in Luft- und Raumfahrt- und Medizintechnik. In all diesen Bereichen dient die Parametersteuerung dazu, Stabilität, Genauigkeit, Reaktionsgeschwindigkeit und Energieeffizienz von Systemen zu verbessern.

Zu den zentralen Herausforderungen zählen Nichtlinearität und Zeitvarianz der Systeme, Störungen, Messrauschen, Begrenzungen der Stellgrößen sowie Sicherheits- und Stabilitätsanforderungen. Es gilt, schnelle Reaktionszeiten gegen Überschwingen abzuwägen, Robustheit gegenüber Parametervariationen sicherzustellen und die Rechenlast in Echtzeit zu begrenzen.

Historisch entwickelte sich die Parametersteuerung aus der Regelungstechnik, mit dem PID-Controller als Standardwerkzeug; seitdem wurden identifikationsbasierte, adaptive und optimierungsbasierte Ansätze hinzugefügt, um sich ändernden Systemdynamiken gerecht zu werden. Siehe auch Regelungstechnik, Parameteridentifikation, Adaptive Regelung.

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