Reglerart

Reglerart bezeichnet in der Regelungstechnik die Art oder Kategorie eines Reglers, der in einem Regelkreis eingesetzt wird, um eine Prozessgröße auf einen gewünschten Zielwert hin zu steuern. Die Wahl der Reglerart beeinflusst Verzögerung, Überschwingverhalten, Stabilität und Robustheit des Systems.

Zu den häufigsten Reglerarten gehören Proportionalregler (P), Integratorregler (I) und Differentialregler (D). Ein P-Regler liefert eine Regelgröße proportional zur Abweichung vom Sollwert, ist einfach, liefert aber bei Gleichgewicht oft eine bleibende Regelabweichung. Ein I-Regler korrigiert durch Integration der Abweichung und kann die statische Fehlerquelle beseitigen, kann jedoch zu Instabilität oder Windup führen. Ein D-Regler reagiert auf Änderungsraten der Abweichung und verbessert die Dämpfung, senkt Überschwingungen, ist aber empfindlich gegenüber Rauschen.

Häufig werden diese Grundformen zu zusammengesetzten Reglern kombiniert: PI-Regler (Proportional und Integral), PD-Regler (Proportional und Differential) und PID-Regler (Proportional, Integral, Differential). PID-Regler sind heute in vielen Anwendungen Standard, da sie eine gute Balance zwischen Reaktionsgeschwindigkeit, Genauigkeit und Stabilität bieten. Zusätzlich existieren weitere Reglerarten wie On-off-Regler (Schwellwertregelung, oft in Thermostaten), Führungsregler und Lead-/Lag-Regler, die das Frequenzverhalten des Systems gezielt beeinflussen.

Die Wahl der Reglerart hängt von den Eigenschaften des zu regelnden Prozesses ab: Dynamik, Störgrößen, gewünschte Schnelligkeit, Nachgiebigkeit gegenüber Störungen und Anforderungen an Robustheit. In der Praxis werden Regler oft digital implementiert, was Diskretisierung und Anti-Windup-Strategien erforderlich macht. Die konkrete Auslegung erfolgt typischerweise unter Berücksichtigung von Stabilität, Reaktionszeit, Überschwingen und Energie- bzw. Kosteneffizienz.