Regelkomponenten

Regelkomponenten bezeichnet in der Regelungstechnik die Bausteine eines Regelkreises, der darauf ausgelegt ist, eine bestimmte Größe automatisch zu regeln oder auf einen Zielwert zu führen. Ein typischer Regelkreis besteht aus dem Sollwert, dem Regler, der Regelstrecke (dem zu regelnden Prozess), dem Stellglied, dem Messglied und dem Rückkopplungsweg. Der Sollwert gibt den gewünschten Wert vor; der Regler berechnet aus der Differenz zwischen Sollwert und der gemessenen Istgröße eine Stellgröße, die dem Stellglied zugeführt wird, um die Regelgröße zu beeinflussen. Das Messglied erfasst die aktuelle Istgröße, und der Rückführungsweg überträgt sie zurück in den Regler.

Die Regelstrecke beschreibt die dynamische Beziehung zwischen Stellgröße und Regelgröße. Störgrößen wirken auf die Strecke und können die Regelung erschweren. Typische Reglerarten sind P-, PI-, PD- und PID-Regler; je nach Anwendung werden auch spezielle oder adaptive Regler eingesetzt. Aufbau und Parametrisierung zielen darauf ab, Stabilität, gute Reaktionszeit, geringe Abweichung und Robustheit gegenüber Störungen zu erreichen.

Wichtige Konzepte sind Fehler, die Differenz zwischen Sollwert und Istwert, sowie Rückführung der Messgröße in den Regler. Leistungskennwerte umfassen Einschwingverhalten, Überschwingen, Ansprechzeit und verschiedene Integrale der Abweichung, die die Regelgüte beschreiben. Regelkomponenten finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen, etwa Temperaturregelung in Heizsystemen, Drehzahlregelung in Antrieben oder Durchflussregelung in Prozessanlagen, sowohl in analogen als auch in digitalen Implementierungen.