Reglersystemen

Reglersystemen är system som används för att få en process eller anläggning att följa ett önskat värde genom att mäta verkligt tillstånd och justera insignalen därefter. De används inom automation, industri och teknik för att hantera störningar och osäkerheter i processen.

Ett typiskt reglersystem består av en plant eller process som ska regleras, en sensor som återger processens tillstånd, en aktuator som kan förändra processen, en regulator (kontroller) som beslutar vad som ska göras och en återkopplingsslinga som matar tillbaka mätdatan till kontrollern. Genom återkoppling jämförs det uppmätta tillståndet med referensvärdet och felmåttet används för att justera reglerviart. Om slingan saknas kallas reglersystemet öppet (open-loop).

Kontrollern kan vara olika typer, men den mest använda i industrin är PID-reglering, som kombinerar proportionell, integral och derivativ kontroll för att minimera fel över tid. Andra reglerstrategier inkluderar PI, PD, lead-lag-kompensation och digitala regulatorer som körs på mikroprocessorer eller PLC:er. Regler kan vara kontinuerliga eller diskreta och reglerlösningar kan vara analoga eller digitala.

Modellering och analys involverar ofta differentialekvationer eller transferfunktioner och metoder som blockscheman, tillståndsrum, Nyquist-, Bode- eller root locus-plot. Viktiga begrepp är stabilitet, styrbarhet, observerbarhet och robusthet, eftersom regulatorns prestanda måste fungera under variationer i processen och externa störningar.

Reglersystem används i processindustrin, elektronik och telekommunikation, byggnadsautomation, fordonsteknik och robotik. Ett vanlig exempel är en termostat som reglerar rumstemperaturen genom att justera värmekällan baserat på temperaturmått.