Reglerprestanda

Reglerprestanda beskriver hur väl en regulator eller styrsystem uppnår önskat beteende hos en processvariabel i närvaro av störningar och modellfel. Den omfattar hur snabbt och exakt variabeln följer referenssignalen samt hur väl avvikelser och störningar dämpas utan att systemet blir instabilt.

Vanliga tidsdomänsparametrar är uppgångstid, överskott, inställningstid och steady-state error. Steady-state error beror på regulatorstruktur (t.ex. integrerande åtgärder i en PI eller PID-regulator) och systemets typ. Icke-lineära effekter, sensorbrus och aktuatorbegränsningar kan också påverka prestandan.

I frequensdomänen används bandbredd, gain margin och phase margin för att bedöma robustness mot störningar och modellfel. Generellt kan snabbare svar kräva större känslighet för störningar, vilket illustrerar en inneboende trade-off mellan prestanda och stabilitet.

Utvärdering av reglerprestanda sker vanligtvis genom simulering och experimentella tester. Vanliga testsignaler är steg- och ljudstimuli samt störningar som imiterar verkliga driftförhållanden. Kvantitativa mått som ISE, IAE, ITAE och ITSE används för att jämföra olika regulatorer eller inställningar.

Vanliga regleralgoritmer är PID samt mer avancerade metoder som modellbaserad MPC och LQR. Reglerprestanda är central i många tillämpningar, inklusive industriell automation, fordonsstyrning och byggnaders klimatanläggningar, där målet är snabb, stabil och noggrann reglering under olika driftvillkor.