Steuerungsaktionen

Steuerungsaktionen sind Handlungen eines Reglers, die darauf abzielen, einen Prozesszustand in Richtung eines vorgegebenen Referenzwerts zu lenken. Sie werden als Stellgrößen an Aktuatoren umgesetzt und erzeugen physikalische Einflüsse im System, etwa eine Ventilöffnung, Motorleistung oder Spannungsanpassung. Typischerweise ergibt sich die Steuerungsaktion aus dem Regelkreis, der den gemessenen Prozesswert mit dem Referenzwert vergleicht und daraus einen Regelungsfehler ableitet.

In der automatischen Regelung kommen Steuerungsaktionen in vielen Bereichen zum Einsatz, darunter Prozessingenieurwesen, Robotik, Gebäudesystemtechnik und Energieversorgung. Je nach Reglerarchitektur werden die Aktionen kontinuierlich oder diskret berechnet. Zu den gängigen Steuerungsarten zählen Proportional-, Integral- und Differentialanteile (PID-Regler), Zustandsrückführung, Feedforward-Modelle und adaptive oder robuste Regelung. Die eigentlichen Eingriffe erfolgen über Aktuatoren, die die Stellgröße in eine physische Aktion überführen.

Ziel der Steuerungsaktionen ist es, Stabilität des Systems sicherzustellen, ein gutes Transientverhalten zu erreichen und den gewünschten Endzustand möglichst ohne Über- oder Unterschwingen zu halten. Typische Kennwerte zur Beurteilung sind Regelgüte, Anstiegszeit, Überschwingen und Gleichgewichtsergebnis sowie die Robustheit gegenüber Störungen und Modellunsicherheiten.

Herausforderungen bei Steuerungsaktionen ergeben sich durch Rauschen, Totzeiten, Nichtlinearitäten und ungenaue Modelle. Sicherheits- und Effizienzanforderungen müssen berücksichtigt werden, insbesondere in sicherheitskritischen oder energieintensiven Anwendungen.