Zielgeschwindigkeit

Zielgeschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit, die ein technisches System als Sollwert anstrebt und zu halten versucht. Sie dient als Referenzgröße in geschlossenen Regelkreisen und steht im Gegensatz zur Ist-Geschwindigkeit, der tatsächlich gemessenen Geschwindigkeit.

In Regelkreisen wird die Zielgeschwindigkeit oft durch den Bediener festgelegt oder durch Optimierungsalgorithmen bestimmt. In der Fahrzeug-Geschwindigkeitsregelung dient sie als Eingabe für einen Regler (etwa PID); der Regler passt die Stellgröße wie Motordrehmoment oder Bremskraft an, um den Fehler e(t) = Ziel - Ist möglichst gering zu halten. Praktisch bedeutet dies, dass der Controller die Geschwindigkeit kontinuierlich anpasst, um den Zielwert trotz Störungen zu erreichen.

Anwendungsbereiche umfassen Automobile, Schienenverkehr, Luftfahrt und industrielle Antriebe. Im Automobil dient sie der Komfort- und Kraftstoffoptimierung, im Bahn- und Luftfahrtsbereich der Einhaltung von Zeitplänen bzw. vorgeschriebenen Geschwindigkeiten. In der Industrie ermöglicht sie eine präzise Geschwindigkeitseinhaltung von Förderbändern und Werkzeugmaschinen, oft durch integrierte Vorschub- oder Last-Regler in Kombination mit Feedback.

Typische Herausforderungen sind Störungen wie Steigungen, Gegenwind oder wechselnde Last, Verzögerungen der Sensorik und begrenzte Stellwege. Zur Verbesserung werden Vorsteuerung (Feedforward) sowie Mehrgrößenregelungen eingesetzt; außerdem werden Sicherheits- und Betriebsgrenzen berücksichtigt, etwa Maximalkomfort, Beschleunigungs- oder Jerk-Anforderungen. Die Zielgeschwindigkeit kann statisch (konstant) oder dynamisch als Teil eines Geschwindigkeitsprofils vorliegen, das sich über Zeit oder Betriebszustand ändert.