Regelungsvorgänge

Regelungsvorgänge bezeichnen dynamische Prozesse in der Technik, bei denen eine Regelgröße durch einen Regler überwacht und gesteuert wird, um eine vorgegebene Zielgröße zu erreichen oder zu halten. Typische Regelgrößen sind Temperatur, Druck, Geschwindigkeit oder Füllstand. Regelung basiert auf dem Prinzip der Rückkopplung.

Ein typischer Regelkreis besteht aus einer Messgröße (Sensor), einem Sollwertgeber, dem Regler, dem Stellglied und der zu beeinflussenden Strecke (Regelstrecke). Die Rückführung des Istwerts in das Regelsystem ermöglicht es dem Regler, Abweichungen vom Sollwert zu erkennen und zu korrigieren.

Im Ablauf wird die Istwertmessung mit dem Sollwert verglichen. Der Regler erzeugt daraus einen Stellbefehl, der dem Stellglied zugeführt wird. Die Regelstrecke wandelt den Stellbefehl in eine Änderung der betrachteten Größe um. Durch Rückführung wird der neue Istwert erneut geprüft.

Reglerformen umfassen P-, PI-, PD- und PID-Strukturen, sowie diskrete oder adaptive Varianten. Wichtige Eigenschaften sind Stabilität, Regelgenauigkeit, Ansprechverhalten, Störunterdrückung und Robustheit gegenüber Modellunsicherheiten. Die Systemstruktur lässt sich häufig durch Blockdiagramme oder Transferfunktionen beschreiben.

Zur Analyse werden Regelstrecke, Regler und Rückführung oft als lineares zeitinvariables System beschrieben, z. B. mit Transferfunktionen oder Zustandsraumdarstellungen. Regelungsvorgänge finden in Industrie, Automatisierung, Fahrzeugtechnik und Prozesstechnik Anwendung, beispielsweise zur Temperatur-, Druck- oder Geschwindigkeitsregelung.