Reguleringssystemer

Reguleringssystemer er tekniske systemer som bruker målinger fra en prosess, en beregningsenhet og et reguleringssignal for å opprettholde ønsket tilstand. Målet er å minimere avvik mellom ønsket verdi og faktisk atferd til tross for forstyrrelser og endringer i omgivelsene. Lukkede regulatorer bruker tilbakemelding for å korrigere avvik; åpne regulatorer gjør det ikke.

Hovedkomponenter er sensor, som måler variabler; aktuator, som påvirker prosessen; og regulatoren, som beregner signalet. Prosessen er den fysiske delen som reguleres, og modellen av prosessen brukes i design og simulering. Regulering kan være analog eller digital, kontinuerlig eller diskret.

Kontrollstrategier inkluderer PID-regulering (proportional, integral, derivativ), PI og PD-regulering, samt avanserte metoder som Model Predictive Control (MPC). Valg av strategi avhenger av krav til hastighet, presisjon og robusthet; i praksis kombineres ofte metoder.

Ytelse måles ved overshoot, tidsrespons (settling time), stabilitet og motstand mot støy og forstyrrelser. Viktige utfordringer inkluderer tidsforsinkelse, sensorfeil og modellavvik, som kan påvirke nøyaktighet og sikkerhet.

Anvendelser omfatter industriell automasjon, prosesskontroll i kjemi og metallurgi, HVAC- og energistyring, samt robotikk og produksjonslinjer.

Begrepet reguleringssystemer brukes også om samfunnsmessige tilsyns- og reguleringsrammer, men denne artikkelen fokuserer på tekniske reguleringssystemer.