reguleringssystemen

Regleringssystemen är system som syftar till att hålla en processvariabel nära ett önskat referensvärde genom att påverka systemets inmatning. De används inom teknik där ett konstant beteende är önskvärt. I ett grundläggande reglersystem mäts variabeln av en sensor, jämförs med referensvärdet av en reglerenhet som beräknar felet, och därefter avges en styrsignal till ett ställdon som påverkar processen.

Huvudkomponenterna är sensor, reglerenhet och ställdon. Målet är att minimera felet över tid och uppnå önskat beteende med lämplig prestanda. System kan vara öppna eller slutna i återkoppling. I ett slutet återkopplingssystem används felet för att kontinuerligt korrigera utgången, medan ett öppet system saknar feedback och följer endast inmatningen.

Standardreglerstrategier inkluderar återkopplingsreglering som PID (proportional-integral-derivat), samt förskottsreglering, adaptiva reglersystem och robusta metoder. Modeller används för att beskriva processen, ofta i form av tidsinvarianta överföringsfunktioner eller tidsdiskreta modeller. Designen tar hänsyn till stabilitet, snabbhet, precision och robusthet mot störningar.

Viktiga prestandamål är kontrollfel, överskridande, uppnådd regleringstid och störningsförmåga. Vanliga analysverktyg inkluderar tidsdomäns- och frekvensdomänsmetoder. Praktiska utmaningar är tidsfördröjningar, icke-linjäritet, brus och fel i modellen.

Användningsområden inkluderar industriprocesser, energisystem, VVS och byggnadsteknik, fordons- och robotteknik samt flyg och försvar. Exempel på tillämpningar är reglering av rumstemperatur, motorhastighet och vätskeflöden samt pH-reglering i kemiska processer.