återkopplingsreglersystem

Återkopplingsreglersystem är ett reglersystem som styr en process genom att jämföra ett önskat referensvärde med processens faktiska utgång och använda felsignalen för att påverka processen via en aktuator. Syftet är att minimera avvikelsen mellan mål och resultat trots störningar och variationer.

Systemet består vanligtvis av en sensor som mäter processens utgång, en reglerenhet (controller) som beräknar en åtgärd utifrån felsignalen, en aktuator som omvandlar åtgärden till fysisk verkan på processen, och själva processen som regleras. Kretsen bildar en sluten återkopplingsloop där åtgärden påverkar processen och mätningen ger ny felsignal.

Negativ återkoppling är den vanligaste principen och syftar till att stabilisera systemet och minska fel. De vanligaste regleralgoritmerna är P-, PI- och PID-regulatorer. Mer avancerade lösningar används i adaptiva, robusta eller modellbaserade reglersystem.

Designen fokuserar på stabilitet, snabbhet och precision samt hur väl systemet står upp mot störningar. Analys kan göras i tidsdomänen genom svar på steg eller i frekvensdomänen med transferfunktioner, polplacering och Nyquist- eller Bode-analys.

Användningsområden finns inom processindustrin (temperatur, tryck, flöde), motorstyrning (hastighet, position), robotik, fordonsreglage och byggnadsautomation såsom HVAC.

Historiskt utvecklades återkopplingsreglering under 1900-talet med teoretiska bidrag från Nyquist, Bode och andra, vilket ledde till praktiska metoder som PID-reglering som används i många tillämpningar idag.

Se även: PID-regulator, reglerteknik och automationssystem.