reglerkretsen

Reglerkretsen är en återkopplad styrsling som används för att reglera en processvariabel till ett önskat värde. I en typisk reglerkrets ingår en referens eller setpoint, en regulator (t.ex. PID), en sensor som mäter processens utgång och en aktuatorkomponent som påverkar processen. Den mätta utgången återkopplas till regleralgoritmen för att korrigera felet mellan setpoint och faktisk utgång.

Målet är att avvikelsen e(t) = r(t) − y(t) över tid ska minimeras. Reglerkretsen fungerar som en slinga med negativ återkoppling; när fel uppstår justeras kontrollsignalen så att processen återgår mot setpunkten.

Vanliga regulatorer är P-, PI- och PID-regulatorer. I mer avancerade system används även kompensatorer, filter och adaptiva eller robusta reglerstrategier. Analys av reglerkretsar sker ofta med blockdiagram, och i frekvensdomänen via metoder som Bode-diagram eller Nyquist-diagram, eller i tidsdomänen via root locus. Viktiga egenskaper är stabilitet, snabbhet, noggrannhet och robusthet mot störningar. Designen måste ta hänsyn till tidsfördröjningar, icke-linjära beteenden, mättnad i sensorer eller aktuatorer samt risk för integratorwindup och överslående.

Reglerkretsar används inom många områden, till exempel industriell processstyrning, HVAC-system, fordons- och robotteknik samt hemautomation. Exempel: en temperaturreglerkrets i ett rum där termostaten sätter setpunkten, en termometer mäter temperaturen och värmeelementet styrs av regulatorn för att hålla rummet vid önskad temperatur.