regelingsystemen

Regelingssystemen zijn systemen die het gedrag van een proces of machine beïnvloeden zodat een gewenste toestand wordt bereikt en behouden. Ze bestaan doorgaans uit sensoren die de actuele toestand meten, een regelaar die de fout berekent tussen de gewenste waarde (setpoint) en de gemeten waarde, en een actuator die het proces beïnvloedt. Het belangrijkste principe is terugkoppeling: de output wordt gemeten, vergeleken met het streefdoel en op basis daarvan corrigerende acties uitgevoerd.

Regelsystemen kunnen open-loop (zonder terugkoppeling) of closed-loop (met terugkoppeling) zijn. Bij open-loop systemen hangt de uitvoering af van vooraf ingestelde input en modelvoorspellingen, zonder directe correctie op basis van de uitgang. Closed-loop systemen passen voortdurend de actuatie aan op basis van gemeten verschil tussen gewenste en werkelijke waarde, waardoor ze beter reageren op verstoringen en afwijkingen.

Een veelgebruikt type regelaar is de PID-regelaar (proportioneel, integraal en differentieel) en varianten daarvan, zoals PI- en PD-regelaars. Deze regelaars combineren directe respons, accumulatie van fouten over tijd en anticipatie op veranderende foutgedraaid. Naast PID bestaan er geavanceerdere strategieën zoals adaptieve, robuuste en modelgebaseerde regelsystemen, die inzetten op betere prestaties bij veranderlijke omstandigheden of onzekere modellen.

Toepassingen bevinden zich in de procesindustrie, productieautomatisering, HVAC-systemen, voertuigen en robotica, waar nauwkeurige en betrouwbare regelfunctie de efficiëntie, veiligheid en comfort verhoogt. Ontwerpuitdagingen omvatten stabiliteit, robuustheid tegen ruis en vertragingen, en het afstemmen van parameters onder onzekerheden in het proces.