regulatiesysteem

Een regulatiesysteem is een systeem dat een proces voortdurend regelt om een gewenste waarde of prestatie te behouden. Het werkt door meting, berekening van een besturingssignaal en beïnvloeding van het proces, meestal via een feedbacklus die afwijkingen corrigeert.

Belangrijke onderdelen zijn sensor (waarnemer), regelaar en actuator, samen met de plant (het proces zelf). De sensor meet de toestand, de regelaar berekent een signaal en de actuator geeft het proces de gewenste verandering. Deze onderdelen vormen samen een gesloten regelkring.

Open-loop systemen sturen zonder feedback en reageren niet op verstoringen. Gesloten-loop systemen meten wel de toestand en corrigeren afwijkingen, wat doorgaans leidt tot betere nauwkeurigheid en stabiliteit.

Een veelgebruikte regelstrategie is de PID-regelaar (proportioneel, integraal, derivatief). Andere benaderingen zijn modelgebaseerde controle, fuzzy-regeling en modelpredictive controle (MPC). De keuze hangt af van de dynamiek, doelstellingen en robuustheid van het proces.

Ontwerp en analyse maken vaak gebruik van wiskundige modellen (transferfuncties, toestandsruimte). Systemen kunnen continu of discreet zijn; regels kunnen analoog of digitaal toegepast worden. Belangrijke prestatiekenmerken zijn nauwkeurigheid, stabiliteit, responstijd en overshoot. Parametertuning gebeurt met methoden zoals Ziegler-Nichols, handmatige afstelling of automatische tuning.

Toepassingen bevinden zich in industriële automatisering, HVAC, voertuigen en robotica. Voorbeelden: een thermostaat die de kamer op temperatuur houdt en cruisecontrol die de snelheid regelt. Betrouwbaarheid wordt bevorderd door redundantie, fail-safety en foutdetectie.