Stellgröße

Stellgröße bezeichnet in der Regelungstechnik die Eingangsgröße eines Regelkreises, die vom Regler aktiv beeinflusst wird, um eine gewünschte Prozessgröße zu erreichen. Sie ist der manipulierte Wert, der die Reaktion der Pflanze steuert. In einem klassischen geschlossenen Regelkreis besteht der Zusammenhang zwischen Sollwert (Referenz), Istwert (tatsächlicher Prozesswert) und Stellgröße. Der Regler berechnet aus dem Fehler e(t) = Sollwert − Istwert eine Änderung der Stellgröße, damit der Istwert dem Sollwert näherkommt. Die Stellgröße wirkt als Eingangsgröße der zu regelnden Anlage (Pflanze) und verändert deren Ausgang, z. B. die Durchflussmenge eines Ventils, die Drehzahl eines Motors oder die Heizleistung.

Stellgrößen sind typischerweise begrenzt durch physikalische oder sicherheitstechnische Grenzen. Sie können kontinuierlich (0 bis 100% Ventilöffnung) oder diskret (Ein/Aus, zwei Stufen) auftreten. Häufige Störgrößen beeinflussen den Prozess zusätzlich, weshalb der Regler robust gegen Abweichungen arbeiten muss. Wichtige Designaspekte sind Kalibrierung, Messfehler, Sättigung, Deadband und Anti-Windup-Strategien, um instabiles Verhalten zu vermeiden.

In der Praxis kommen Stellgrößen in vielen Bereichen vor, etwa in der Prozessindustrie, der Gebäudetechnik oder der Antriebsregelung. Typische Regelverfahren, die die Stellgröße bestimmen, umfassen PID-, Fuzzy- und Model-Predictive-Control.