Regelungstechnik

Struktur eines einfachen Regelkreises

Regelungstechnik ist eine Ingenieurwissenschaft, welche die in der Technik vorkommenden Regelungsvorgänge behandelt. Sie ist wie die Steuerungstechnik ein Teilgebiet der Automatisierungstechnik.

Ein technischer Regelvorgang ist eine gezielte Beeinflussung von physikalischen, chemischen oder anderen Größen in technischen Systemen. Die sogenannten Regelgrößen sind dabei auch beim Einwirken von Störungen entweder möglichst konstant zu halten (Festwertregelung) oder so zu beeinflussen, dass sie einer vorgegebenen zeitlichen Änderung folgen (Folgeregelung).

Bekannte Anwendungen im Haushalt sind die Konstant-Temperaturregelung für die Raumluft (Heizungsregelung), für die Luft im Kühlschrank oder für das Bügeleisen. Mit dem Tempomat wird die Fahrgeschwindigkeit im Kraftfahrzeug konstant gehalten. Eine Folgeregelung ist im Allgemeinen technisch anspruchsvoller, beispielsweise die Kursregelung mit einem Autopiloten in der Schifffahrt, Luftfahrt oder Raumfahrt, oder die Zielverfolgung eines beweglichen Objekts.

Regelung bedeutet Messen der zu beeinflussenden Größe (Regelgröße) und kontinuierliches Vergleichen mit der gewählten Führungsgröße. Der Regler bestimmt aus der Regelabweichung (Regeldifferenz) und den vorgegebenen Regelparametern eine Stellgröße. Diese wirkt über die Regelstrecke so auf die Regelgröße ein, dass sie die Regelabweichung trotz vorhandener Störgrößen minimiert und die Regelgröße je nach gewählten Gütekriterien ein gewünschtes Zeitverhalten annimmt.

Der vorliegende Artikel ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen, der Systemdefinitionen, Entwurfsstrategien, Stabilitätsprüfungen, Systemanalysen und der Berechnungsmethoden der Regelungstechnik. Weiterhin wird die historische Entwicklung des Fachgebietes behandelt, und es werden Vergleiche zwischen Regelungstechnik und Steuerungstechnik angestellt.

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