Sollzustände

Der Begriff Sollzustand bezeichnet im Bereich der Regelungstechnik den angestrebten Zustand eines Systems, der zu einem bestimmten Zeitpunkt erreicht oder aufrechterhalten werden soll. Er beschreibt die gewünschten Werte der Zustandsgrößen wie Temperatur, Druck, Geschwindigkeit oder Stellung, die in einer Prozessführung oder Automatisierung angesteuert werden.

Im Regelkreis dient der Sollzustand als Referenz. Der Regler vergleicht den Istzustand mit dem Sollzustand, erzeugt einen Fehler und bestimmt eine Stellgröße, um den Fehler zu reduzieren. Je näher der Istzustand dem Sollzustand kommt, desto stabiler ist der Prozess.

Sollzustände können statisch oder dynamisch sein. Statische Sollzustände bleiben über die Zeit konstant, dynamische Sollzustände ändern sich im Verlauf der Regelung (Setpoint-Trajektorie), etwa durch Rampe oder Algorithmen, die auf Laständerungen oder Prozessänderungen reagieren.

Unterscheidungen: Der Sollwert ist der numerische Zielwert einer einzelnen Größe; der Sollzustand kann mehrere Größen als ein Zielzustand umfassen. In vielen Anwendungen werden Sollwert und Sollzustand gemeinsam verwendet; der Begriff variiert je nach Fachgebiet.

Anwendungsbeispiele umfassen Heizungs- und Klimaanlagen (Sollzustand: 22 °C), Fahrzeugregelung (Sollwert: 120 km/h), industrielle Prozessregelung (Druck- oder Temperaturziele) und Robotik (Positionen von Gelenken). In der Praxis berücksichtigen Systeme neben dem Sollzustand auch Störungen, Verzögerungen und Sicherheitseinschränkungen.