Steuerungsquelle

Steuerungsquelle bezeichnet in der Regel das Eingangssignal eines Regelungssystems, das das gewünschte Verhalten eines zu steuernden Prozesses vorgibt. Sie dient als Referenz oder Sollwert und bestimmt, welche Zielgröße der Regler dem System vorschreibt.

In einem typischen Regelkreis stellt die Steuerungsquelle das, was der Regler zu erreichen versucht. Sie kann als Referenzsignal oder Sollwert gesehen werden, das dem gemessenen Istwert gegenübergestellt wird, woraufhin der Regler eine Stellgröße erzeugt, die den Prozess beeinflusst. Die Steuerungsquelle unterscheidet sich von Störgrößen (die den Prozess unvorhergesehen beeinflussen) und von der Stellgröße (der tatsächlichen Ausgabe des Reglers an das System).

Formen der Steuerungsquelle sind vielfältig. Sie kann kontinuierlich oder diskret auftreten, und konkrete Formen umfassen Sprung-, Rampen-, Sinus- oder beliebige zeitabhängige Sollwertverläufe. In Praxisquellen stammen sie oft von einem Bediener, von einem Automatisierungssystem, einer höheren Regelungsebene oder von einer vordefinierten Trajektorie.

Wichtige Aspekte bei der Umsetzung sind die Realisierungstechnologie (analog, digital oder hybrides System), Bandbreite, Abtastrate, Rausch- und Störempfindlichkeit sowie Sättigung und Grenzwerte der Stellgröße. Ein fehlerhaftes oder zu aggressives Steuerungsquelle-Verhalten kann zu Instabilität oder Einschränkungen der Regelungsleistung führen.

Beispiele: In der Temperaturregelung ist der gewünschte Temperaturwert die Steuerungsquelle; in der Fahrzeugregelung die gewünschte Geschwindigkeit; in der Robotik die Zielposition. Verwandte Begriffe sind Sollwert/Sollwertsignal, Referenzsignal, Stellgröße und Störgröße.