Home

Regelungsdesign

Regelungsdesign bezeichnet den Prozess der Planung und Konzeption von Regelungssystemen, die das dynamische Verhalten einer Anlage oder eines Prozesses gezielt beeinflussen. Ziel ist es, das Systemverhalten durch Regelungskonzepte wie Störunterdrückung, Verlaufskonformität zu Referenzsignalen und robuste Leistungsfähigkeit zu steuern. Dabei umfasst es sowohl die theoretische Modellbildung als auch die praktische Umsetzung.

Typische Arbeiten im Regelungsdesign beginnen mit einer Modellierung des betrachteten Systems, häufig in Form von Differentialgleichungen,

Auf dieser Grundlage wählt man eine Regelungsstruktur und entwirft den Regler. Klassische Ansätze verwenden Regler wie

Die Implementierung erfolgt oft als digitales Regelsystem in Mikrocontrollern oder Industrie-PCs, begleitet von Tests, Tuning und

Typische Anwendungsfelder umfassen Fertigungs- und Prozesssteuerung, Fahrzeugtechnik, Robotik und Energietechnik. Regelungsdesign verbindet Theorie mit praktischer Umsetzung

Transferfunktionen
oder
Zustandsmodellen.
Modelle
dienen
der
Analyse
von
Stabilität,
Reaktionsgeschwindigkeit
und
Störverhalten
und
werden
durch
Systemidentifikation
verfeinert,
sofern
Baudaten
vorliegen.
P,
PI,
PID
oder
Führungsregelungen,
bei
denen
Parameter
durch
Analytik
oder
empirische
Abstimmung
bestimmt
werden.
Moderneres
Regelungsdesign
umfasst
zustandsraumorientierte
Methoden
(z.
B.
Regelung
durch
LQR),
robuste
oder
optimale
Ansätze
(H∞,
MPC)
sowie
diskrete
Regler
für
digitale
Implementierung.
Untrennbar
mit
dem
Design
ist
die
Discretisierung
für
Sampling-Zeit
und
die
Berücksichtigung
von
Grenzwerten
der
Sensorik
und
Aktorik.
Validierung
unter
Berücksichtigung
von
Störungen,
Verzögerungen
und
Nichtlinearitäten.
Wichtige
Qualitätsaspekte
sind
Stabilität,
Robustheit
gegenüber
Modellfehlern,
Genauigkeit
der
Stellgrößen
und
Sicherheit
der
Anwendung.
und
bildet
das
Kerngebiet
der
Regelungstechnik.