Regelprozesses

Regelprozess bezeichnet einen System- oder Prozessabschnitt, dessen Ausgang durch einen Regler gesteuert wird, um einen festgelegten Sollwert der Regelgröße konstant zu halten. Ziel ist es, Störungen und veränderte Betriebsbedingungen zu kompensieren und die Regelgröße nahe dem Sollwert zu halten. In der Regelungstechnik wird ein Regelprozess durch dynamische Modelle beschrieben, die den Zusammenhang zwischen Stellgröße und Regelgröße abbilden, manchmal auch Verzögerungen und Nichtlinearitäten berücksichtigen.

Bestandteile sind der Prozess (das zu regelnde System), Sensoren zur Messung der Regelgröße, der Regler als Regeleinheit und Stellglieder, die die Stellgröße ausführen. Der Kern des Regelkreises ist der Rückkopplungsweg: Der gemessene Wert wird mit dem Sollwert verglichen; der Fehler dient dem Regler zur Berechnung der Stellgröße, die dem Prozess Einfluss auf die Regelgröße gibt. Störgrößen wie Laständerungen oder Umgebungsbedingungen können das System beeinflussen.

Typische Regelstrategien umfassen PI-/PID-Regelung, die Proportional-, Integrations- und ggf. Differentialanteile verwendet, sowie modellbasierte Ansätze wie Model Predictive Control (MPC) oder adaptive Regelung. In der Praxis wird ein Regelprozess auf Stabilität, Ansprechverhalten, Gleichständigkeit (Settling) und Robustheit bewertet. Eine gute Modellierung von Prozessdynamik, Sensor- und Stellungsverzögerungen ist dafür grundlegend.

Anwendungsbereiche finden sich in der Prozessindustrie, chemischen Anlagen, Energieversorgung, Fertigung, Heiz-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie im Fahrzeug- und Maschinenbau.