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Regelungstechnik

Die Regelungs- und Automatisierungstechnik beschäftigt sich mit der Regelung / Steuerung von dynamischen Systemen.

D.h. eine Beeinflussung von zeitlich veränderlichen Prozessen um zu bewirken, dass ein Prozess in der vorbestimmten Weise abläuft.

 

Ein gutes und effektives Mittel zur Beschreibung von Systemen ist das Blockschaltbild.

Blockschaltbilder besitzen eine eindeutige Wirkungsrichtung.

Elemente des Blockschaltbilds:

  • Signalrichtung
  • Summenpunkt
  • Verstärker
  • Verzweigung
  • Integrierer

 

(Bild: Heizungsregelung geschlossener Kreis)   (Bild: Heizungsregelung offener Kreis)

Der wesentliche Unterschied der Regelung zur Steuerung ist die Rückführung des Ausgangs / Istwertes Y.

 

Strecke / Process = Maschine, Teil der Maschine

Eingang / Input = Stellgrösse

Ausgang / Output = Regelgrösse

 

Steuerung (feedforward control, open loop control) = offene Wirkungskette

  • Regelgröße
  • Ziel

 

Regelung (feedback control, closed loop control) = geschlossene Wirkungskette

  • messen
  • vergleichen
  • verändern

 

Vorteile der Regelung:

  • Störungen werden kompensiert (auch wenn, dynamische Eigenschaften der Strecke nicht exakt bekannt sind und / oder Strecke nichtmessbare Störungen ausgesetzt ist.
  • Instabile Systeme können in einem geschlossenen Regelkreis zu stabilen Systemen werden.

 

Nachteile der Regelung:

  • Reaktion erst nach Auswirkung (Totzeit).
  • Durch fehlerhafte Regelfaktoren kann ein stabiles System instabil werden.

 

Eine Kombination von Regelung und Steuerung ist meistens sinnvoll und vorteilhaft.