Reguleerimissüsteem

Reguleerimissüsteem on mehhanism, mis hoiab või juhib protsessi parameetri, näiteks temperatuuri, rõhku või vooluhulka, soovitud väärtuse lähedale. Selle eesmärk on vähendada kõrvalekaldeid ja parandada toimivust automaatsete juhtimisotsuste kaudu. Reguleerimissüsteem koosneb tavaliselt mõõteseadmest (sensor), võrdlusväärtusest (setpoint), kontrollerist (controller) ja toimijast (aktiuaator). Tegeliku protsessi väärtust mõõdetakse ning võrreldakse soovitud väärtusega, misjärel kontroller teeb vajadusel korrektsiooni.

Süsteeme eristatakse avatud ahela (open-loop) ja suletud ahela (closed-loop) reguleerimise põhjal. Avatud ahel toimib ilma pideva tagasisideta ning selle tulemus sõltub sisendi täpsusest ja protsessi hilinemistest. Suletud ahel, ehk sulguv süsteem, kasutab pidevat tagasisidet ja korrigeerib sisendit vastavalt väära ning setpointi vahele tekkivale veale.

Kontrollerite hulgas on kõige levinum PID-kontroller (proportsionaalne, integraalne ja derivaatoriline osa), kuid kasutatakse ka PI- või PD-kontrollereid ning on/off-juhtimise lahendusi. Reguleerimissüsteemide eesmärk on saavutada stabiilsus, kiirus ning minimaalne püsiv viga. Võimalikud hindamiskriteeriumid hõlmavad tõusuaega, ülevõttu, taastumise kiirust ja stabiilset püsiväärtust.

Rakendused hõlmavad tööstusprotsesse, temperatuurikontrolli, positsioneerimist, vedeliku ja gaaside juhtimist ning energeetikat. Reguleerimissüsteemide disain ja optimeerimine nõuavad süsteemi dünaamika ning piirangute mõistmist.